金屬學與熱處理實驗教程（簡體書）

《材料科學與工程實驗系列教材：金屬學與熱處理實驗教程》對應了《金屬學與熱處理》教材的各章內容，包含21個實驗及12個附錄。《材料科學與工程實驗系列教材：金屬學與熱處理實驗教程》可作為材料類、機械類、近機類熱加工專業的技術基礎課教材：《金屬學與熱處理》的配套教材，也可供非材料專業（如機械製造、化工機械）及高分子材料、無機非金屬材料、材料物理等專業的學生及相關專業的工程技術人員參考使用。

《材料科學與工程實驗系列教材:金屬學與熱處理實驗教程》可作為材料類、機械類、近機類熱加工專業的技術基礎課教材——《金屬學與熱處理》的配套教材，也可供非材料專業（如機械制造、化工機械）及高分子材料、無機非金屬材料、材料物理等專業的學生及相關專業的工程技術人員參考使用。

第一篇基礎入門型實驗實驗一金相顯微試樣的製備實驗二光學顯微鏡的成像原理、構造及使用實驗三材料的硬度測試技術及分析方法實驗四金相組織的宏觀分析與測試方法實驗五鋼的平均晶粒度測試與分析方法實驗六顯微攝影及暗室技術實驗七數碼照相及圖片處理第二篇分析研究型實驗實驗八結晶過程及金屬鑄錠組織觀察與分析實驗九典型二元及三元合金顯微組織分析實驗十鐵碳合金平衡組織與性能分析實驗十一金屬塑性變形與再結晶組織及性能分析實驗十二碳鋼的熱處理操作、硬度測定及組織分析實驗十三鑄鐵的組織觀察與分析實驗十四合金鋼及有色金屬顯微組織的觀察與分析第三篇綜合實踐型實驗實驗十五焊接接頭宏觀及微觀組織的觀察與分析實驗十六常見熱加工缺陷組織觀察與分析實驗十七熱處理綜合實驗第四篇視頻資料型實驗實驗十八碳鋼熱處理工藝選擇與制定實驗十九掃描電子顯微鏡觀察與分析實驗二十透射電子顯微鏡觀察與分析實驗二十一Gleeble-3500熱物理模擬與分析附錄參考文獻

1.鐵素體鋼的奧氏體晶粒度
如沒有特別規定，奧氏體晶粒度可按下列方法顯示。
1）滲碳法。滲碳鋼采用滲碳法顯示奧氏體晶粒度。滲碳的試樣在（930±10）℃保溫6h，必須保證獲得1mm以上的滲碳層。滲碳劑必須保證在規定的溫度和時間內產生過共析層。試樣以緩慢的冷卻速度爐冷至下臨界溫度以下，足以在滲碳層的過共析區的奧氏體晶界上析出滲碳體網。試樣冷卻后經磨制和腐蝕，顯示出過共析區奧氏體晶粒形貌。可用下列腐蝕劑進行浸蝕（浸蝕時間10～20min）：
（1）3％～4％硝酸乙醇溶液。
（2）5％苦味酸乙醇溶液。
（3）沸騰的堿性苦味酸鈉水溶液（2g苦味酸、25g氫氧化鈉、100mL水）。
2）網狀鐵素體法
含碳量0.25％～0.60％的碳鋼，含碳量0.25％～0.50％的合金鋼，如沒有特別規定，一般對含碳量小于或等于0.35%的鋼試樣在（900±10）℃加熱；含碳量大于0.35％的鋼試樣在（860±10）℃加熱。至少保溫30min，然后空冷或水冷。在此范圍內含碳量較高的碳鋼和含碳量超過0.40％的合金鋼需要調整冷卻方法，以便在奧氏體晶界上析出清晰的鐵素體網。試樣在淬火溫度保持必要的時間后，將溫度降至（730±10）℃，保溫10min，隨后油淬或水淬。試樣經磨制和浸蝕后，顯示出沿原晶界分布的鐵素體網。可用下列腐蝕劑進行浸蝕：
（1）3％～4％硝酸乙醇溶液。
（2）5％苦味酸乙醇溶液。
3）氧化法
含碳量0.35％～0.60％的碳鋼和合金鋼，將試樣檢驗面預拋光，然后將拋光面朝上置于爐中。一般在（860±10）℃下加熱1h。然后淬入水中或鹽水中冷卻。依氧化情況，試樣可適當傾斜10°～15°進行研磨和拋光。顯示出由氧化物沿晶界分布的原奧氏體晶粒形貌。為了顯示清晰，可用15％鹽酸乙醇溶液進行浸蝕。
4）直接淬火硬化鋼
對含碳量小于或等于0.35％的鋼樣，置T（900±10）℃下加熱。含碳量大于0.35％的鋼樣，置于（860±10）℃下加熱，保溫1h后，以能產生完全淬硬組織的冷卻速度進行淬火，獲得馬氏體組織。經磨制和浸蝕后，顯示出完全淬硬為馬氏體的原奧氏體晶粒形貌。為了清晰顯示晶粒邊界，腐蝕前試樣可在（550±10）℃下回火1h。常用的腐蝕劑為飽和苦味酸水溶液加少量環氧乙烷聚合物。
5）網狀滲碳體法
過共析鋼（一般含碳量大于1.00%），如沒有特別規定，均在（820±10）℃下加熱。至少保溫30min后，以足夠緩慢的速度隨爐冷卻至低于下臨界溫度，使奧氏體晶界上析出滲碳體網。試樣經磨制和浸蝕后，顯示出沿晶界析出滲碳體網的原奧氏體晶粒形貌。