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1、工程材料-典型零件的组织 的观察 机自07、08、09工程材料实验课,一、实验目的 1.通过观察管道焊缝区显微组织，了解其组织分区及特征。 2.通过观察渗碳齿轮表层到心部的显微组织，初步掌握其渗碳层组织特征和渗层深度表征方法。 3通过观察铁基粉末冶金件的显微组织，了解其组织特征及特有的组织性能参数。 4.能初步分析典型零件的组织、工艺、性能的关系。,二、实验内容典型零件的显微组织观察及分析,（1）管道焊缝区,（2）渗碳齿轮,（3）铁基粉末冶金件,1 管道焊缝区,由于焊接的影响，焊缝附近区域组织各不相同。按照组织的不同，焊缝区域通常可分为三个区域：焊缝区、热影响区和基体区域。,材质为20钢的管道

2、，焊缝区域基体正火组织为铁素体+珠光体（图1），,热影响区组织为典型的魏氏组织（图2），,热影响区与基体交界处则表现为基体正火组织与热影响区组织共存（图3），,图2 热影响区金相组织,图3 热影响区与基体交界处形貌,焊缝处为典型的焊熔区组织特征（图4）,图4 典型的焊熔区组织,2 渗碳齿轮,对普通碳钢和合金钢，马氏体形态与残余奥氏体量主要受钢中含碳量影响。 马氏体的组织形态主要有板条状和片状两种。 碳含量小于0.2%时，全部为低碳马氏体，在光学显微镜下呈现为平行成束分布的板条状组织，又称板条马氏体； 碳含量大于1.0%时，全部为高碳马氏体，在光学显微镜下呈现为针片状，又称片状马氏体。碳含量介于

3、两者之间时，两种马氏体共存。,由于齿轮随着表面碳浓度的增大，齿轮表层组织与心部组织有明显不同。20CrMo钢制造的渗碳齿轮心部组织为板条马氏体，而由于含碳量的增加表层组织则为高碳的片状马氏体，过渡区板条马氏体与片状马氏体共存。,图5 基体组织（板条马氏体）,图6 渗碳层组织（针状马氏体）,20CrMo钢制造的渗碳齿轮心部组织,表层组织,3 铁基粉末冶金件 铁基粉末冶金件组织中通常为珠光体+渗碳体（图7），珠光体数量按照百分比分为九级：珠10珠90，渗碳体数量分为六级：渗1渗13。,铁基粉末冶金件中有一定数量孔隙（图8），孔隙会削弱基体力学性能。特别是尺寸大、数量多的孔隙或断续网状孔隙的存在，极易造成粉末冶金件断裂。 孔隙率、珠光体的含量及渗碳体含量是评价铁基粉末冶金件质量的重要指标。,图7 铁基粉末冶金件组织,图8 铁基粉末冶金件孔隙,三、实验仪器设备 金相显微镜、数码相机。,四、实验内容与操作,（1）观察和分析焊接件的三区（焊缝区、热影响区、母材区）组织，并描绘显微组织示意图。 （2）观察和分析渗碳齿轮的的渗碳区、过渡区、基体区组织，并描绘显微组织示意图。 （3）观察和分析粉末冶金齿轮的孔隙率及组织特征，并描绘其特征。,五、实验报告要求 (1) 实验目的及要求； （2

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