金属材料工程综合实验.docx
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金属材料工程综合实验
金属材料综合实验指导书
金属材料综合实验是金属专业的一门必修课。
本实验指导书是为了提高学生的实际动手能力，训练学生进行科学研究的思维和方法，培养学生的研发能力、分析问题和解决问题的能力。
此外，通过实验还可以培养学生的团队合作意识。
学生通过运用学习的理论知识，将其应用到金属材料的制备中，让学生掌握金属材料的各工艺环节，工艺参数和技术指标。
并通过对性能的测试，让学生熟悉金属材料的行业标准和质量要求，为将来从事金属材料的生产、开发及管理打下良好的基础。
本实验以学生自己动手为主，穿插教师讲解和演示，包括实验要点，仪器的操作步骤和实验原理。
学生需要根据题目要求查找资料，设计配方，选择原料和实验器材，进行配料、熔炼和成型，制得样品并进行相应的性能检测，最后写出实验总结报告。
要求学生在实验过程中注意以下几点：
1、要求学生进行合理的分工和协作，积极动手，认真思考。
课前要预习本次课的实验内容，制定实验方法和步骤。
2、要求详细记录各工艺现象和参数，出现的问题及解决措施等，坚持科学的工作态度和培养科学的工作习惯。
3、严格按照教师所讲得操作规程和步骤使用各种仪器设备，对每次课要使用的原材料和器材提前上报计划，并在使用过程中爱护各种设备和器材。
4、遵守实验室规则，节约用水和用电，离开时关好水、电和门窗。
每次实验课完毕后，应以班和组为单位整理好器材和本组的实验成果，由教师检查后方可离开。
金属材料综合实验由7个实验组成，总共48学时。
考核方式按百分制执行，根据平时成绩、实验总结报告及样品提交的情况综合评定。
平时成绩包括实验态度、实验操作能力、考勤情况，占总成绩30%的比例；实验总结报告和样品提交成绩占总成绩70%的比例。
实验一合金熔炼及液态成型
一、实验学时8学时
二、实验目的
1、学生通过实验掌握铸造合金的熔炼过程，了解铸造合金的铸造成型。
2、通过实验课巩固加深理论教学中的基本理论知识，并能够运用已掌握的理论知识分析和解决实验中出现的问题，增强学生的实际操作能力。
三、实验原理:
合金材料熔炼是得到具有一定化学成分和温度的合金材料熔体，并除去其中的有害气体和杂质的过程。
熔炼过程一般包括配料、装料、熔化、除气和脱氧等工序。
熔化过程是将合金材料加热到熔点温度以上并保温一定时间，使合金材料中的杂质，气体等排除。
液态成型是将熔融状态的合金加入到预先制备好的砂型中，经过一定时间冷却后，即可得到具有一定形状的铸型。
此过程即称为合金的液态成型过程。
四、实验仪器设备及材料
1、中频熔炼炉2、天平3、造型材料及工具4、普碳钢，灰铸铁，高铬铸铁
五、实验方法与步骤
1、制备水玻璃砂型及准备模具
2、备料：
按照合金的质量百分比，用天平称好炉料（按每炉10kg计算）；
3、装料：
将炉料分别加入到中频感应炉的坩埚中，然后加入覆盖剂；
4、熔炼：
通过调整电流、电压及功率因子（cos）；控制熔炼温度为熔体的浇
注作准备；
5、浇注：
将熔体倒入预先准备的模子中，待完全凝固后，再脱模；
6、脱模：
取出铸件，注意要戴手套。
六、完成实验报告
实验二金相显微镜的构造和使用、金相试样制备
一、实验学时8学时
二、实验目的
1、了解金相显微镜的结构及原理
2、学会使用金相显微镜
3、掌握金相试样制备的基本操作方法
三、实验原理
利用肉眼或放大镜观察分析金属材料的组织和缺陷的方法称为宏观分析。
为了研究金属材料的细微组织和缺陷，可采用显微分析。
显微分析是利用放大倍数较高的金相显微镜观察分析金属材料的细微组织和缺陷的方法。
一般金相显微镜的放大倍数是10～2000倍，金属颗粒的平均直径在0.1～0.001mm范围内，正是借助于金相显微镜可看其轮廓的范围。
故显微分析是目前生产检验与科学研究的主要方法之一。
为了能观察到真实、清晰的显微组织，首先要了解金相显微镜的构造与使用，并制备好金相试样。
（一）金相显微镜
研究金属显微组织的光学显微镜称为金相显微镜。
金相显微镜不同于生物显微镜。
生物显微镜是利用透射光来观察透明的物体，而金相显微镜则是利用反射光将不透明物体放大和进行观察。
1.金相显微镜成像原理
金相显微镜是由两个透镜组成，对着金相试样的透镜称
1、目镜2、双目头3、压片簧4、方型载物台5、物镜6、视场光栏调节手柄7、滤色片8、孔径光栏调节手柄9、灯箱10、灯座固紧螺钉11、灯泡调节手柄12、聚光镜调节手柄13、视场光栏调节螺钉14、横向移动手柄15、纵向移动手柄16、微动调焦手轮17、粗动调焦手轮18、限位固紧手柄19、镜筒固紧螺钉
为物镜，对着人眼的透镜称为目镜。
现代金相显微镜的物镜
与目镜实际上不是单片透镜，而是由固定在金属筒内的组合
透镜所构成。
金相显微镜通过物镜与目镜两次放大而得到倍
数较高的放大像。
现代金相显微镜的最高放大倍数可
达1500～2000倍。
2．金相显微镜的鉴别率
显微镜的鉴别率是指在显微镜视场中能分辨出物体相邻两点的最小距离。
由于物镜使被观物体第一次放大，故显微镜的鉴别率主要取决于物镜的鉴别率。
鉴别率不同的两个物镜，在显微镜上配成相同的放大倍数时，其显微观察的效果是不同的。
物镜的鉴别率取决于照明用的入射光线的波长和物镜的集光能力，其关系式为：
d=λ/（2N·A）
式中：
d——物镜能分辨出的物体相邻两点的最小距离；
λ——照明用的入射光线的波长；
N·A——物镜的数值孔径，它表示物镜的集光能力。
由公式可见，物镜的数值孔径N·A愈大，入射光的波长λ愈短，则物镜能分辨出物体相邻两点的最小距离就愈小，即其鉴别率就愈高。
物镜的数值孔径用下式表示：
N·A=n·sinθ
式中：
n——物镜和试样间介质的折射率；
θ——物镜孔径角的半角。
3.金相显微镜的有效放大倍数
人眼在明视距离处能分辨的两点间最小距离为0.15～0.30mm，故在显微镜下要使观察的两点的最小距离d能为人眼所分辨，必须把d放大到0.15～0.30mm，即显微镜的有效放大倍数M应为：
M=（0.15～0.30）/d
而d=λ/（2N·A）
故M=（0.3～0.6）N·A/λ
若取照明光的平均波长λ为0.55μm，则近似得出：
M=（500～1000）N·A
由此可见，即使用数值孔径N·A值为1.43的油浸物镜，也只能在1500倍以下才有效，这正是光学金相显微镜的局限性。
（二）金相试样的制备
金相试样的制备包括取样、镶嵌、磨制、抛光、浸蚀等5个步骤。
制备好的试样应能观察到真实组织、无磨痕、麻点与水迹，并使金属组织中的夹物、石墨等不脱落。
否则将会严重影响显微分析的正确性。
1、取样
选择合适的、有代表性的试样是进行金相显微分析的极其重要的一步，包括选择取样部位、检验面及确定截取方法、试样尺寸等。
（1）取样部位及检验面的选择
取样的部位和检验面的选择，应根据检验目的选取有代表性的部位。
例如：
分析金属的缺陷和破损原因时，应在发生缺陷和破损部位取样，同时也应在完好的部位取样，以便对比；检测脱碳层、化学热处理的渗层、淬火层、晶粒度等，应取横向截面；研究带状组织及冷塑性变形工件的组织和夹杂物的变形情况时，则应截取纵向截面。
（2）试样的截取方法
试样的截取方法可根据金属材料的性能不同而异。
对于软材料，可以用锯、车、刨等方法；对于硬材料，可以用砂轮切片机切割或电火花切割等方法；对于硬而脆的材料，如白口铸铁，可以用锤击方法；在大工件上取样，可用氧气切割等方法。
在用砂轮切割或电火花切割时，应采取冷却措施，以减少由于受热而引起的试样组织变化。
试样上由于截取而引起的变形层或烧损层必须在后续工序中去掉。
（3）试样尺寸和形状
金相试样的大小和形状以便于握持、易于磨制为准，通常采用直径ф15～20mm、高15～20mm的圆柱体或边长15～20mm的立方体。
2、镶嵌
一般情况下，如果试样大小合适，则不需要镶嵌。
但试样尺寸过小或形状极不规则者（如金属丝、薄片、管等），制备试样十分困难，这时就需要使用试样夹或利用样品镶嵌机，把试样镶嵌在低熔点合金或塑料（如胶木粉、聚乙烯及聚合树脂等）中。
3、磨制
试样取下后，若是钢铁材料试样可先用砂轮磨平，若是很软的材料（如铝、铜等有色金属）可用锉刀锉平。
在砂轮上磨制时，应握紧试样，使试样受力均匀，压力不要太大，并随时用水冷却，以防受热引起金属组织变化。
此外，在一般情况下，试样的周界要用砂轮或锉刀磨成圆角，以免在磨光及当抛光时将砂纸和抛光织物划破。
但是，对于需要观察表层组织（如渗碳层，脱碳层）的试样，则不能将边缘磨圆，这种试样最好进行镶嵌。
磨平的试样经清水冲洗并吹干后，随即把磨面依次在由粗到细的各号金相砂纸上磨光。
常用的砂纸号数有01、02、03、04号4种，号小者磨粒较粗，号大者较细。
磨制时砂纸应平铺于厚玻璃板上，左手按住砂纸，右手握住试样，使磨面朝下并与砂纸接触，在轻微压力作用下把试样向前推磨，用力要均匀，务求平稳，否则会使磨痕过深，且造成试样磨面的变形。
试样退回时不能与砂纸接触，这样“单程单向”地反复进行，直至磨面上旧的磨痕被去掉，新的磨痕均匀一致为止。
在调换下一号更细的砂纸时，应将试样上磨屑和砂粒清除干净，并转动90°角，使新、旧磨痕垂直。
金相试样的磨光除了要使表面光滑平整外，更重要的是应尽可能减少表层损伤。
每一道磨光工序必须除去前一道工序造成的变形层（至少应使前一道工序产生的变形层减少到本道工序生产的变形层深度），而不是仅仅把前一道工序的磨痕除去；同时，该道工序本身应尽可能减少损伤，以便进行下一道工序。
最后一道磨光工序产生的变形层深度应非常浅，应保证能在下一道抛光工序中除去。
磨制铸铁试样时，为了防止石墨脱落或产生曳尾现象，可在砂纸上涂一薄层石墨或肥皂作为润滑剂。
磨制软软的有色金属试样时，为了防止磨粒嵌入软金属内和减少磨面的划损，可在砂纸上涂一层机油、汽油、肥皂水溶液或甘油水溶液作润滑剂。
金相试样还可以用机械磨制来提高磨制效率。
机械磨制是将磨粒粗细不同的水砂纸装在预磨机的各磨盘上，一边冲水，一边在转动的磨盘上磨制试样磨面。
配有微型计算机的自动磨光机可以对磨光过程进行程序控制，整个磨光过程可以在数分钟内完成。
4、抛光
抛光的目的在于去除磨面上的细磨痕和变形层，以获得光滑的镜面。
常用的抛光方法有机械抛光、电解抛光和化学抛光3种。
（1）机械抛光
机械抛光是在专用的抛光机上进行的，抛光机主要是由电动机和抛光圆盘（Ф200～300mm）组成，抛光盘转速为200～600r/min以上。
抛光盘上铺以细帆布、呢绒、丝绸等。
抛光时在抛光盘上不断滴注抛光液。
抛光液通常采用Al2O3、MgO或Cr2O3等细粉末（粒度约为0.3～1μm）在水中的悬浮液。
机械抛光就是靠极细的抛光粉末与磨面间产生相对磨削和液压作用来消除磨痕的。
操作时将试样磨面均匀地压在旋转的抛光盘上，并沿盘的边缘到中心不断作径向往复运动。
抛光时间一般为3～5min。
抛光后的试样，其磨面应光亮无痕，且石墨或夹杂物等不应抛掉或有曳尾现象。
这时，试样先用清水冲诜，再用无水酒精清洗磨面，最后用吹风机吹干。
（2）电解抛光
电解抛光是利用阳极腐蚀法使试样表面变得平滑光高的一种方法。
将试样浸入电解液中作阳极，用铝片或不锈钢片作阴极，使试样与阴极之间保持一定距离（20～30mm），接通直流电源。
当电流密度足够时，试样磨面即由于电化学作用而发生选择性溶解，从而获得光滑平整的表面。
这种方法的优点是速度快，只产生纯化学的溶解作用而无机械力的影响，因此，可避免在机械抛光时可能引起的表层金属的塑性变形，从而能更确切地显示真实的金相组织。
但电解抛光操作时工艺规程不易控制。
（3）化学抛光
化学抛光的实质与电解抛光相类似，也是一个表层溶解过程。
它是一种将化学试剂涂在试样表面上约几秒至几分钟，依靠化学腐蚀作用使表面发生选择性溶解，从而得到光滑平整的表面的方法。
5、浸蚀
经抛光后的试样若直接放在显微镜下观察，只能看到一片亮光，除某些非金属夹杂物（如MnS及石墨等）外，无法辨别出各种组成物及其形态特征，必须使用浸蚀剂对试样表面进行“浸蚀”，才能清楚地看到显微组织的真实情况。
钢铁材料最常用的浸蚀剂为3%～4%硝酸酒精溶液或4%苦味酸酒精溶液。
最常用的金相组织显示方法是化学浸蚀法，其主要原理是利用浸蚀剂对试样表面的化学溶解作用或电化学作用（即微电池原理）来显示组织。
对于纯金属单相合金来说，浸蚀是一个纯化学溶解过程。
由于金属及合金的晶界上原子排列混乱，并有较高的能量，故晶界处容易被浸蚀而呈现凹沟。
同时，由于每个晶粒原子排列的位向不同，表面溶解速度也不一样，因此，试样浸蚀后会呈现出轻微的凹凸不平，在垂直光线的照射下将显示出明暗不同的晶粒。
对于两相以上的合金而言，浸蚀主要是一个电化学腐蚀过程。
由于各组成具有不同的电极电位，试样浸入浸蚀剂中就有两相之间形成无数对“微电池”。
具有负电位的一相成为阳极被迅速浸入浸蚀剂中形成凹洼；具有正电位的另一相则为阴极，在正常电化学作用下不受浸蚀而保持原有平面。
当光线照射到凹凸不平的试样表面时，由于各处对光线的反射程度不同，在显微镜下就能看到各种不同的组织和组成相。
浸蚀方法是将试样磨面浸入浸蚀剂中，或用棉花沾上浸蚀剂控试表面。
浸蚀时间要适当，一般试样磨面发暗时就可停止。
如果浸蚀不足，可重复浸蚀。
浸蚀完毕后，立即用清水冲诜，接着用酒精冲洗，最后用吹风机吹干。
这样制得的金相试样即可在显微镜下进行观察和分析研究。
如果一旦浸蚀过度，试样需要重新抛光，甚至还需在04号砂纸上进行磨光，再去浸蚀。
四、实验设备及材料
1、金相显微镜。
2、砂轮机、预磨机、抛光机、吹风机。
3、不同粗细的金相砂纸一套、抛光剂、浸蚀剂、无水酒精。
4、待制备的金相试样。
5、实验步骤
1、了解金相显微镜及有关设备的构造，熟悉正确操作步骤及注意事项。
2、在教师指导下学习使用金相显微镜。
3、按金相试样的制备步骤，每人制备一件合格的金相试样。
4、每人领取合金试样各一个；
5、用砂轮机打磨试样，直到获得平整的表面；
6、用手工湿磨法从粗到细磨光；
7、用机械抛光机抛光，获得光亮镜面；
8、用浸蚀剂浸蚀试样磨面，然后用显微镜观察组织，并绘出显微组织示意图；
6、完成实验报告。
实验三合金钢、铸铁、有色金属的显微组织观察
一、实验课时4课时
二、实验目的
1、观察各种常用合金钢、铸铁和有色金属的显微组织；
2、分析这些金属材料的组织和性能的关系；
三、实验原理
（一）铸铁
1.普通灰口铸铁
普通灰口铸铁中碳全部或部分以自由碳一片状石墨形式存在，断口呈现灰色。
其显微组织根据石墨化程度的不同为铁素体或珠光体或铁素体+珠光体基体上分布片状石墨。
灰口铸铁的基体在未经腐蚀的试片上呈白亮色，经过硝酸酒精腐蚀后和碳钢一样。
在铁素体基体的灰口铸铁中看到晶界清晰的等轴铁素体晶粒。
在珠光体基体的灰口铸铁中，珠光体片的大小随冷却速度而异。
由于石墨的强度和塑性几乎等于零，这样可以把铸铁看成是布满裂纹和空洞的钢，因此铸铁的抗拉强度与塑性远比钢低。
且石墨数量越多，尺寸越大，石墨对基体的削弱作用也愈大。
2.可锻铸铁
可锻铸铁又叫马铁或展性铸铁，它是由白口铸铁经退火处理而得到的一种铸铁，其中石墨呈团絮状，因而大大减弱了对基体的割裂作用，与普通灰铸铁相比，具有较高的机械性能，尤其具有较高的塑性和韧性。
根据基体不同，可锻铸铁可分铁素体可锻铸铁及珠光体可锻铸铁。
（a）铁素体基体可锻铸铁（100X）（b）珠光体基体可锻铸铁（320X）
浸蚀剂：
4%硝酸酒精溶液浸蚀剂：
4%硝酸酒精溶液
3.球墨铸铁
它是用镁、钙及稀土元素（铈族元素）球化剂进行球化处理，使石墨变为球状。
由于石墨呈球状对基体的削弱作用最小，使球墨铸铁的金属基体强度利用率高达70～90%（灰铸铁只达到30%左右），因而其机械性能远远优于普通灰铸铁和可锻铸铁。
球墨铸铁的基体也有铁素体、珠光体和铁素体+珠光体三种，在后一种基体中球状石墨的周围总是铁素体，其外层才是珠光体，有如牛眼形状。
这是由于共晶转变中形成的石墨是优良的石墨化中心，所以铁素体总是包围着石墨球。
目前应用最广泛的是前面两种基体。
（a）铁素体基体球墨铸铁（b）铁素体+珠光体基体球墨铸铁
放大倍数：
100X放大倍数：
320X
浸蚀剂：
4%硝酸酒精溶液浸蚀剂：
4%硝酸酒精溶液
4.高铬铸铁
（二）合金钢
合金钢的显微组织比碳钢复杂，在合金钢中存在的基本相有：
合金铁素体、合金奥氏体、合金碳化物（包括合金渗碳体、特殊碳化物）及金属间化合物等。
其中合金铁素体与合金渗碳体及大部分合金碳化物的组织特征与碳钢中的铁素体和渗碳体无明显区别，而金属间化合物的组织形态则随种类不同而各异，合金奥氏体在晶粒内常常存在滑移线和孪晶特征。
1、高速钢
高速碳是高合金工具钢，具有良好的红硬性，即使工作温度达到600℃时，仍保持高的硬度和切削性能。
经常用它来制造各种刀具。
这里以典型的W18Cr4V（简称18-4-1）钢为例加以分析研究。
W18Cr4V的化学成分为：
0.7～0.8%C，17.5～19%W，3.8～4.4%Cr，1.0～1.4%V，﹤0.3%Mo。
由于钢中存在大量合金元素（大于20%），因此除了形成合金铁素体与合金渗碳体外，还会形成各种合金碳化物（如Fe4W2C、VC等），这些组织特点决定了高速钢具有优良的切削性能。
A.高速钢的铸态组织：
按组织特点分类，高速钢属莱氏体钢，在一般铸造条件下存在以具有鱼骨状碳化物为特征的共晶莱氏体组织。
图1所示为W18Cr4V钢的铸态组织。
在显微镜下观察时，除共晶莱氏体外还有部分呈暗黑色的δ共析体组织和少量马氏体（呈亮白色部分）。
B.高速钢的退火组织：
高速钢铸态组织极不均匀，特别是共晶组织中粗大碳化物的存在，使钢的性能显著降低，因此，高速钢铸造后必须经过锻造、退火，以改善碳化物的分布状况。
图2所示为W18Cr4V钢经锻造及退火后的显微组织，组织中呈亮白色较大块状为一次碳化物，较细小块状为二次碳化物，基体组织是索氏体。
图2W18Cr4V钢经锻造及退火后的显微组织（500X）
浸蚀剂：
4%硝酸酒精溶液
C.高速钢淬火组织：
高速钢优良的热硬性及高的耐磨性，只有经淬火及回火后才能获得。
W18Cr4V钢通常采用较高的淬火温度（1270～1280℃），以保证奥氏体充分合金化，淬火时可在油中或空气中冷却，图3为W18Cr4V钢经1270～1280℃淬火后的显微组织，其组织为在马氏体及残余奥氏体的基体上分布有一次碳化物的颗粒。
在金相显微镜下观察时，马氏体不易显示。
D.高速钢回火组织：
经淬火后高速钢组织中存在相当数量（约30～40）的残余奥氏体，需经560℃回火（一般（2～3次）加以消除。
回火时从马氏体和部分残余奥氏体中析出高度分散的碳化物，降低了残余奥氏体中碳和合金元素的含量，使其稳定性降低，在冷却过程中这些奥氏体就会转变成马氏体。
图4所示为W18Cr4V钢经淬火及560℃回火后的显微组织，其中呈白色块状的为合金碳化物（W2C、V4C3），暗黑色基底是回火马氏体和少量残余奥氏体。
2、不锈钢
不锈钢在大气、海水及化学介质中具有良好的抗腐蚀能力。
以1Cr18Ni9Ti为例，其成分为：
≤0.12%C，17～19%Cr，8～11%Ni，0.6～0.9%Ti。
铬在钢中的主要作用是产生钝化作用，提高电极电位而使钢的抗腐蚀性加强。
镍的加入在于扩大γ区及降低MS点，以保证室温下具有奥氏体组织。
1Cr18Ni9Ti钢的热处理方法是进行固溶处理（1050～1100℃迅速水淬），使其组织上得到全奥氏体组织（内有孪晶），才具有良好的耐腐蚀性能。
但若使用温度较高（450～850℃）时，从奥氏体晶界处又会有碳化铬（Cr23C6）析出，引起晶间腐蚀。
为防止晶界腐蚀的产生，钢中的含碳量应降低至于0.06%以下，或是加入少量的钛或铌，经加热到1100～1150℃水冷，获得全奥氏体组织，才具有良好的抗腐蚀性能。
其组织呈现出单一奥氏体晶粒，并有明显的孪晶。
图3W18Cr4V钢图4W18Cr4V钢
处理状态；1270～1280℃淬火处理状态；淬火及560℃三次回火
放大倍数：
500X放大倍数：
500X
浸蚀剂：
10%硝酸酒精溶液浸蚀剂：
4%硝酸酒精溶液
（三）有色金属
1.铝合金
①铸造铝合金：
应用最广泛的铸造铝合金为含有大量硅的铝合金，即所谓硅铝明。
典型的硅铝明牌号为ZL102。
含硅11～13%，成分在共晶成分附近，因而具有优良的铸造性能——流动性好，铸件致密，不容易产生铸造裂纹。
铸造后几乎全部得到共晶组织即灰色的粗大针状的共晶硅分布在发亮的铝的α固溶体的基体上，这种粗大的针状硅晶体严重降低合金的塑性。
为提高硅铝明的力学性能，通常进行变质处理，即在浇注前向合金溶液中加入占合金重量2～3%的变质剂（常用2/3NaF+1/3NaCl）。
处理后使共晶点从11.6%Si右移，故使原来的合金变为了亚共晶组织，其组织为初生α固溶体枝晶（亮底）及细的共晶体（α+Si）（黑底），由于共晶中的硅呈细小圆形颗粒，因而使合金的强度与塑性提高。
②形变铝合金：
硬铝Al—Cu—Mg系时效合金，是重要的形变铝合金。
由于它的强度大和硬度高，故称为硬铝。
在国外又称为杜拉铝。
近代机器制造和飞机制造业中得到广泛应用。
在合金中形成了CuAl2（θ相）和CuMgAl2（S相）。
这两个相在加热时均能溶入合金的固溶体内，并在随后的时效热处理过程中通过形成“富集区”、“过渡相”而使合金达到强化。
而后者（S相）在合金强化过程中的作用更大，因之，常把它称为强化相。
硬铝的自然时效组织与淬火组织毫无区别。
由不同方位的固溶体晶粒组成（在光学显微镜下G、P区是无法辨认的），只能通过X—光线结构分析及电子衍射来证实。
（a）未经变质处理（100X）（b）已变质处理（100X）
浸蚀剂：
0.5%HF溶液浸蚀剂：
0.5%HF溶液
2.黄铜
α单相黄铜：
含锌在36%以下的黄铜属单相α固溶体，典型牌号有H70（即三七黄铜）。
铸态组织：
α固溶体呈树枝状（用氯化铁溶液腐蚀后，枝晶主轴富铜，呈亮色，而枝间富锌呈暗色），经变形和再结晶退火其组织为多边形晶粒，有退火变晶。
由于各种晶粒方位不同，所以具有不同的颜色。
退火处理后的α黄铜能承受极大的塑性变形，可以进行冷加工。
α+β两相黄铜：
含锌为36—45%的黄铜为α+β′两相黄铜，典型牌号有H62。
在室温下β′相较α相硬得多，因而只能承受微量的冷态变形，但β′相在600℃以上即迅速软化，因此可以进行热加工。
单相黄铜（H70）的显微组织两相黄铜（H62）的显微组织
放大倍数：
100X放大倍数：
100X
浸蚀剂：
3%FC2+10%HC溶液浸蚀剂：
3%FC2+10%HC溶液
四、实验设备及材料
1、金相显微镜。
2、砂轮机、预磨机、抛光机、吹风机。
3、不同粗细的金相砂纸一套、抛光剂、浸蚀剂、无水酒精。
5、实验步骤
1、领取各种类型合金材料的金相试样（表1），在显微镜下进行观察，并分析其组织形态特征。
2、观察各类成分的合金要结合相图和热处理条件来分析应该具有的组织，着重区别各自的组
织形态特点。
3、认识组织特征之后，再画出所观察试样的显微组织图。
画组织图时应抓住组织形态的特点，
画出典型区域的组织。
编号
钢号
处理过程
显微组织
腐蚀剂
1
W18Cr4V
铸造
屈氏体+莱氏体
4%硝酸酒精
2
W18
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