金相實(shí)驗(yàn)和硬度試驗(yàn)

實(shí)驗(yàn)：純鐵、45鋼和T12的金相實(shí)驗(yàn)

與布氏、洛氏硬度的測量―：實(shí)驗(yàn)?zāi)康挠^察和分析晶向組織；分析純鐵、45鋼和T12顯微組織的形成過程；分析純鐵、45鋼和T12的組織與含碳量之間的關(guān)系，從而掌握鐵碳合金成分、組織和性能之間的關(guān)系。二：實(shí)驗(yàn)設(shè)備與材料1、 純鐵、45鋼和T12的試樣各一根；2、 砂紙（80、360、600、1200、1500）；3、 磨砂機(jī)5臺(tái)； 4、晶向切割機(jī)一臺(tái)；5、拋光機(jī)一臺(tái)； 6、4%硝酸溶液；7、 XJX—1小型金相顯微鏡一臺(tái)；8、 HRS-150型數(shù)顯洛氏硬度測量儀；9、 HB-3000B布氏硬度測量儀。三：實(shí)驗(yàn)過程一：晶向的觀察取樣對一般熱處理后的零件，由于組織均勻，可任意取樣取樣時(shí)應(yīng)保證試樣觀察面不發(fā)生組織變化，軟材料取樣可用鋸、刨、車等方法,硬材料取樣可用砂輪切片機(jī)等方法，脆性材料可用錘擊等方法。試樣尺寸不宜過大或過小，一般以手拿方便即可，其形狀以便于觀察為宜。磨制（1） 粗磨：粗磨目的是為了獲得一個(gè)平整的表面，軟材料試樣可用銼刀銼平；鋼鐵材料可用砂輪機(jī)磨平。（2） 細(xì)磨：細(xì)磨分手工磨光和機(jī)械磨光兩種。手工磨光是用手拿住試樣在金相砂紙上進(jìn)行。金相砂紙按粗細(xì)分為01、02、03、04、05號(hào)等。細(xì)磨時(shí)依次從01磨到05號(hào)，鋼鐵材料一般磨到04號(hào)即可。拋光采用的的是機(jī)械拋光。機(jī)械拋光是在拋光機(jī)上進(jìn)行。拋光機(jī)由電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)拋光盤,拋光盤上鋪有不同的拋光布。粗拋時(shí)用帆布或粗呢，細(xì)拋時(shí)用絨布、細(xì)呢或絲綢等。拋光過程中要不斷向拋光布上倒入適量的水與Cr2O3（或A1203、MgO等懸浮液。試樣的磨面應(yīng)平正地壓在旋轉(zhuǎn)的拋光盤上，壓力不宜過大，并使試樣從拋光盤邊緣到中心不斷地作徑向往復(fù)移動(dòng)。待試樣表面磨痕全部被拋掉而呈現(xiàn)光亮鏡面時(shí)，拋光即可停止，并將試樣用水或酒精洗干凈后轉(zhuǎn)入浸蝕。浸蝕拋光后必須用浸蝕劑對試樣拋光面進(jìn)行浸蝕，鋼鐵材料通常用3—5%硝酸酒精溶液。浸蝕方法是將待觀察面浸入浸蝕劑中，或用玻璃棒纏少許脫脂棉蘸取浸蝕劑擦拭的方法。浸蝕時(shí)間要適當(dāng)，當(dāng)試樣拋光亮面呈灰色時(shí)就可停止，并立即用清水或酒精清除殘酸，用吹風(fēng)機(jī)吹干后，即可在顯微鏡下進(jìn)行觀察。觀察將試樣放在顯微鏡上觀察晶向，并記錄觀察結(jié)果。二：洛氏硬度計(jì)的使用步驟1、 把式樣放置在堅(jiān)固平臺(tái)上，旋轉(zhuǎn)手輪使B、C之間長刻線與大指針對正；2、 再次旋轉(zhuǎn)手輪使大指針旋轉(zhuǎn)3圈并仍然與B、C之間長刻線對正，小指針指向紅點(diǎn)；3、 拉動(dòng)加荷手柄，施加主試驗(yàn)力，指示器的大指針按逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)；4、 當(dāng)指示針轉(zhuǎn)動(dòng)停止下來后,即可將卸荷手柄推回，卸除主試驗(yàn)力；5、 從指示器上讀出相應(yīng)的標(biāo)尺讀數(shù)，并記錄數(shù)據(jù)；6、 轉(zhuǎn)動(dòng)手輪使試件下降，再移動(dòng)試件。按以上步驟重復(fù)3次試驗(yàn),記錄3次硬度值，最后取平均值為此試件的洛氏硬度值。三：布氏硬度測量儀的操作步驟1、 打開電源開關(guān)，接通電源，根據(jù)金屬種類和所估計(jì)硬度選擇試驗(yàn)力保荷時(shí)間后，按動(dòng)保荷時(shí)間按鈕。2、 將試樣、試臺(tái)擦拭干凈，將試樣平穩(wěn)安放，轉(zhuǎn)動(dòng)手輪使試臺(tái)緩慢上升,使試樣與壓頭接觸至手輪與螺母相對滑動(dòng)，按動(dòng)啟動(dòng)按鈕,硬度計(jì)即可自動(dòng)完成測量。3、 試驗(yàn)結(jié)束后，轉(zhuǎn)動(dòng)手輪，取下試樣，用讀數(shù)顯微鏡測量試樣表面的壓痕直徑，讀表確定試樣的硬度值。四：實(shí)驗(yàn)結(jié)果

一：晶向的觀察結(jié)果材料名稱： 工業(yè)純鐵組織結(jié)構(gòu)： 鐵素體放大倍數(shù)：400材料名稱： 45#鋼 組織結(jié)構(gòu)： 鐵素體+珠光體放大倍數(shù)： 400 材料名稱:組織結(jié)構(gòu):放大倍數(shù):T12鋼材料名稱:組織結(jié)構(gòu):放大倍數(shù):網(wǎng)狀滲碳體+珠光體400二：洛氏硬度測量儀的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)純鐵（HRC）45鋼(HRC)T12(HRC)試驗(yàn)一5.010.426.8實(shí)驗(yàn)二4.98.727.5試驗(yàn)三3.712.324.3平均值4.510.526.2三：布氏硬度測量儀的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)

壓痕直徑（mm）實(shí)驗(yàn)一3.98實(shí)驗(yàn)二4.03實(shí)驗(yàn)三4.02平均值4.01由《布氏硬度值與壓痕對照表》的布氏硬度值為228HB五：結(jié)果分析302O10806O4302O10806O4含碳量（％）洛氏硬度與含碳量的折線圖1、 有洛氏硬度與含碳量的折線圖知，硬度順序：T12〉45鋼〉純鐵。且純鐵的組織是鐵素體，45鋼的組織是鐵素體+珠光體，T12的組織是網(wǎng)狀滲碳體+珠光體。2、 三種碳鋼的含碳量:純鐵為0%、45鋼為0.45%、T12為1.2%,且洛氏硬度順序?yàn)椋篢12〉45鋼〉純鐵。六：結(jié)論1、 網(wǎng)狀滲碳體硬度最高，珠光體次之，鐵素體硬度最低。2、 碳鋼的硬度隨含碳量的增加而升高。七：注意事項(xiàng)細(xì)磨時(shí)必須注意：1）細(xì)磨時(shí)應(yīng)將砂紙放在光滑平整物體上，手指拿住試樣，并使磨面朝下，均勻用力由后向前推行磨削。2）每換一號(hào)砂紙時(shí)，應(yīng)將試樣轉(zhuǎn)90。再磨。3）每更換一次砂紙之前，應(yīng)把試樣、玻璃和手洗凈，以免把粗砂粒帶到下一號(hào)細(xì)砂紙上去。洛氏硬度測量時(shí)：1）加荷、保荷、卸荷時(shí)嚴(yán)禁轉(zhuǎn)動(dòng)變荷手輪。2）實(shí)驗(yàn)完