实验二铁碳合金的平衡组织 一、实验目的 1、研究和了解铁碳合金（碳钢及白口铸铁）在平衡状态下的显微组织。 2、分析成分（含碳量）对铁碳合金显微组织的影响，从而加深理解成分、组织与性能之 间的相互关系。 二、实验原理 铁碳合金的显微组织是研究和分析钢铁材料性能的基础，所谓平衡状态的显微组织是指 合金在极为缓慢的冷却条件下（如退火状态 即接近平衡状态)所得到的组织。我们可根据 Fe-FeC相图来分析铁碳合金在平衡状态下的显微组织（如图2.1所示）。 铁碳合金的平衡组织主要是指碳钢和白口铸铁组织，其中碳钢是工业上应用最广的金属 材料，它们的性能与其显微组织密切有关。此外，对碳钢和白口铸铁显微组织的观察和分析， 有助于加深对Fe-Fe,C相图的理解 从Fe-FcC相图」 可以看出，所有碳钢和白口铸铁的室温组织均由铁素体(F)和渗磷 体（©，C)这两个基本相所组成。但是由于含碳量不同，铁素体和渗碳体的相对数量、析出 条件以及分布情况均有所不同，因而呈现各种不同的组织形态 各种不同成分的铁碳合金在室温下的显微组织见表21。 A 10 aoe 图2.1Fc-Fc:C相图 用浸蚀剂显露的碳钢和白口铸铁，在金相显微镜下具有下面几种基本组织组成物， (I)铁素体(F) 一-是碳在aFe中的固溶体。铁素体为体心立方晶格，具有磁性及良 好塑性，硬度较低。用3~4%硝酸酒精溶液浸蚀后，在显微镜下呈现明亮的等轴晶粒：亚 共析钢中铁素体呈块状分布：当含碳量接近于共析成分时，铁素体则呈断续的网状分布于珠 光体周围。 (2)渗碳体(FeC) 一是铁与碳形成的一种化合物，其碳含量为6.67% 质硬而脆 耐腐蚀性强，经3~4%硝酸酒精溶液浸蚀后，渗碳体呈亮白色，若用苦味酸钠溶液浸蚀、 则渗碳体能被染成暗黑色或棕红色，而铁素体仍为白色，由此可区别铁素体与渗碳体。按照 成分和形成条件的不同，渗碳体可以呈现不同的形态：一次渗碳体（初生相）是直接由液体 中析出的，故在白口铸铁中呈粗大的条片状：二次渗碳体（次生相）是从奥氏体中析出的， 往往呈网络状沿奥氏体晶界分布：三次渗碳体是由铁素体中析出的，通常呈不连续薄片状有 在于铁素体品界处，数量极微，可忽略不计。8 实验二 铁碳合金的平衡组织 一、实验目的 1、研究和了解铁碳合金（碳钢及白口铸铁）在平衡状态下的显微组织。 2、分析成分（含碳量）对铁碳合金显微组织的影响，从而加深理解成分、组织与性能之 间的相互关系。 二、实验原理 铁碳合金的显微组织是研究和分析钢铁材料性能的基础，所谓平衡状态的显微组织是指 合金在极为缓慢的冷却条件下（如退火状态，即接近平衡状态）所得到的组织。我们可根据 Fe-Fe3C 相图来分析铁碳合金在平衡状态下的显微组织（如图 2.1 所示）。 铁碳合金的平衡组织主要是指碳钢和白口铸铁组织，其中碳钢是工业上应用最广的金属 材料，它们的性能与其显微组织密切有关。此外，对碳钢和白口铸铁显微组织的观察和分析， 有助于加深对 Fe-Fe3C 相图的理解。 从 Fe-Fe3C 相图上可以看出，所有碳钢和白口铸铁的室温组织均由铁素体（F）和渗碳 体（Fe3C）这两个基本相所组成。但是由于含碳量不同，铁素体和渗碳体的相对数量、析出 条件以及分布情况均有所不同，因而呈现各种不同的组织形态。 各种不同成分的铁碳合金在室温下的显微组织见表 2-1。 图 2.1 Fe-Fe3C 相图 用浸蚀剂显露的碳钢和白口铸铁，在金相显微镜下具有下面几种基本组织组成物。 (1) 铁素体（F）——是碳在α -Fe 中的固溶体。铁素体为体心立方晶格，具有磁性及良 好塑性，硬度较低。用 3～4%硝酸酒精溶液浸蚀后，在显微镜下呈现明亮的等轴晶粒；亚 共析钢中铁素体呈块状分布；当含碳量接近于共析成分时，铁素体则呈断续的网状分布于珠 光体周围。 (2) 渗碳体（Fe3C）——是铁与碳形成的一种化合物，其碳含量为 6.67%，质硬而脆， 耐腐蚀性强，经 3～4%硝酸酒精溶液浸蚀后，渗碳体呈亮白色，若用苦味酸钠溶液浸蚀， 则渗碳体能被染成暗黑色或棕红色，而铁素体仍为白色，由此可区别铁素体与渗碳体。按照 成分和形成条件的不同，渗碳体可以呈现不同的形态：一次渗碳体（初生相）是直接由液体 中析出的，故在白口铸铁中呈粗大的条片状；二次渗碳体（次生相）是从奥氏体中析出的， 往往呈网络状沿奥氏体晶界分布；三次渗碳体是由铁素体中析出的，通常呈不连续薄片状存 在于铁素体晶界处，数量极微，可忽略不计