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1、一、实验目的1、掌握铸铁材料金相试样的磨制方法。1、掌握偏光金相原理及各向异性材料偏光下的光学效应。2、熟悉偏光摄影技术。3、学会定量分析方法并测定球墨铸铁中石墨含量。 二、实验设备与材料1、实验设备：光学显微镜、抛光机2、实验材料：试样、砂纸、酒精三、实验原理简述（偏光原理）在各向异性类的金属磨面上，随晶粒位向的不同，光学性质发生改变。当偏振光照在金属磨面上时，会形成两个方向的分振动光，由于在平行和垂直金属磨面的方向上两分振光强度不等，导致与原方向呈现一定的角度。对于偏光显微镜来说，当起偏镜与检偏镜成正交位置时，由于振动面发生旋转，使反射偏振光与检偏镜改变正交位置，部分光线就能通过检偏镜。振
2、动面旋转愈大，通过的光线就愈多。当 =/4,3/4,5/4 ,7/4 时，w 最大，得到最大的光强；当够 =0 ，/2，3/2 时，w=0，就没有光线能通过检偏镜，观察到黑暗的消光现象。四、实验步骤与过程1）磨制试样：领取试样，依次使用 600、1000、1200 的砂纸磨样品，使其表面较为平滑，无明显划痕；2）抛光：使用抛光机对试样的表面抛光，然后用酒精擦拭其表面，洗净后吹干；3）观察并拍照：放在显微镜下观察，寻找较为完整的石墨区域；交替使用偏振片进行观察，会发现该区域的石墨出现十字光亮的偏光现象。然后拍照，明场一张，暗场一张。五、实验结果分析讨论实验图片 1（偏光图片）实验图片 2（对用的
3、明场图片）对图片上的结果进行分析：实验图片 3（测量石墨含量的图片）利用定量金相方法计算明场图片中的石墨百分含量：C%=（ 1+3+2.5+1.5+2+3+2+1+1+1.5+1+2.5+2+3）/14*14*100%=13.78%其中，括号里的是每行的石墨所占的格数之和，14*14 是总格数。六、实验问题讨论：1、说明球状石墨在普通光镜下的形态与偏光下观察到的形态。答：球状石墨在普通光镜下呈现黑色的团絮状，而在偏光下，出现“黑十字”特征，有十字状的亮斑。2、说明为什么偏光下球墨会有这种形态？是否所有的石墨均有这种形态？（比较圆的石墨与不圆的石墨）答：之所以在偏光下球墨有这种形状是因为偏振光射
4、到石墨与基体交界处被反射出来，相当于偏振光斜射到晶体表面，反射光出现相位差别改变了其振动方向，能够通过正交的检偏振镜。而与偏振光的振动方向平行或垂直的两个入射面不改变其振动方向，反射光则不能通过正交的检偏振镜，观察到的是黑暗的消光现象，使透明的球形夹杂物出现“黑十字 ”特征。并不是所有石墨都有这种形态，如图，很多石墨的初始球状形态被破坏，导致了其无法出现“黑十字”特征。3、说明偏光金相的应用范围。答：1.判断单晶体材料是立方晶系的晶体，还是非立方晶系的晶体；2.判断立方晶系的各向同性；3.判断非立方系晶体的各向异性；4.观察各向异性多晶体在不腐蚀下晶粒的形貌；5.通过是否可以出彩色或者黑十字效应鉴别非金属夹杂物;6.判断各向异性的多晶体择优取向的织构(类似单晶体 )。
