铁碳合金平衡组织观察-工业纯铁

------基础照片，敬请感兴趣的人士选用

    选用OLYMPUS-OLS4000激光扫描共聚焦显微镜采集图像，物镜选择多样，图像清晰。有些配置三维立体图像，以供特殊需要。

蚀刻时间：数秒

蚀刻手法：不锈钢镀铬镊子，夹持脱脂棉沾满蚀刻剂，擦拭样品表面；观察表面灰度变化。由于工业纯铁基本上就是铁素体晶粒组成，表面不会出现很好判断的灰度变化；需要通过一次尝试性的蚀刻，如果组织形貌观察，可以接受的话，算是运气好。否则，根据第一次的情况，确认一个增、减时间的量，第二次蚀刻才是获得最终蚀刻效果的阶段。本次样品的蚀刻时间是：10s。

观察铁素体晶粒，一般选择10倍物镜+10倍目镜；需要观察三次渗碳体时，需要选择40~50倍物镜。

另外，工业纯铁样品是一个相对而言，显微组织最为简单的样品；但是，很多显微镜观察下的有关事项，都需要借助其说明，比如，成像原理、多晶体晶界的概念。同时，手工记录组织图像时不可人为改变观察到的形貌的大小，也要借助工业纯铁来说明，这会涉及到晶粒度与强度关系的介绍（特别强调，在一定尺度范围内，细化晶粒是一个既可以提高强度，又不降低塑性的唯一手段）。等轴晶粒的概念，也是借助于工业纯铁介绍。

有一个情况，在之前是比较纠结，就是：工业纯铁的含碳量小于0.008%时，显微组织是单相铁素体，金相样品观察时，会看到有的晶粒呈暗色，这是由于不同晶粒受腐蚀的程度不同造成的^[1]。实际上，更直观的感受是：某些晶粒内部似乎非常的“粗糙”不平；麻麻渣渣的感觉。因为，人眼对于灰度的辨别能力是不高的；图像采集下来后，才会有灰度上差别的感受；另外，还不能称之为“暗色”，只是灰度上“略浅”罢了。这也还是感光材料的灰度分辨能力强于人眼造成的；再通过反差的调节，人眼分辨起来才较为敏感。至少个人的感觉，发现不同晶粒之间有些内部的区别，首先，不是灰度差异。通过LSCM的粗糙度测量功能实际看看具体的数据，会有更深的感性认识。

在含碳量大于0.008%时，工业纯铁的组织为铁素体和极少量的三次渗碳体。而，三次渗碳体观察的时候会出现在哪里？经常见到的说法是：三次渗碳体由铁素体中析出，沿铁素体晶界呈片状分布^[1]。实际上，三次渗碳体出现的位置，简单说沿“晶界分布”、“片状”，过于粗糙了。个人看法是：在界棱的位置出现的可能性更高；实际也是这样。二维的形态很像是：三角形的三个边向中心挤压了很多后的样子。

当然，在界隅出现的可能性最高，但是，由于数量上的劣势以及特殊位置的缘故，不可能在截面观察的时候，确认界隅的存在。我们看到的界棱位置的三次渗碳体，确实，有可能是界隅的三次渗碳体向界棱延伸后的效果。另外，当过冷度较大时，在界面位置形核也没有能量障碍时，由于数量的优势，在界面上出现孤立的三次渗碳体也是正常的^[2]。

工业纯铁样品，真的是不简单，您认为呢？这真是应了一句话：越简单的东西，解释起来越艰难。

参考资料：

[1]  谢希文，岳锡华．金属学实验[M]．上海科学技术出版社， 1987．

[2]  戚正风．金属热处理原理[M]．北京：机械工业出版社，1987．

[3]  界面、界棱、界隅（读音：yu雨）：http://wenku.baidu.com/view/7a01d8114431b90d6c85c719.html