简单的工业纯铁，我喜欢！

------绝不简单的工业纯铁金相试样的制备、组织显示、观察分析

工业纯铁、20钢、球墨铸铁（F基），这是大赛指定样品[1]。这其中，工业纯铁是关键。

从大赛练习出发，建议首先尝试45（40）钢为佳。一方面，制备、蚀刻相对容易，一方面，是信心的建立。

之后，就可以考虑20钢；不过，其中的铁素体上就会出现问题了。最简单的就是，20钢中铁素体的形貌总是比不上45钢中的铁素体“明亮”。似乎，铁素体上总是存在细微划痕，少数铁素体晶粒（注：逻辑上说，应该是偏离珠光体较远的）看上去更是“很烂”的感觉。

解决了20钢的问题，就可以进入工业纯铁了。心理上要有个准备，第一个样品可能真的“很烂”；没关系，这就是一个“筑底”的尝试。道理很简单：少了珠光体的“支撑”，表层内部的磨抛应力明显加剧（强度、深度两个纬度）。

如果工业纯铁可以突破，球墨铸铁的制备、蚀刻，就属于水到渠成的事情，不要担心所谓的石墨脱落问题[2]。当然，石墨本身的酥松以及与基体之间的缝隙会影响蚀刻操作的质量，容易出现“彩纹”，这是需要练习来避免的。

工业纯铁试样，可以追问、探究的有：

为什么晶粒不同，就算是相邻的，质量存在差异？为什么晶界的“黑线”有宽、窄之别？为什么会有双晶界（“荷花”老师的提法是：双眼皮。赞！）的出现？为什么会出现“黑白晶粒”效果？为什么有的晶界平直，有的晶界“打弯儿”？为什么晶界黑线会随着物镜倍率的提高而变亮？三次渗碳体容易出现在哪里，形貌会呈现网状吗？晶粒为什么大小差异明显？……为什么抛光后显微镜中检查很少、甚至没有划痕，蚀刻后却出现大量、明显划痕？当然，还可以了解铁素体的彩色覆膜技术效果，深腐蚀偏光观察、DIC技术、暗场技术、激光扫描共聚焦条件下的形貌特征。

大学生，在校期间若是“整明白”工业纯铁这一个试样的方方面面，我的理解，在金相试样制备、组织显示、观察分析方面说，可以毕业了。真没必要了解太多的试样，那是后续的事情；大学，领进门、指出方向，就OK了。

大赛的精力是有限的，每一个“簇新”的选手来参赛，从最简单、基础的着手，足够了；太花哨，徒增烦恼。

说明：大赛官网上工业纯铁试样金相照片显示，明显的黑白晶粒，我们不能以此为参照目标；要么抛光有问题（比如，压力较大），要么材质有欠缺（比如，内部有应力）。

 http://www.mse-cn.com/Recent/image/sample1.jpg

参考资料：

[1]  http://www.mse-cn.com/Recent/sample.html  第十届全国大学生金相技能大赛比赛样品介绍

第十届全国大学生金相技能大赛指定以下3种为比赛样品。大赛开幕式上将以抽签方式确定复赛及决赛分别使用哪种样品。

工业纯铁  20钢  球墨铸铁

所有样品均为直径 15 mm、长度 18 mm的棒料。棒料样品端面为未经倒角处理的普通车削加工加工面，其中一端面倒角并刻有样品编号 (选手不得在此面进行磨制)，另一端面为未倒角的金相磨制面。

上述比赛样品由北京科大分析检验中心有限公司提供。

北京科大分析检验中心有限公司联系人：唐志君 (15210069145)、刘亚东 (13699213928)

特别提示：第十届大赛期间，图像评分评委将不再采用转换后的灰度组织图像进行评分，而是选择对选手样品原有的本色组织图像进行评判。大赛样品组将适时就这一变化对选手培训所带来的新问题给出一些指导性建议。

……

[2]  http://www.doc88.com/p-8085903620147.html  孙国雄. 灰铁组织中C型石墨的鉴别及金相标准的探讨[J]. 现代铸铁, 2008, 28（004）:99-102.

值得注意的是铸铁金相试样的抛光问题。

……对于铸铁金相试样的抛光问题不但存在于灰铸铁，同样也存在于球墨铸铁试样。对于抛光不良的试样，多数石墨球都是黑色的，有人看到这样的金相照片认为球墨铸铁中的石墨球容脱落，黑色的都是球状石墨在试样制备过程中脱落后形成的坑。其实，这一认识是错误的，因为这样的试样经仔细抛光后，原来的黑色部分就显示出漂亮的石墨来；如果是一个坑，则抛下去还是坑，不可能在原处再抛出石墨来。实践证明，金相试样中的球状石墨并不是那么容易脱落的。有时球墨铸铁中的块状夹杂物上面往往也会有粘附物，此时，就可能把夹杂物误认为是球状石墨。