金相試片製備與顯微組織觀察

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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

例：#2-1045退火－肥粒鐵(α)與波來鐵(P)

α： =約44%

P： =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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