Transcript 1_金相試片製備顯微組織觀察與分析

材料基礎實驗(一)
金相試片製備與顯微組織觀察
林昆明
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實驗目的
1.金相製備：取樣、鑲埋、研磨、拋光、腐蝕
2.正確操作金相顯微鏡
3.瞭解(1)合金種類、成分、熱機處理
(2)顯微組織
(3)合金性質
三者間之密切關係
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實驗設計
1.合金種類：碳鋼與黃銅
2.碳鋼成分：1015(退火)與1045(退火)
3.熱機處理：1045退火與1045淬火
試片編號：#1-1015退火、#2-1045退火、
#3-1045淬火、#4-四六黃銅
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Fe-C相圖與Cu-Zn相圖
1.相圖：定壓下，合金之溫度、組成與相(晶體
結構)之關係
2.槓桿律(lever rule) ：平衡相(組織)之間的含量
關係
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例：#2-1045退火－肥粒鐵(α)與波來鐵(P)
α：
P：
=約44%
=約56%
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顯微組織：以碳鋼為例
#1-1015退火：肥粒鐵(多)+波來鐵(少)
#2-1045退火：肥粒鐵(少)+波來鐵(多)
#3-1045淬火：麻田散鐵
強(硬)度－麻田散鐵(M) > 波來鐵(P)> 肥粒鐵(α)
可瞭解合金成分、熱機處理 顯微組織 合金
性質之關係。(例：強(硬)度：#3 > #2 > #1)
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相關說明-1
※取樣：具代表性(適當部位及方向) 、表
層脫碳脫錳、切割充分冷卻、…。
※粗磨：去除毛邊並作倒角、…。
※鑲埋：試片太小、觀察試片邊緣、…。
※細磨：直線移動(回程應離開砂紙) 、更
換較細砂紙要轉向(轉90o) 、施加
壓力要適度、…。
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相關說明-2
※拋光：試片沿半徑方向來回移動(不宜固
定同一位置) 、一種粒度一個圓布
輪、拋光前試片及手宜洗淨、較
軟合金宜用電解拋光、…。
※腐蝕：拋光面(如鏡面)全反射無法觀察、
不同組成或組織腐蝕速率也互異、
腐蝕時間太長(重新細磨拋光)或太
短(重新拋光) 、…。
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相關說明-3
※金相顯微鏡操作：試片觀察面與光軸垂
直(壓平器) 、先低倍粗調後高倍微調、
轉換物鏡宜握物鏡轉塔側緣(不可握物鏡
轉) 、升高載物台或轉換倍率絕對避免試
片表面與物鏡直接碰撞、… 。
※顯微組織分析：考量合金組成、 熱機處
理條件並結合相圖，可獲得相當程度之
助益。
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