实验三 铸铁显微组织观察与分析.doc

实验三 铸铁显微组织观察与分析.doc实验三铸铁显微组织观察与分析（2学时）
一、 实验目的
观察各种铸铁的显微组织特征，识别石墨形态与基体类型。
了解石墨形态、基体类型及显微组织对铸铁性能的影响。
二、 实验设备、材料、仪器、装置
金相显微镜；铸铁标准试样。
三、 实验原理
根据石墨的形态，铸铁可分为灰口铸铁、可锻铸铁和球墨铸铁等几种。
灰口铸铁
灰口铸铁中碳全部或部分以自由碳片状石墨形式存在（如图1所示），断口呈灰黑色，其 显微组织根据石墨化程度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。
普通灰口铁中石墨片粗大，如浇注前在铁水中加入孕育剂，则石墨以细小片状形式析出， 这种铸铁称之孕育铸铁。在铸铁中由于含磷较高，在实际铸造条件下磷常以Fe3P的形式与 铁素体形成硬而脆的磷共晶，因此在灰铸铁的显微组织中，除基体和石墨外，还可以见到具 有菱角状沿奥氏体晶界连续或不连续分布的磷共晶，用硝酸-酒精或苦味酸腐蚀时Fe3P不受 腐蚀，呈白亮色，铁素体光泽较暗，在磷共晶周围通常总是珠光体。由于磷共晶硬度很高， 所以磷共晶若以少量均匀孤立地分布时，有利于提高耐磨性，并不影响强度。磷共晶如形成 连续网状，则会使铸铁强度和韧性显著降低。
可锻铸铁
可锻铸铁又称为马铁或展性铸铁，它是由一定成分的白口铁经退火处理得到的，其中石 墨呈团絮状（如图2所示），故显著地减弱了石墨对基体的割裂作用，其机械性能比普通灰 口铸铁有显著地提高。可锻铸铁分铁素体可锻铸铁和珠光体可锻铸铁两种，前者应用较多。
球墨铸铁
球墨铸铁属高强铸铁，是铁水中加入球化剂后石墨呈球状析出而制得的，由于球状石墨 使石墨割裂金属基体的不利影响限制到最低程度，所以金属基体强度利用率高达70-90% （灰铸铁只达30%左右），因而其机械性能远远优于普通灰铸铁。
球墨铸铁的显微组织特征是：石墨呈球状分布在金属基体上，基体组织是铁素体、珠光 体或铁素体+珠光体（如图3所示）。目前应有最广泛的是前面两种基体，铸铁的基体即钢的 几种基本组织，所以也可以通过热处理来改变基体组织，从而改变铸铁的机械性能，其中， 球墨铸铁应用热处理较多些，如应用正火，是为了增加基体中珠光体数量，以提高其强度和 耐磨性，应用调质处理，是为了得到回火索氏体的基体组织，以提高综合机械性能。应用等 温淬