金属材料综合实验报告

加工硬化对中碳钢组织和性能的影响

一实验目的：

1.1 通过金属材料实验全过程，根据给定的实验条件，自己设计实验方案，确定实验方法，选定实验器材，拟定实验操作程序，自己加以实现并对实验结果进行分析处理，是学生进一步加深对金属材料课程所学内容的理解，熟悉实验设备，掌握实验基本方法。提高动手能力和团队合作的意识，达到培养学生分析问题和进行科学研究能力的目的。

1.2 掌握金属材料塑性变形,热处理工艺,组织结构与性能之间的关系。

1.3 运用已学的金属材料理论知识，参考有关资料，以预定性能指标为依据，正确制定合理的实施方案。

二课程内容：

2.1 初步了解金属材料选择的原则，并选取实验材料；

2.2 掌握主要热处理工艺方法，熟悉主要热处理设备的结构与炉温的控制仪表；

2.3 熟练掌握金相试样的制备方法，能使用金相显微镜观察，分析金相显微组织；

2.4 掌握金属力学性能及其影响因素；

2.5 选择电子万能试验机及硬度计，了解其特征和使用方法。

2.6 了解镶嵌机的使用及操作规程。

三实验原理

3.1 金属塑性变形

金属塑性变形的基本方式有滑移和孪生两种。在切应力作用下，晶体的一部分沿某一晶面相对于另一部分滑动，这种变形方式称为滑移；在切应力作用下，晶体的一部分沿某一晶面相对另一部分产生剪切变形，且变形部分与未变形部分的位向形成了镜面对称关系，这种变形方式称为孪生。

一、单晶体金属的塑性变形

单晶体受力后，外力在任何晶面上都可分解为正应力和切应力。正应力只能引起弹性变形及解理断裂。只有在切应力的作用下金属晶体才能产生塑性变形。

塑性变形有两种形式：滑移和孪生。在多数情况下，金属的塑性变形是以滑移

方式进行的。

（一）滑移

1.滑移与滑移带

1)滑移是指晶体的一部分沿一定的晶面和晶向相对于另一部分发生滑动位移的现象。

滑移变形的特点：

⑴滑移只能在切应力的作用下发生。产生滑移的最小切应力称临界切应力。

⑵滑移常沿晶体中原子密度最大的晶面和晶向发生。因为原子密度最大的晶面和晶向之间原子间距最大，结合力最弱，产生滑移所需切应力最小。

沿其发生滑移的晶面和晶向分别叫做滑移面和滑移方向。通常是晶体中的密排面和密排方向。

⑶滑移时，晶体两部分的相对位移量是原子间距的

整数倍。

2)滑移带

滑移的结果在晶体表面形成台阶，称滑移线，若干条滑移线组成一个滑移带。

2 .滑移系

一个滑移面和其上的一个滑移方向构成一个滑移系。

金属的塑性，面心立方晶格好于体心立方晶格，体心立方晶格好于密排六方晶格。

3.滑移时晶面的转动: ①外力错动→力偶使滑移面转动→滑移面∥拉伸轴。

②以滑移面的法线为转轴的转动→滑移方向∥最大切应力方向。

㈡孪生

孪生是指晶体的一部分沿一定晶面和晶向相对于另一部分所发生的切

变。发生切变的部分称孪生带或孪晶，沿其发生孪生的晶面称孪生面，孪生的结果使孪生面两侧的晶体呈镜面对称。

与滑移相比：孪生使晶格位向发生改变；所需切应力比滑移大得多, 变形速度极快, 接近声速；孪生时相邻原子面的相对位移量小于一个原子间距。

二、多晶体金属的塑性变形单个晶粒变形与单晶体相似。而

多晶体变形比单晶体复杂得多。

㈠晶界及晶粒位向差的影响

1、晶界的影响

当位错运动到晶界附近时，受到晶界的阻碍而堆积起

来，称位错的塞积。要使变形继续进行，则必须增加外

力，从而使金属的塑性变形抗力提高。

2、晶粒位向的影响

由于各相邻晶粒位向不同，当一个晶粒发生塑性变形时，为了保持金属的连续性，周围的晶粒若不发生塑性变形，则必以弹性变形来与之协调。这种弹性变形便成为塑性变形晶粒的变形阻力。由于晶粒间的这种相互约束，使得多晶体金属的塑性变形抗力提高。

㈡多晶体金属的塑性变形过程

多晶体中首先发生滑移的是滑移系与外力夹角等于或接近于45°的晶粒。当塞积位错前端的应力达到一定程度，加上相邻晶粒的转动，使相邻晶粒中原来处于不利位向滑移系上的位错开动，从而使滑移由一批晶粒传递到另一批晶粒，当有大量晶粒发生滑移后，金属便显示出明显的塑性变形。

㈢晶粒大小对金属力学性能的影响

金属的晶粒越细，其强度和硬度越高。因金属晶粒越细，晶界总面积越大，位错障碍越多；需要协调的具有不同位向的晶粒越多，使金属塑性变形的抗力越高。

金属的晶粒越细，其塑性和韧性也越高。

因晶粒越细，单位体积内晶粒数目越多，参与变形的晶粒数目也越多，变形越均匀，使在断裂前

发生较大的塑性变形。强度和塑性同时增加，金属在断裂前消耗的功也大，

因而其韧性也比较好。

通过细化晶粒来同时提高金属的强度、硬度、塑性和韧性的方法称细晶强化。

3.1.1 冷塑性变形对金属组织与性能的影响

若金属在再结晶温度以下进行塑性变形，称为冷塑性变形。冷塑性变形不仅改变了金属材料的形状与尺寸，而且还将引起金属组织与性能的变化。

金属在发生塑性变形时，随着外形的变化，其内部晶粒形状由原来的等轴晶粒逐渐变为沿变形方向伸长的晶粒，在晶粒内部也出现了滑移带或孪晶带。当变形程度很大时，晶粒被显著地拉成纤维状，这种组织称为冷加工纤维组织。同时，随着变形程度的加剧，原来位向不同的各个晶粒会逐渐取得近于一致的位向，而形成了形变织构，使金属材料的性能呈现出明显的各向异性。图3-1为工业纯铁经不同程度变形的显微组织。

图3-1 工业纯铁冷塑性变形后组织(150X)

a)变形程度20% b)变形程度50% c)变形程度70%

金属经冷塑性变形后，会使其强度、硬度提高，而塑性、韧性下降，这种现象称为加工硬化。此外，在金属内部还产生残余应力。一般情况下，残余应力不仅降低了金属的承载能力，而且还会使工件的形状与尺寸发生变化。

3.1.2 冷塑性变形后金属在加热时组织与性能的变化

3.1.2.1 显微组织变化

金属经过塑性变形，会发生加工硬化现象，而且内部产

生残余内应力。为了去除内应力，或者为了消除加工硬化现

象以便继续变形，需要对冷变形金属进行加热处理。由于变

形金属内部存在严重的晶格畸变，原子处于不稳定状态，本

身就有向稳定状态转变的倾向。加热时，原子的活动扩散能

力提高了，促使其向稳定状态转变，并使金属的组织结构和

性能发生变化。这种变化可分为回复（recovery）、再结晶

（recrystallization）和晶粒长大（grain growth）这三个阶段, 图3.11 回复再结晶如图3.11所示。

3.1.2.2 储存能释放与性能变化

冷变形时，外力所作的功尚有一小部分储存在形变金属内

部，这部分能量叫储存能，加热过程中，原子活动能力增强，

偏离平衡位置大，能量高的原子将向低能的平衡位置迁移，将

储存能逐步释放出来，使内应力松驰，纯金属储存能释放少，

合金储存能释放多，储存能的释放使金属的对结构敏感的性质

发生不同程度的变化。右图给出几种性能的变化与储存能的关系

3.1.3 回复

回复是指冷变形金属在加热温度较低时，金属中的一些点缺陷和位错的迁移，使晶格畸变逐渐减小，内应力逐渐降低的过程。这时因为原子活动能力不大，所以金属的晶粒大小和形状尚无明显的变化，因而其强度、硬度和塑性等机械性能变化不大，而只会使内应力及电阻率等理化性能显著降低。工业上，对冷变形后金属要保持其因加工硬化而提高的强度、硬度，又需消除残余内应力的，则可在低温回复阶段加热保温，以基本去除其内应力，这种热处理称为去应力退火。例如，用冷拉钢丝绕制弹簧，绕成后应在280~300℃消除应力退火使其定形。

3.1.3.1回复机理

低温回复主要涉及点缺陷的运动。空位或间隙原子移动到晶界或位错处消失，空位与间隙原子的相遇复合，空位集结形成空位对或空位片，使点缺陷密度大大下降。

中温回复时．随温度升高．原子活动能力增强，位错可以在滑移面上猾移或交滑移，使

异号位错相通相消，位错密度下降，位错缠结内部重新排列组合，使亚晶规整化。

高温回复，原子活动能力进一步增强，位错除滑移外，还可攀移。主要机制是多边化。冷变形使平行的同号位错在滑移面上塞积，致使晶格弯曲，所增殖的位错杂乱分布。

高温回复过程中，这些刃位错便通过攀移和滑移，由原来能量较高的水平塞积。

3.1.4 再结晶

冷变形金属的加热温度高于回复阶段以后，当温度继续升高时，由于原子活动能力增大，金属的显微组织发生明显的变化，由破碎拉长或压扁的晶粒变为均匀细小的等轴晶粒。这一过程实质上是一个新晶粒重新形核和长大的过程，故称为“再结晶”。再结晶以后，只是晶粒外形发生了变化，而晶格类型并未变，仍与原始晶粒相同。再结晶的晶核一般是在变形晶粒的晶界或滑移带及晶格畸变严重的地方形成，晶核形成后，依靠原子的扩散移动，向附近周围长大，直至各晶核长大到相互接触，形成新的等轴晶粒为止。通过再结晶，金属的显微组织发生了彻底的改变，故其强度和硬度显著降低，而塑性和韧性大大提高，加工硬化现象得以消除，变形金属的所有机械和物理性能全部恢复到冷变形以前的状态。因此，再结晶在工业上主要用于金属在冷变形之后或在变形过程中，使其硬度降低，塑性升高，以便于进一步加工，这样的热处理称为再结晶退火。

3.1.

4.1 形核机制

(1) 小变形量的弓出形核机制

当形量较小的，由于变形不均匀，相邻晶粒的位错密度相差可以很大，此时晶界中的一小段会向位错密度高的一侧突然弓出

(2) 亚晶合并机制

变形量较大的高层错能金属再结晶核心通过亚晶合并来产生的。

(3) 亚晶蚕食机制

变形量很大的低层错能金属扩展位错宽度大，不易束集，交滑移困难，位错密度很高，在位错密度很大的小区域，通过位移的攀移和重新分布，形成位错密度很低的亚晶，这个亚晶便向周围位错密度高的区域生长。相应的，亚晶界的位错密度逐渐增大，亚晶与周围形高基体取向差逐渐变大，最终由小角度晶界演变成大角度晶界，大角度晶界一旦形成，可突然弓出，迁移，蚕食途中所遇位错，留下无畸高晶体，成为再结晶核心。

3.1.

4.2 再结晶动力学

对恒温再结晶动力学人们作过大量研究。下图为纯铁经98％冷轧，在不同温度下等温再结晶．已经再结晶的体积分数xv与等温时间t的关系曲线。具有典型的形核，长大过程

的动力学特征。等温温度越高，孕育期越短，再结晶速度越快。等温的每个温度下，再结晶速度开始很小，随xv的增加而逐渐增大，并在大约50％处达到最大，然后又逐渐减小。

3.1.5 晶粒长大

再结晶完成以后，若再继续升高加热温度或过分地延长加热时间，金属的晶粒便会继续长大。因为通过晶粒长大可减少晶界的面积，使表面能降低，所以晶粒长大是一个降低能量的自发过程。只要温度足够高，使原子具有足够的活动能力，晶粒便会迅速长大。晶粒长大实际上是一个晶界迁移的过程，即通过一个晶粒的边界向另一晶粒的迁移，把另一晶粒中的晶格位向逐步转变为与这个晶粒相同的晶格位向，于是另一晶粒便逐步地被这一晶粒“吞并”，合并成一个大晶粒。如图 3.12 所示

图 3.12 晶粒长大示意图

通常在再结晶后获得细小均匀的等轴晶粒的情况下，晶粒长大的速度并不很大，但如果原来的变形不均匀，经过再结晶后得到的是大小不均匀的晶粒，那么，由于大小晶粒之间的能量相差悬殊，便很容易发生大晶粒吞并小晶粒而愈长愈大的现象，从而得到异常粗大的晶粒，使金属的机械性能显著降低。为了区别于通常的晶粒正常长大，常把晶粒的这种不均匀急剧长大的现象称为“二次再结晶”。

3.1.5.1 晶粒长大的驱动力

晶粒长大的驱动力，从整体上看，是晶粒长大前后总的界面能差。从个别晶粒长大的微观过程来说，晶界具有不同的曲率则是造成晶界迁移的直接原因。

3.1.5.2 影响晶粒长大的因素

(1)温度温度越高晶粒长大速度越快。一定温度下，晶粒长到极限尺寸后就不再长大，但提高温度后晶粒将继续长大。

(2)杂质与合金元素杂质及合金元素渗入基体后能阻碍晶界运动。

(3)第二相质点弥散分布的第二相粒子阻碍晶界的移动，可使晶粒长大受到抑制。

晶粒的异常长大

异常晶粒长大又称不连续晶粒长大或二次再结晶，是—种特殊的晶粒长大现象。发生异常长大的条件是，正常晶粒长大过程被分散相粒子，织构或表面热蚀沟等强烈阻碍，能够长大的晶粒数目较少，致使晶粒大小相差悬殊。晶粒尺寸差别越大，大晶粒吞食小晶粒的条件越有利，大晶粒的长大速度也会越来越快，最后形成晶粒大小极不均匀的组织。

二次再结晶形成非常粗大的晶粒及非常不均匀的组织，从而降低了材料的强度与塑性。因此在制定冷变形材料再结晶退火工艺时．应注意避免发生二次再结晶。

3.1.5.3 再结晶温度和再结晶晶粒大小的影响因素

3.1.5.3.1 再结晶温度及其影响因素

再结晶不是一个恒温过程，而是在一定的温度范围内进行的。工程上规定，大变形量（~70%以上）的冷变形金属经一小时保温，能完成再结晶（>95%转变量）的最低温度，称为该金属的再结晶温度。每种金属的再结晶温度都各不相同，即便是同一种金属，其再结晶温度也不是固定的，而是受到诸多因素影响：

(1)冷变形程度：冷变形程度越大，金属畸变能越高，向低能量状态变化的倾向也越大，因此再结晶温度越低，如图 3.13 所示。当变形达到一定程度之后，再结晶温度将趋近某一最低极限值，称为“最低再结晶温度”。

实验证明，工业纯金属的熔点与最低再结晶温度之间有如下关系

T再≈ (0.35 ~ 0.40)T熔

式中温度按热力学温度（绝对温度）计。

图 3.13 金属的再结晶温度与变形量的关系

(2)保温时间：加热时保温时间越长，原子的扩散移动越能充分进行，再结晶温度就越低。

(3)原始晶粒度：原始晶粒越粗大，变形阻力越小，变形后内能集聚较少，

所以再结晶温度较高。

(4)金属纯度及成分：金属中加入的合金元素或所含的杂质元素，常会阻碍原子的扩散与晶界的迁移，推迟再结晶的进行，因此金属的纯度低，可以明显提高再结晶温度。

考虑到以上各因素的影响，为了缩短退火周期，在工业上选择再结晶退火温度，一般比最低再结晶温度高100~200℃。

3.1.5.3.2 再结晶后晶粒大小的因素

变形金属在再结晶退火后得到的晶粒大小，不仅影响到金属的

强度和塑性，还影响到金属的韧性，因此控制再结晶后的晶粒大小

是非常重要的。影响再结晶

后晶粒大小的因素主要有以下几种：

(1) 退火加热温度：再结晶退火时加热温度越高，金属的晶粒尺寸越大，如图3.14 所示。当加热温度一定时，时间过长也会使晶粒长大，但其影响不如温度的影响大。

(2) 冷变形程度：金属的冷变形程度是影响再结晶晶粒

大小的另一重要因素。图3.15 表明再结晶后的晶粒大小与冷

变形程度的关系。当金属的冷变形量在2%~10%的范围内

时，再结晶后的晶粒会异常粗大。通常把再结晶时晶粒异常粗

大所对应的冷变形量称为“临界变形量”。当变形量超过临界变

形量后，随着变形量的增加，再结晶的晶粒逐渐变细。因此，

为了获得优良的组织和性能，在制定压力加工工艺时，必须避免在临界变形量附近进行冷变形。

3.2 洛氏硬度试验的基本原理

洛氏硬度试验常用的压头有两种：一种是顶角为120的金刚石圆锥，另一种是直径为1”/16（1.588mm）的淬火钢球。据金属材料软硬程度不同，可选用不同的压头和负荷配合使用，最常用的是HRA、HRB、和HRC。这三种压头、负荷及应用范围可参考下表。

三种压头、负荷及应用范围表

符号压头负荷（kgf）硬度值有效范围使用范围

HRA 120o金刚石圆锥 60 >70 使用测量硬度质合金、表面淬火层、渗碳层

HRB 1″/16钢球100 25~100（HB60~230）使用测量有色金属、退火及正火钢

HRC 120o金刚石圆锥 150 20~67（HBC230~700）使用测量调质钢、淬火钢

图5-3 洛氏硬度实验原理图

洛氏硬度测定时，需先后两次施加负荷（初负荷和主负荷），施加初负荷的目的是使压头与试样表面接触良好，以保证测量结果准确，图5-3中0-0为末加上主负荷的位置，1-1为加上10kgf初负荷后的位置，此时压入深度为h1，2-2位置为加上主负荷后的位置，此时使压入深度为h2，h2包括由加荷所引起的弹性变形和塑性变形。卸荷后，由于弹性变形恢复，压头提高到3-3位置，此时压头的实际压入深度为h3。洛氏硬度就是以主负荷所引起的残余压入深度（h=h3-h1）来表示的，但这样直接以压入深度的大小表示硬度，将会出现硬的金属硬度小，而软的金属硬度值大的现象，这与布氏强度所表示的硬度大小的概念相矛盾。为了与习惯上数值越大硬度越高的概念相一致，故需用一常数（K）减去（h3-h1）的差值表示洛氏硬度值。为简便起见又规定每0.002mm的压入深度作为一个硬度单位（即表盘上一小格）。

洛氏硬度值的计算公式如下：

式中的常数K，当采用金刚石圆锥时，K=0.2（用于HRA、HRC），采用钢球时，K=0.26（用于HRB）。

为此，上式可写为：

3.2.1 洛氏硬度试验机的技术要求

(1）被测金属表面必须平整光洁。

(2）试样厚度应不低于压入深度的10倍。

(3）两相邻压痕及压痕距试样边缘的距离均不应小于3mm。

(4）加初负荷时，应谨防试样与金刚石压头突然碰撞，以免将金刚石压头碰坏。

3.2.2 洛氏硬度试验机的结构及操作

HB-150型洛氏硬度试验机的结构如图5-4所示。

图5-4 HB-150型洛氏硬度试验机结构图

它是由加卸负荷和测量两部分组成的。前者都是利用杠杆和砝码，后者是用百分表测量压痕深度的，即洛氏硬度值可直接由百分表盘上读出。

实验时，先将试样置于试样台上，并对准压头，顺时针转动手轮，使试样上升与压头接触，继续缓慢转动手轮使百分表刻度盘上的短时针顺时针转动直到对准红点，然后再转动表盘使表盘上的长针对准0点，此时，压头利用弹簧压缩的方法将10kgf的负荷加到了试样上，然后将负荷手柄缓慢向后推（4~5秒钟），于是主负荷加到试样上，主负荷加上后，长针由转动到停止，待持续一秒后，再将负荷手柄向前拉，回到原始位置，待长针停止转动后，长针所指示的读数即为该材料的硬度值。

最后，逆时针回转手轮，使试样台下降，取下试样，放回原处。

3.3 金相试样制备

金相试样制备过程一般包括：取样、粗磨、细磨、抛光和浸蚀五个步骤。

3.3.1.取样

从需要检测的金属材料和零件上截取试样称为"取样"。取样的部位和磨面的选择必须根据分析要求而定。截取方法有多种，对于软材料可以用锯、车、刨等方法；对于硬材料可以用砂轮切片机或线切割机等切割的方法，对于硬而脆的材料可以用锤击的方法。无论用哪种方法都应注意，尽量避免和减轻因塑性变形或受热引起的组织失真现象。试样的尺寸并无统一规定，从便于握持和磨制角度考虑，一般直径或边长为15~20mm，高为12~18mm比较适宜。对那些尺寸过小、形状不规则和需要保护边缘的试样，可以采取镶嵌或机械夹持的办法。

金相试样的镶嵌，是利用热塑性塑料(如聚氯乙烯)，热凝性塑料(如胶木粉)以及冷凝性塑料(如环氧树脂+固化剂)作为填料进行的。前两种属于热镶填料，热镶必须在专用设备一镶嵌机上进行。第三种属于冷镶填料，冷镶方法不需要专用设备，只将适宜尺寸(约φl5~20mm)的钢管、塑料管或纸壳管放在平滑的塑料(或玻璃)板上，试样置于管内待磨面朝下倒入填料，放置一段时间凝固硬化即可。

3.3.2.粗磨

粗磨的目的主要有以下三点：

1)修整有些试样，例如用锤击法敲下来的试样，形状很不规则，必须经过粗磨，修整为规则形状的试样；

2)磨平无论用什么方法取样，切口往往不十分平滑，为了将观察面磨平，同时去掉切割时产生的变形层，必须进行粗磨；

3)倒角在不影响观察目的的前提下，需将试样上的棱角磨掉，以免划破砂纸和抛光织物。

黑色金属材料的粗磨在砂轮机上进行，具体操作方法是将试样牢牢地捏住，用砂轮的侧面磨制。在试样与砂轮接触的一瞬间，尽量使磨面与砂轮面平行，用力不可过大。由于磨削力的作用往往出现试样磨面的上半部分磨削量偏大，故需人为地进行调整，尽量加大试样下半部分的压力，以求整个磨面均匀受力。另外在磨制过程中，试样必须沿砂轮的径向往复缓慢移动，防止砂轮表面形成凹沟。必须指出的是，磨削过程会使试样表面温度骤然升高，只有不断地将试样浸水冷却，才能防止组织发生变化。

砂轮机转速比较快，一般2850r/min，工作者不应站在砂轮的正前方，以防被飞出物击伤。操作时严禁戴手套，以免手被卷入砂轮机。

3.3.3.细磨

粗磨后的试样，磨面上仍有较粗较深的磨痕，为了消除这些磨痕必须进行细磨。细磨，可分为手工磨和机械磨两种。

（1）手工磨

手工磨是将砂纸铺在玻璃板上，左手按住砂纸，右手握住试样在砂纸上作单向推磨。金相砂纸由粗到细分许多种，其规格可参考表2-1。

表2-1 常用金相砂纸的规格

金相砂纸编

号

01 02 03 04 05 06

粒度序号M28 M20 M14 M10 M7 M5

砂粒尺寸/

28～

20

20～

14

14～

10

10～

7

7～

5

5～

3.5

①表中为多数厂家所用编号，目前没有统一规格

用砂轮粗磨后的试样，要依次由01号磨至05号(或06号)。操作时必须注意：

1)加在试样上的力要均匀，使整个磨面都能磨到；

2)在同一张砂纸上磨痕方向耍一致，并与前一道砂纸磨痕方向垂直。待前一道砂纸磨痕完全消失时才能换用下一道砂纸。

3)每次更换砂纸时，必须将试样、玻璃板清理干净，以防将租砂粒带到细砂纸上。

4)磨制时不可用力过大，否则一方面因磨痕过深增加下一道磨制的困难，另一方面因表面变形严重影响组织真实性。

5)砂纸的砂粒变钝磨削作用明显下降时，不宜继续使用，否则砂粒在金属表面产生的滚压会增加表面变形。

6)磨制铜、铝及其合金等软材料时，用力更要轻，可同时在砂纸上滴些煤油，以防脱落砂粒嵌入金属表面。

（2）机械磨

目前普遍使用的机械磨设备是预磨机。电动机带动铺着水砂纸的圆盘转动，磨制时，将试样沿盘的径向来回移动，用力要均匀，边磨边用水冲。水流既起到冷却试样的作用，又可以借助离心力将脱落砂粒、磨屑等不断地冲到转盘边缘。机械磨的磨削速度比手工磨制快得多，但平整度不够好，表面变形层也比较严重。因此要求较高的或材质较软的试样应该采用手工磨制。

3.3.

4.抛光

抛光的目的是去除细磨后遗留在磨面上的细微磨痕，得到光亮无痕的镜面。抛光的方法有机械抛光、电解抛光和化学抛光三种，其中最常用的是机械抛光。

机械抛光在抛光机上进行，将抛光织物(粗抛常用帆布，精抛常用毛呢)用水浸湿、铺平、绷紧并固定在抛光盘上。启动开关使抛光盘逆时针转动，将适量的抛光液(氧化铝、氧化铬或氧化铁抛光粉加水的悬浮液)滴洒在盘上即可进行抛光，抛光时应注意：

1)试样沿盘的径向往返缓慢移动，同时逆抛光盘转向自转，待抛光快结束时作短时定位轻抛。

2)在抛光过程中，要经常滴加适量的抛光液或清水，以保持抛光盘的湿度，如发现抛光盘过脏或带有粗大颗粒时，必须将其冲刷干净后再继续使用。

3)抛光时间应尽量缩短，不可过长，为满足这一要求可分粗抛和精抛两步进行。

4)抛有色金属(如铜、铝及其合金等)时，最好在抛光盘上涂少许肥皂或滴加适量的肥皂水。

机械抛光与细磨本质上都是借助磨料尖角锐利的刃部，切去试样表面隆起的部分。抛光时，抛光织物纤维带动稀疏分布的极微细的磨料颗粒产生磨削作用，将试样抛光。

目前，人造金刚石研磨膏(最常用的有W0.5 W1.0 W15 W25 W3.5五种规格的溶水性研磨膏)代替抛光液，正得到日益广泛的应用。用极少的研磨膏均匀涂在抛光织物上进行抛光，抛光速度快，质量也好。

3.3.5.浸蚀

抛光后的试样在金相显微镜下观察，只能看到光亮的磨面，如果有划痕、水迹或材料中的非金属夹杂物、石墨以及裂纹等也可以看出来，但是要分析金相, 组织还必须进行浸蚀。

浸蚀的方法有多种，最常用的是化学浸蚀法，利用浸蚀剂对试样的化学溶解和电化学浸蚀作用将组织显露出来。

纯金属(或单相均匀固溶体)的浸蚀基本上为化学溶解过程。位于晶界处的原子和晶粒内部原子相比，自由能较高，稳定性较差，故易受浸蚀形成凹沟。晶粒内部被浸蚀程度较轻，大体上仍保持原抛光平面。在明场下观察，可以看到一个个晶粒被晶界(黑色网络)隔开。如图1-19b所示。如浸蚀较深，还可以发现各个晶粒明暗程度不同的现象，如图1-19d所示。这是因为每个晶粒原子排列的位向不同，浸蚀后，以最密排面为主的外露面与原抛光面之间倾斜程度不同的缘故。

两相合金的浸蚀与单相合金不同，它主要是一个电化学浸没过程，在相同的浸蚀条件下，具有较高负电位的相(微电池阳极)被迅速溶解凹陷下去；具有较高正电位的相(微电池阴极)在正常电化学作用下不被浸蚀，保持原有的光滑平面。结果产生了两相之间的高度差。

以共析碳钢层状珠光体浸蚀为例，层状珠光体是铁素体与渗碳体相间隔的层状组织浸蚀过程中，因铁素体具有较高的负电位而被溶解，渗碳体因具有较高的正电位而被保护，另外在两相交界处铁素体一侧因被严重浸蚀形成凹沟。这样在显微镜下可以看到渗碳体周围有一黑圈，显示出两相的存在。

多相合金的浸蚀，同样也是一个电化学溶解过程，原理与两相合金相同。但多相合金的组成相比较复杂，用一种浸蚀剂来显示多种相是难以作到的，只有采用选择浸蚀法及薄膜浸蚀法等专门方法才行。

化学浸蚀的方法虽然很简单，但是只有认真对待才能制备出高质量的试样。将抛光后的试样用水冲洗同时用脱脂棉擦净磨面，然后用滤纸吸去磨面上过多的水，吹干后用显微镜检

查磨面上是否有道痕、水迹等。同时证明未经过浸蚀的试样是无法分析组织的。经检查后合格的试样可以放在浸蚀剂中，抛光面朝上，不断观察表面颜色的变化。这是浸蚀法。也可以用沾有浸蚀剂的棉花轻轻擦拭抛光面，观察表面颜色的变化。此为擦蚀法。待试样表面被浸蚀得略显灰暗时即刻取出，用流动水冲洗后在浸蚀面上滴些酒精，再用滤纸吸去过多的水和酒精，迅速用吹风机吹干，完成整个制备试样的过程。

四实验器材

减压式万能试验机粗砂纸金相砂纸金相试样镶嵌机金相试样球磨机金相试样抛光机硬度计电子游标卡尺4%硝酸酒精溶液电吹风箱式节能电阻炉砂轮机金相研磨试剂

五实验步骤

5.1、领取一实验材料，用粗砂纸磨去其两端的氧化层，用硬度计测其硬度，测试多次并记录实验数据，取其平均值；

5.2、用数字游标卡尺测量实验材料长度，并计算出30%压缩形变后的长度，然后用减压式万能试验机进行压缩变形；

5.3、用硬度计测量形变后的硬度，测试多次并记录实验数据，取其平均值；

5.4、由于形变后试样较小，使金像制备难以进行，因而用金像镶嵌机进行镶嵌（加热到180℃保温40分钟，然后冷却至室温）；

5.5、用砂轮机将镶嵌后的试样一个端面打磨平整，然后用金相试相球磨机将该端面打磨光亮，再先后用粗细金相砂纸将该端面打磨光亮；

5.6、将上述制备的式样，用金相试相抛光机抛光，直到对着光，端面没有明亮的划痕为止；

5.7、用自来水洗净试样上的抛光试剂，然后将试样浸入4%的硝酸酒精溶液中，直到光亮的端面变暗为止；

5.8、将上述试样从4%硝酸酒精溶液中取出，用清水冲净附着在其表面的硝酸酒精溶液，然后用电吹风吹干其表面的水，切忌用手触摸该金相端面；

5.9、用电子金相显微镜观察试样的金相组织并拍下该试样的金相照片，以便实验结果的分析。

六数据记录与处理

6.1、实验现象记录

6.1.1、测试环境无变化，实验仪器运转正常，试样在压缩操作过程中，因受实验仪器的限制，导致不能准确的达到30%的形变量；另外，由于压缩操作不当，导致试样形变后呈“S”形，因而压缩应变后的硬度测试值偏离理论值。

6.2、原始数据记录

6.2.1 压缩变形前的硬度（单位：HRB）

原始材料变形

量

加热温

度/℃

变形前硬度值均值

中碳钢10% 不加热90.20 98.56 100.44 96.40 中碳钢10% 500 95.30 94.20 93.70 94.40 中碳钢10% 640 88.50 93.40 93.41 91.77 中碳钢10% 750 95.20 97.20 98.90 97.10 中碳钢20% 不加热94.60 97.20 93.95 95.25 中碳钢20% 500 94.30 97.00 98.80 96.70 中碳钢20% 640 92.50 94.60 92.65 93.25 中碳钢20% 750 92.50 94.60 93.40 93.50 中碳钢30% 不加热91.30 90.60 90.10 90.67 中碳钢30% 500 90.60 94.30 93.71 92.87 中碳钢30% 640 97.50 104.50 101.90 101.30 中碳钢30% 750 92.40 89.60 95.50 92.50 中碳钢40% 不加热90.50 93.20 91.31 91.67 中碳钢40% 500 86.20 89.50 86.80 87.50 中碳钢40% 640 87.50 90.60 89.80 89.30 中碳钢40% 750 90.80 90.60 94.96 92.12

10钢10% 不加热90.10 94.50 92.75 92.45 10钢10% 500 92.30 88.60 92.55 91.15 10钢10% 640 93.60 98.10 92.10 94.60 10钢10% 750 99.20 89.30 92.90 93.80 6.2.2压缩变形后硬度（单位：HRB）

原始材料变形

量

加热温

度/℃

变形后硬度值均值

中碳钢10% 不加热95.20 98.60 97.50 97.10

中碳钢10% 500 95.60 94.30 95.40 95.10 中碳钢10% 640 83.20 85.90 84.79 84.63 中碳钢10% 750 89.90 90.70 92.61 91.07 中碳钢20% 不加热72.30 76.30 76.70 75.10 中碳钢20% 500 75.90 71.60 76.30 74.60 中碳钢20% 640 85.90 87.20 86.91 86.67 中碳钢20% 750 88.50 93.10 91.10 90.90 中碳钢30% 不加热85.70 82.10 84.90 84.23 中碳钢30% 500 85.30 88.70 84.39 86.13 中碳钢30% 640 90.70 87.50 99.30 92.50 中碳钢30% 750 104.50 108.70 101.80 105.00 中碳钢40% 不加热94.50 95.80 110.30 100.20 中碳钢40% 500 57.20 62.50 59.70 59.80 中碳钢40% 640 84.60 88.80 82.20 85.20 中碳钢40% 750 84.50 87.60 86.50 86.20 10钢10% 不加热89.50 92.50 90.64 90.88 10钢10% 500 94.50 90.50 87.40 90.80 10钢10% 640 94.90 88.50 93.20 92.20 10钢10% 750 85.60 88.00 86.50 86.70

6.2.3 退火处理后硬度（单位：HRB）

原始材料变形

量

加热温

度/℃

热处理后硬度值均值

中碳钢10% 不加热

中碳钢10% 500 84.50 89.80 90.00 88.10 中碳钢10% 640 74.60 77.60 77.21 76.47 中碳钢10% 750 85.40 88.30 88.20 87.30 中碳钢20% 不加热

中碳钢20% 500 83.40 86.30 89.20 86.30 中碳钢20% 640 80.60 85.30 80.70 82.20 中碳钢20% 750 86.50 80.60 90.60 85.90 中碳钢30% 不加热

中碳钢30% 500 72.90 77.40 72.60 74.30 中碳钢30% 640 70.60 72.50 72.30 71.80 中碳钢30% 750 83.00 79.00 86.91 82.97 中碳钢40% 不加热

中碳钢40% 500 75.40 79.60 78.19 77.73 中碳钢40% 640 85.60 88.70 88.08 87.46 中碳钢40% 750 85.30 79.50 79.70 81.50

10钢10% 不加热

10钢10% 500 65.40 66.80 58.00 63.40

10钢10% 640 57.50 52.60 67.80 59.30 10钢10% 750 41.50 42.60 35.00 39.70

6.3、结果计算

6.3.1中碳钢经500℃、640℃、750℃退火后硬度的变化曲线

《工程材料》热处理实验报告

工程材料综合实验 车辆工程10-1 班 实验者： 陈秀全学号：10047101冯云乾学号：10047103高万强学号：10047105

一实验目的 1区别和研究铁碳合金在平衡状态下的显微组织； 2分析含碳量对铁碳合金显微组织的影响，加深理解成分、组织与性能之 间的相互关系； 3、 了解碳钢的热处理操作； 4、 研究加热温度、冷却速度、回火温度对碳钢性能的影响； 5、 观察热处理后钢的组织及其变化； 6、 了解常用硬度计的原理，初步掌握硬度计的使用。 二实验设备及材料 1、 显微镜、预磨机、抛光机、热处理炉、硬度计、砂轮机等； 2、 金相砂纸、水砂纸、抛光布、研磨膏等； 3、 三个形状尺寸基本相同的碳钢试样（低碳钢 20#、中碳钢45#、高碳钢 T10） 三实验内容 三个形状尺寸基本相同的试样分别是低碳钢、 中碳钢和高碳钢，均为退火状 态，不慎混在一起，请用硬度法和金相法区分开。 6、 热处理前后的金相组织观察、硬度的测定。 、 分析碳钢成分一组织一性能之间的关系。 四实验步骤： &观察平衡组织并测硬度： （1） 制备金相试样（包括磨制、抛光和腐蚀）； （2） 观察并绘制显微组织；

（3）测试硬度。 9、进行热处理。 10、观察热处理后的组织并测硬度： （1）制备金相试样（包括磨制、抛光和腐蚀）； （2）观察并绘制显微组织。 五实验报告: 、总结出碳钢成分一组织一性能一应用之间的关系

图1工业纯铁图2工业纯铁图3亚共析钢 图6过共析钢图5共析钢调质处理

图8共晶白口铸铁 图7 亚共晶白口铸铁 图10 20#正火（加热到860C +空冷）图9过共晶白口铸铁 图11 45#调质处理图12 T10正火处理

工程材料实验报告模板

工程材料实验报告 专业： 姓名：，学号： 姓名：，学号： 姓名：，学号： 青海大学机械工程学院 年月日

工程材料综合实验 ●金相显微镜的构造及使用 ●铁碳合金平衡组织分析 ●碳钢的热处理 ●金相试样的制备 ●碳钢热处理后的显微组织分析 ●硬度计的原理及应用 ●碳钢热处理后的硬度测试 ●常用工程材料的显微组织观察 实验一金相显微镜的构造和使用 一、实验目的 熟悉金相显微镜的基本原理、构造；了解金相显微镜的使用注意事项，掌握金相显微镜的使用方法。 二、实验设备及材料 三、实验内容 1）金相显微镜的基本原理2）金相显微镜的构造3）显微镜使用注意事项 四、实验步骤 五、实验报告 实验二铁碳合金平衡组织分析 一、实验目的 （1）熟悉铁碳合金在平衡状态下的显微组织。 （2）了解铁碳合金中的相与组织组成物的本质、形态及分布特征。

（3）分析并掌握平衡状态下铁碳合金的组织和性能之间的关系 二、实验设备及材料 三、实验内容 1）铁碳合金的平衡组织 2）各种组成相或组织组成物的特征 3）铁素体与渗碳体的区别 四、实验步骤 五、实验报告 实验三碳钢的热处理 一、实验目的 1）熟悉钢的几种基本热处理操作：退火、正火、淬火、回火 2）了解加热温度、冷却速度、回火温度等主要因素对45钢热处理后性能的影响。 二、实验设备及材料 三、实验内容 1）加热温度的选择 2）保温时间的确定 3）冷却方法 四、实验步骤 五、实验报告 实验四金相试样的制备 一、实验目的 1）了解金相试样的制备过程。 2）学会金相试样的制备技术。

二、实验设备及材料 三、实验内容 1）取样 2）镶样 3）磨制 4）抛光 四、实验步骤 五、实验报告 实验五碳钢热处理后的显微组织分析 一、实验目的 观察碳钢热处理后的显微组织 二、实验设备及材料 三、实验内容 1）钢冷却时所得到的各种组织组成物的形态 2）钢淬火回火后的组织 四、实验步骤 五、实验报告 实验六硬度计的原理及应用 一、实验目的 1）熟悉洛氏硬度计、布氏硬度计、显微硬度计的原理、构造。 2）学会三种硬度计的使用 二、实验设备及材料 三、实验内容 1）洛氏硬度实验原理 2）布氏硬度试验原理 3）显微硬度计的原理 四、实验步骤 五、实验报告 实验七碳钢热处理后的硬度测试

土木工程材料实验报告

广西科技大学鹿山学院 实验报告 课程名称：土木工程材料 指导教师： 班级： 姓名： 学号： 成绩评定： 指导教师签字： 年月日

土木工程材料实验课的要求 一、实验室的纪律要求 1．进入实验室后，要听从教师的安排，不得大声说笑和打闹。 2．进入实验室后，对本组所用的仪器设备进行检查，如有缺损或失灵应立即报告，由教师修理或调换，不得私自拆卸。实验结束时，应将所用仪器设备按原位放好，经检查后方可离开实验室。 3．要爱护实验仪器设备，严格按照实验操作规程进行实验，同时注意人身安全，非本次实验所用的室内其他仪器，不得随便乱动。 4．在实验过程中，当仪器设备被损坏时，当事者应立即向实验室教师报告，由其根据学校的规定给予检查或赔偿等处理。 5．实验结束后，每组学生对所用的仪器设备及桌面、地面应加以清理，并由各实验小组轮流做全室的卫生整理。 6．完成实验后，经教师同意后方可离开实验室。 二、实验与实验报告的要求 1．每次做实验以前，要认真阅读实验指导书，熟悉实验内容和实验方法步骤。 2．要以严肃的科学态度、严格的作风、严密的方法进行实验，认真记录好实验数据。 3．在实验课进行中要认真回答教师提出的问题，回答问题的情况作为实验课考核成绩的一部分。 4．要认真填写、整理实验报告，不得潦草，不得缺项、漏项，报告中的计算部分必须完成，同时要保持实验报告的整洁。 5．实验报告应及时完成，并按老师规定的时间上交。

实验一土木工程材料的基本性质实验报告 一、实验内容 二、主要仪器设备及规格型号 三、实验记录 (一) 材料的表观密度测试 试样名称： _____________________ 实验日期： ____________________ 气温／室温： _____________________ 湿度：____________________

机械工程材料综合实验心得体会

机械工程材料综合实验心得体会 篇一：机械工程材料总结 第01章材料的力学性能 静拉伸试验：材料表现为弹性变形、塑性变形、颈缩、断裂。 弹性：指标为弹性极限?e，即材料承受最大弹性变形时的应力。 刚度：材料受力时抵抗弹性变形的能力。指标为弹性模量E。表示引起单位变形所需要的应力。 强度：材料在外力作用下抵抗变形和破坏的能力。 断裂的类型：韧性断裂与脆性断裂、穿晶断裂与沿晶断裂、剪切断裂与解理断裂 布氏硬度 HB：符号HBS或HBW之前的数字表示硬度值, 符号后面的数字按顺序分别表示球体直径、载荷及载荷保持时间。洛氏硬度 HR 、维氏硬度HV 冲击韧性：A k = m g H – m g h (J)（冲击韧性值）a k= AK/ S0 (J/cm2) 疲劳断口的三个特征区：疲劳裂纹产生区、疲劳裂纹扩展区、断裂区。 断裂韧性：表征材料阻止裂纹扩展的能力，是度量材料的韧性好坏的一个定量指标，是应力强度因子的临界值。K ? C a C 工程应用要求：? YIC

磨损过程分：跑和磨损、稳定磨损、剧烈磨损三个阶段阶段 蠕变性能：钢材在高温下受外力作用时，随着时间的延长，缓慢而连续产生塑性变形的现象，称为蠕变。（选用高温材料的主要依据） 材料的工艺性能：材料可生产性：得到材料可能性和制备方法。铸造性：将材料加热得到熔体，注入较复杂的型腔后冷却凝固，获得零件的方法。锻造性：材料进行压力加工(锻造、压延、轧制、拉拔、挤压等)的可能性或难易程度的度量。 决定材料性能实质：构成材料原子的类型：材料的成分描述了组成材料的元素种类以及各自占有的比例。材料中原子的排列方式：原子的排列方式除了和元素自身的性质有关以外，还和材料经历的生产加工过程有密切的关系。 第02章晶体结构 晶体：是指原子呈规则排列的固体。常态下金属主要以晶体形式存在。晶体有固定的熔点，具有各向异性。非晶体：是指原子呈无序排列的固体。各向同性。在一定条件下晶体和非晶体可互相转化。 晶格：晶体中，为了表达空间原子排列的几何规律，把粒子(原子或分子)在空间的平衡位置作为节点，人为地将节点用一系列相互平行的直线连接起来形成的空间格架称

工程材料实验报告

工程材料实验报告 一、实验目的： 1、熟悉并掌握热处理工艺的操作方法； 2、了解45钢、40Cr在室温下的组织结构； 3、了解合金钢经热处理工艺后硬度的测量方法并理解； 4、分析并掌握不同成分合金钢在不同热处理工艺下硬度不同的原因。 二、实验设备： 加热炉、抛光机、硬度测量仪、金相显微镜 三、实验内容： 1、将若干45钢、40Cr放在加热炉中，设定加热温度860℃，进行加热； 2、对加热到设定温度的试样做不同的冷却处理（油冷、水冷、空冷）； 3、将一部分油冷和水冷的试样放到不同温度（200℃、400℃、600℃） 加热炉中做回火处理，有些试样不进行回火； 4、将经过正火和淬火未回火的试样打磨、抛光，观察金相组织；对经 过淬火和不同温度下回火的试样只进行打磨； 5、对所有试样测量硬度； 6、处理测量数据，比较分析不同成分合金钢在不同的热处理工艺下硬 度不同的原因。 四、数据处理： 材料淬火工艺回火工艺硬度HRC(三点) 45钢860℃×20min 油冷未回火24 26.4 26.5 空冷未回火19 15.5 16 860℃×20min 水冷 未回火55 62 65 200℃×60min 42.5 40.6 49.2 400℃×60min 34 36 35 600℃×60min 17.5 15.5 18.5 40Cr 860℃×20min 油冷未回火52 53 56 空冷未回火21 21.7 23 860℃×20min 水冷 未回火56 57 60 200℃×60min 48.8 49.9 50.5 400℃×60min 43.5 44.5 45 600℃×60min 22.5 21.5 20.5

力学实验报告

力学实验报告 篇一：工程力学实验(全) 工程力学实验学生姓名：学号：专业班级：南昌大学工程力学实验中心目录实验一金属材料的拉伸及弹性模量测定试验实验二金属材料的压缩试验实验三复合材料拉伸实验实验四金属扭转破坏实验、剪切弹性模量测定实验五电阻应变片的粘贴技术及测试桥路变换实验实验六弯曲正应力电测实验实验七叠（组）合梁弯曲的应力分析实验实验八弯扭组合变形的主应力测定实验九偏心拉伸实验实验十偏心压缩实验实验十二金属轴件的高低周拉、扭疲劳演示实验实验十三冲击实验实验十四压杆稳定实验实验十五组合压杆的稳定性分析实验实验十六光弹性实验实验十七单转子动力学实验实验十八单自由度系统固有频率和阻尼比实验 1 2 6 9 12 16 19 23 32 37 41 45 47 49 53 59 62 65实验一金属材料的拉伸及弹性模量测定试验实验时间：设备编号：温度：湿度：一、实验目的二、实验设备和仪器三、实验数据及处理引伸仪标距l =mm 实验前 2低碳钢弹性模量测定 E? 实验后 ?F?l = (?l)?A 屈服载荷和强度极限载荷 3载荷―变形曲线(F―Δl曲线)及结果四、问题讨论（1）比较低碳钢与铸铁在拉伸时的力学性能；（2）试从不同的断口特征说明金属的两种基本破坏形式。 4篇二：工程力学实验报告工程力学实验报告自动化12级实验班 1-1 金属材料的拉伸实验一、试验目的 1．测定低碳钢（Q235 钢）的强度性能指标：上屈服强度ReH，下屈服强度ReL和抗拉强度Rm 。 2．测定低碳钢（Q235 钢）的塑性性能指标：断后伸长率A和断面收缩率Z。 3．测定铸铁的抗拉强度Rm。 4．观察、比较低碳钢（Q235 钢）和铸铁的拉伸过程及破坏现象，并比较其机械性能。 5．学习试验机的使用方法。二、设备和仪器 1．试验机（见附录）。 2．电子引伸计。 3．游标卡尺。三、试样 (a) (b) 图1-1 试样拉伸实验是材料力学性能实验中最基本的实验。为使实验结果可以相互比较，必须对试样、试验机及实验方法做出明确具体的规定。我国国标GB/T228－2002 “金属材料室温拉伸试验方法”中规定对金属拉伸试样通常采用圆形和板状两种试样，如图（1-1）所示。它们均由夹持、过渡和平行三部分组成。夹持部分应适合于试验机夹头的夹持。过渡部分的圆孤应与平行部分光滑地联接，以保证试样

工程材料综合实验报告

工程材料综合实验 1.金相显微镜的构造及使用 2.金相显微试样的制备 3.铁碳合金平衡组织观察 实验目的 1、了解金相显微镜的光学原理和构造，初步掌握金相显微镜的使用方法及利用显微镜进行显微组织分析。 学习金相试样的制备过程，了解金相显微组织的显示方法。 3、识别和研究铁碳合金(碳钢和白口铸铁)在平衡状态下的显微组织，分析含碳量对铁碳合金显微组织的影响，加深理解成分、组织与性能之间的相互关系。 实验步骤与过程 金相显微镜的构造及使用 ①．实验原理 由灯泡发出—束光线，经过聚光镜组(一)及反光镜，被会聚在孔径光栏上，然后经过聚光镜组(二)，再度将光线聚集在物镜的后焦面上。最后光线通过物镜，用平行光照明标本，使其表面得到充分均匀的照明。从物体表面散射的成象光线，复经物镜、辅助物镜片(一)、半透反光镜、辅助物镜片(一)、棱镜与半五角棱镜，造成一个物体的放大实象。该象被目镜再次放大。照明部分的光学系统是按照库勒照明原理进行设计的，其优点在于视场照明均匀。用孔径光栏和视场光栏，可改变照明孔径及视场大小，减少有害漫射光，对提高象的衬度有很大好处。

②．主要结构 1．底座组： 底座组是该仪器主要组成部分之一。底座后端装有低压灯泡作为光源，利用灯座孔上面两边斜向布置的两个滚花螺钉，可使灯泡作上下和左右移动；转松压育直纹的偏心圈，灯座就可带着灯泡前后移动，然后转紧偏心圈，灯座就可紧固在灯座孔内。 灯前有聚光镜、反光镜和孔径光栏组成的部件，这织装置仅系照明系统的一部分，其余尚有视场光栏及另外安装在支架上的聚光镜。通过以上一系列透镜及物镜本身的作用，从而使试样表面获得充分均匀的照明。 2.粗微动调焦机构： 粗微动调焦机构采用的足同轴式调焦机构。粗动调焦手轮和微动调焦手轮是安装在粗微动座的两侧，位于仪器下部，高度适宜。观察者双手只需靠在桌上及仪器底座上即可很方便地进行调焦，长时间的使用也不易产生疲劳的感觉。旋转粗动调焦手轮，能使载物台迅速地上升或下降，旋转微动调焦手轮，能使载物台作缓慢的上升或下降，这是物镜精确调焦所必需的。右微动手轮上刻有分度，每小格格值为0．002毫米，估读值为0．001毫米。在右粗动调焦手轮左侧，装有松紧调节手轮，利用摩擦原理，根据载物台负荷轻重，调节手轮的松紧程度(以镜臂不下滑，且粗、微动调焦手轮转动舒适为宜)。这也就解决了仪器长期使用后因磨

工程材料实验报告

工 程 材 料 实 验 报 告 院系：机械工程学院 班级：10届机电一班 组员：魏仕宏 1000407008 崔继文 1000407010 丁元辉 1000407021 郑鹏涛 10004070

实验项目名称：金相试样的制备及铁碳合金平衡组织观察与分析 一、实验目的和要求 1.通过观察和分析，熟悉铁碳合金在平衡状态下的显微组织，熟悉金相显微镜的使用； 2.了解铁碳合金中的相及组织组成物的本质、形态及分布特征； 3.分析并掌握平衡状态下铁碳合金的组织和性能之间的关系。 二、实验内容和原理 1 概述 碳钢和铸铁是工业上应用最广的金属材料，它们的性能与组织有密切的联系，因此熟悉掌握它们的组织，对于合理使用钢铁材料具有十分重要的实际指导意义。 ⑴碳钢和白口铸铁的平衡组织 平衡组织一般是指合金在极为缓慢冷却的条件下(如退火状态)所得到的组织。铁碳合金在平衡状态下的显微组织可以根据Fe—Fe3C相图来分析。从相图可知，所有碳钢和白口铸铁在室温时的显微组织均由铁素体(F)和渗碳体(Fe3C)所组成。但是，由于碳含量的不同，结晶条件的差别，铁素体和渗碳体的相对数量、形态，分布和混合情况均不一样，因而呈现各种不同特征的组织组成物。碳钢和白口铸铁在室温下的平衡组织见表1。 a)工业纯铁——室温时的平衡组织为铁素体(F)，F为白色块状（如图1所示）； b)亚共析钢——室温时的平衡组织为铁素体(F)+珠光体(P)，F呈白色块状，P呈层片 状，放大倍数不高时呈黑色块状(如图2所示)。碳质量分数大于0.6％的亚共析 钢，室温平衡组织中的F呈白色网状包围在P周围(如图3所示)； c)共析钢——室温时的平衡组织是珠光体(P)，其组成相是F和Fe3C(如图4、5所示)； d)过共析钢——室温时的平衡组织为Fe3CⅡ+P。在显微镜下，Fe3CⅡ呈网状分布在层片 状P周围(如图6所示)； e)亚共晶白口铸铁——室温时的平衡组织为P+Fe3CⅡ+ Ld＇。Fe3CⅡ网状分布在粗大块 状的P的周围，Ld＇则由条状或粒状P和Fe3C基体组成(如图7所示)；

土木工程材料实验报告

土木工程材料实验报告 姓名__________________________ 学号__________________________ 班级_________________________ 扬州大学建筑科学与工程学院 施工建材教研室

土木工程材料实验课的要求 一、实验室的纪律要求 1．进入实验室后，要听从教师的安排，不得大声说笑和打闹。 2．进入实验室后，对本组所用的仪器设备进行检查，如有缺损或失灵应立即报告，由教师修理或调换，不得私自拆卸。实验结束时，应将所用仪器设备按原位放好，经检查后方可离开实验室。 3．要爱护实验仪器设备，严格按照实验操作规程进行实验，同时注意人身安全，非本次实验所用的室内其他仪器，不得随便乱动。 4．在实验过程中，当仪器设备被损坏时，当事者应立即向实验室教师报告，由其根据学校的规定给予检查或赔偿等处理。 5．实验结束后，每组学生对所用的仪器设备及桌面、地面应加以清理，并由各实验小组轮流做全室的卫生整理。 6．完成实验后，经教师同意后方可离开实验室。 二、实验与实验报告的要求 1．每次做实验以前，要认真阅读实验指导书，熟悉实验内容和实验方法步骤。 2．要以严肃的科学态度、严格的作风、严密的方法进行实验，认真记录好实验数据。 3．在实验课进行中要认真回答教师提出的问题，回答问题的情况作为实验课考核成绩的一部分。 4．要认真填写、整理实验报告，不得潦草，不得缺项、漏项，报告中的计算部分必须完成，同时要保持实验报告的整洁。 5．实验报告应及时完成，并按老师规定的时间上交。

实验一土木工程材料的基本性质实验报告 一、实验内容 二、主要仪器设备及规格型号 三、实验记录 (一) 材料的表观密度测试 试样名称：_____________________ 实验日期：____________________ 气温／室温：_____________________ 湿度：____________________ 1．砂的表观密度： 表1—4 砂表观密度测定结果 2．石子的表观密度： 表1—5 石子表观密度测定结果

机械工程材料试验

机械工程材料实验钢的热处理 题目：钢的热处理 指导老师：克力木·吐鲁干 姓名：杨达 所属院系：电气工程学院 专业：能源与动力工程 班级：能动15-3 完成日期：2017年12月3日 新疆大学电气工程学院

钢的热处理 一总述 热处理是可以改变金属内部的组织结构，从而改变金属的性能。热处理是把钢件加热至一定的温度，保温足够的时间，然后以一定速度冷却的过程。一般热处理工艺有退火、正火、淬火和回火等。 45钢和T8钢是工厂生产中绝大部分零件的辅助用钢、在零件的制造过程中，零件的力学性能检验主要采用硬度检测。碳钢的淬火工艺是提高其力学性能的有效方法之，实践证明零件经热处理后得到的硬度直接受含碳量、加热温度、冷却速度、回火温度这四个因素的影响。本文通过对碳钢进行淬火试验,确定这些因素对碳钢硬度的影响。 二钢的退火和正火 退火和正火是应用最广泛的热处理工艺，除经常作为预先热处理工序外，在一些普 通铸件、焊接件以及某些不重要的热加工工件上，还作为最终热处理工序。钢的退火通常是把钢加热到临界温度AC或AC 以上，保温一段时间，然后缓慢地随炉冷却。此时奥氏体在高温区发生分解而得到接近平衡状态的组织。正火则是把钢加热到A或A以上，保温后在空气中冷却。由于冷却速度稍快，与退火相比较，组织中的珠光体相对量较多，且片层较细密，所以性能有所改善。对低碳钢来说，正火后硬度提高，可改善切削性能，有利于降低零件表面粗糙度; 对高碳钢则正火可消除网状渗碳体，为下一步球化退火及淬火做准备。 三钢的淬火 所谓淬火就是将钢加热到Ac3亚共析钢或Ac1 (过共析钢)以上30-50℃保温后放入各种不同的冷却介质V冷应大于V临以获得马氏体组织。碳钢经淬火后的组织由马氏体及一定数量的残余奥氏体所组成。为了正确地进行钢的淬火必须考虑下列三个重要因素淬火加热的温度、保温时间和冷却速度。 1淬火温度的选择 选定正确的加热温度是保证淬火质量的重要环节。淬火时的具体加热温度主要取决于钢的含碳量可根据相图确定。对亚共析钢其加热温度为30-50℃若加热温度不足低于则淬火组织中将出现铁素体而造成强度及硬度的降低。对过共析钢加热温度为30-50℃ 淬火后可得到细小的马氏体与粒状渗碳体。后者的存在可提高钢的硬度和耐磨性。 2保温时间的确定 淬火加热时间是将试样加热到淬火温度所需的时间及在淬火温度停留保温所需时间的总和。加热时间与钢的成分、工件的形状尺寸、所需的加热介质及加

建筑材料实验报告模板

建筑材料实验报告 XXXXX学院 土木工程系 班级 姓名 学号

水泥性能测试试验报告 试验日期： 气（室）温： C：湿度： 一、试验内容 二、主要仪器设备 三、试验记录 所选水泥样品产地、厂名 水泥品种：出厂标号：

1.水泥细度测定（干筛法） 结论： 根据国家标准GB 该水泥细度为 2．水泥标准稠度用水量测试 室温：℃；相对湿度： % （1）试件成型日期年月日 成型三条试件所需材料用量 （2）测试日期年月日；龄期：天 （3）抗折强度测定 （4）抗压强度测定

4．确定水泥强度等级（只按试验一个龄期的强度评定） 根据国家标准 该水泥强度等级为 混凝土用骨料性能试验报告 试验日 期： 气（室）温： C：湿度： 一、试验内容 二、主要仪器设备 三、试验记录 1．砂的筛分析试验 筛孔尺寸（mm）105 2.5 1.250.630.3150.16筛底筛余质量（g） 分计筛余量a（%） 累计筛余量A（%）

砂样细度模数Mx Mx= Mx= 结论：按M X 该砂样属于砂，级配属于区；级配情况。2．砂的泥含量测试 编号冲洗前的烘干试样 质量G1（g） 冲洗后的烘干试样 质量G2（g） 泥含量（%） 测定值 （%） 平均值 （%） 3．砂的视密度测试 试样名称：水温：℃ 编号试样质量 G12（g） 瓶+砂+满水 质量G13（g） 瓶+满水 质量G14（g） 砂样在水中所占 的总体积V（cm3） 视密度 ρ0（g/cm3） 平均值 （g/cm3） 编号 容量筒容积 V（L） 容量筒质量 G1（kg） 容量筒+砂 质量 G2（kg） 砂质量 G（kg） 堆积密度 （kg/L） 平均值 （kg/L） 级配连续粒级 筛孔尺寸 分计筛余（g）（%） 累计筛余（%） 石子筛分析测试结果评定： （1）最大粒径： mm

材料力学金属扭转实验报告

---------------------------------------------------------------最新资料推荐------------------------------------------------------ 材料力学金属扭转实验报告 材料力学金属扭转实验报告【实验目的】1、验证扭转变形公式，测定低碳钢的切变模量 G。 ；测定低碳钢和铸铁的剪切强度极限? b 握典型塑性材料（低碳钢）和脆性材料（铸铁）的扭转性能；2、绘制扭矩一扭角图； 3、观察和分析上述两种材料在扭转过程中的各种力学现象，并比较它们性质的差异； 4、了解扭转材料试验机的构造和工作原理，掌握其使用方法。 【实验仪器】仪器名称游标卡尺 CTT502 微机控制电液伺服扭转试验机低碳钢、铸铁数量 1 1各1参数0-150mm，精度 0.02mm 最大扭矩500N·m，最大功率 0.4kw 标准【实验原理和方法】1.测定低碳钢扭转时的强度性能指标试样在外力偶矩的作用下，其上任意一点处于纯剪切应力状态。 随着外力偶矩的增加，当达到某一值时，测矩盘上的指针会出现停顿，这时指针所指示的外力偶矩的数值即为屈服力偶矩 Mes ，低碳钢的扭转屈服应力为?s?3 4M es Wp式中：Wp ? ?d 3 /16 为试样在标距内的抗扭截面系数。 在测出屈服扭矩Ts 后，改用电动快速加载，直到试样被扭断为止。 这时测矩盘上的从动指针所指示的外力偶矩数值即为最大力偶矩M eb ，低碳钢的抗扭强度 1/ 8

为?b?3 4M eb Wp对上述两公式的来源说明如下：低碳钢试样在扭转变形过程中，利用扭转试验机上的自动绘图装置绘出的Me ?? 图如图 1-3-2 所示。 当达到图中 A点时， Me 与? 成正比的关系开始破坏，这时，试样表面处的切应力达到了材料的扭转屈服应力?s ，如能测得此时相应的外力偶矩 M ep ，如图 1-3-3a 所示，则扭转屈服应力为?s?M ep Wp经过 A 点后，横截面上出现了一个环状的塑性区，如图 1-3-3b 所示。 若材料的塑性很好，且当塑性区扩展到接近中心时，横截面周边上各点的切应力仍未超过扭转屈服应力，此时的切应力分布可简化成图 1-7c 所示的情况，对应的扭矩 Ts 为Me BA M ep M esO图1-3-2CM eb ?低碳钢的扭转图?s?s?sTTT（a） T ? Tp（b） Tp ? T ? Ts（c） T ? Ts图 1-3-3 低碳钢圆柱形试样扭转时横截面上的切应力分布? ? Ts ?d /20 ?s ?2??d? ? 2?? sd/2 ? 2d?0??d 3 12?s?4 3Wp?s 由于 Ts ? Mes ，因此，由上式可以得到?s?3 4M es Wp

关于工程材料综合实验报告标准范本

报告编号：LX-FS-A70497 关于工程材料综合实验报告标准范 本 The Stage T asks Completed According T o The Plan Reflect The Basic Situation In The Work And The Lessons Learned In The Work, So As T o Obtain Further Guidance From The Superior. 编写：_________________________ 审批：_________________________ 时间：________年_____月_____日 A4打印/ 新修订/ 完整/ 内容可编辑

关于工程材料综合实验报告标准范 本 使用说明：本报告资料适用于按计划完成的阶段任务而进行的，反映工作中的基本情况、工作中取得的经验教训、存在的问题以及今后工作设想的汇报，以取得上级的进一步指导作用。资料内容可按真实状况进行条款调整，套用时请仔细阅读。 篇一：工程材料综合实验报告 一，实验目的 1、研究铁碳合金在平衡状态下的显微组织； 2、分析含碳量对铁碳合金显微组织的影响，加深理解成分、组织与性能之间的相互关系； 3、了解碳钢的热处理操作； 4、研究加热温度、冷却速度、回火温度对碳钢性能的影响； 5、观察热处理后钢的组织及其变化； 6、了解常用硬度计的原理，初步掌握硬度计的

使用。 二，实验设备及材料 1、显微镜、预磨机、抛光机、热处理炉、硬度计、砂轮机等； 2、金相砂纸、水砂纸、抛光布、研磨膏等； 3、三个形状尺寸基本相同的碳钢试样（低碳钢20＃、中碳钢45＃、高碳钢T10） 三，实验内容 三个形状尺寸基本相同的试样分别是低碳钢、中碳钢和高碳钢， 均为退火状态，不慎混在一起，请用硬度法和金相法区分开。 1、设计实验方案：三种碳钢的热处理工艺（加热温度、保温时间、冷却方式） 实验中对低碳钢20＃、中碳钢45＃、高碳钢

复材综合实验报告

本科实验报告 课程名称： 复合材料工程综合实验 姓 名： 贾高洪 专业班级 复材1301 学 号： 130690101 指导教师： 母静波、侯俊先、王光硕 2016年 5 月 27 日 装备制造学院实验报告 课程名称：__复合材料工程综合实验__________指导老师：实验名称： 手糊成型工艺实验 实验类型：_____操作实验_ 同组学生姓名：_____ _____ 一、实验目的和要求 1.掌握手糊成型工艺的技术要点、操作程序和技巧； 2.学会合理剪裁玻璃布、毡和铺设玻璃布、毡； 3.进一步理解不饱和聚酯树脂、脱模剂和胶衣树脂配方、凝胶、固化和富树脂层等概念和实际意义。 二、实验内容和原理 实验内容： 1.根据具体条件设计一种切实可行的制品（脸盆、垃圾桶）。 2.制品约为3mm ～4mm 厚，形状自定。 3.按制品要求剪裁玻璃布、毡。

4.手糊工艺操作，贴制作人标签。 5.固化后修毛边，如有可能还可装饰美化。 6.对自己手糊制品进行树脂含量测定。 实验原理： 手糊成型是最早使用的一种工艺方法。随着坡璃钢工业的迅速发展，尽管新的成型工艺不断涌现，但由于手糊成型具有投资少；无需复杂的专用设备和专门技术；可根据产品设计要求合理布置增强材料的材质、数量和方向，可以局部随意加强；不受产品几何形状和尺寸限制，适合于大型产品和批量不大的产品的生产等特点，至于仍被国外普遍采用，在各国玻璃钢工业生厂中仍占有工要地位。象我国这样人口众多的国家，在相当长的一段时间内，手糊成型仍将是发展玻璃钢工业的一种主要成型方法。 不饱和聚酯树脂中的苯乙烯既是稀释剂又是交联剂，在固化过程中不放出小分子，手糊制品几乎90%是采用不饱和聚酯树脂作为基体。模具结构形式大致分为阴模、阳模、对模三种。 阴模可使产品获得光滑的外表面，因此适用于产品外表面要求较光，几何尺寸较准确的产品，如汽车车身、船体等。阳模能使产品获得光滑的内表面，适用于内表几何尺寸要求较严的制品，如浴缸、电镀槽等。 脱模材料是玻璃钢成型中重要的辅助材料之一，如果选用不当，不仅会给施工带来困难，而且会使产品及模具受到损坏。脱模材料的品种很多，而且又因选用的粘接剂不同而各有所别。常用的脱模剂可归纳为三大类：即薄膜型脱模材料、混合溶液型脱模剂和油膏、蜡类脱模剂。薄膜型脱模材料有：玻璃纸、聚酯薄膜，聚氯乙烯薄膜，聚乙烯醇薄膜等等。本次实验我们选用聚乙烯醇做脱模剂。 本实验利用手糊工艺制备简单的玻璃纤维增强聚合物基复合材料制件。常温常压固化。 三、主要仪器设备 管式炉：差示扫描量热仪 仪器型号：OTF-1200X 生产厂商：合肥科晶材料技术有限公司 1.手糊工具：辊子、毛刷、刮刀、剪刀。 2.玻璃纤维布、毡，不饱和聚酯树脂，引发剂，促进剂，塑料盆，塑料桶。 四、操作方法和实验步骤 （1）配制脱模剂：聚乙烯醇8克溶解于64克水，在缓慢的加入64克乙醇。 （2）按制件形状和大小裁剪玻璃布或毡备用。 （3）在模具表面均匀连续的用纱布涂上一层聚乙烯醇溶液，脱模剂完全干透后，应随即上胶衣或进

材料力学实验报告答案

篇一：材料力学实验报告答案 材料力学实验报告 评分标准拉伸实验报告 一、实验目的（1分） 1. 测定低碳钢的强度指标（σs、σb）和塑性指标（δ、ψ）。 2. 测定铸铁的强度极限σb。 3. 观察拉伸实验过程中的各种现象，绘制拉伸曲线（p－δl曲线）。 4. 比较低碳钢与铸铁的力学特性。 二、实验设备（1分） 机器型号名称电子万能试验机 测量尺寸的量具名称游标卡尺精度 0.02 mm 三、实验数据（2分） 四、实验结果处理（4分） ?s??b? psa0pba0 ＝300mpa 左右＝420mpa 左右 ＝20～30％左右＝60～75％左右 ?? l1?l0 ?100％ l0a0?a1 ?100％ a0 ?＝ 五、回答下列问题（2分，每题0.5分） 1、画出（两种材料）试件破坏后的简图。略 2、画出拉伸曲线图。 3、试比较低碳钢和铸铁拉伸时的力学性质。 低碳钢在拉伸时有明显的弹性阶段、屈服阶段、强化阶段和局部变形阶段，而铸铁没有明显的这四个阶段。 4、材料和直径相同而长短不同的试件，其延伸率是否相同？为什么？相同 延伸率是衡量材料塑性的指标，与构件的尺寸无关。压缩实验报告 一、实验目的（1分） 1. 测定压缩时铸铁的强度极限σb。 2. 观察铸铁在压缩时的变形和破坏现象，并分析原因。 二、实验设备（1分） 机器型号名称电子万能试验机（0.5分） 测量尺寸的量具名称游标卡尺精度 0.02 mm （0.5分） 三、实验数据（1分）四、实验结果处理（2分） ?b? pb =740mpaa0 左右 五、回答下列思考题（3分） 1.画出（两种材料）实验前后的试件形状。略 2. 绘出两种材料的压缩曲线。略 3. 为什么在压缩实验时要加球形承垫？

工程材料综合实验(基础实验+钢的热处理)实验报告

工程材料综合实验 处 理 报 告 单位：过程装备与控制工程10-1班 实验者: 侯鹏飞学号10042107 胡兴文学号10042108 李东升学号10042110

【实验名称】 工程材料综合实验 【实验目的】 运用所学的理论知识和实验技能以及现有的实验设备，通过自己设计实验方案、独立实验并得出实验结果，达到进一步深化课堂内容，加强对《工程材料》课程理论的系统认识，并提高分析问题和解决问题的能力。 通过做这个实验，使学生们可以充分了解以下知识，并学会操作一些必要的仪器和设备： 1、研究铁碳合金在平衡状态下的显微组织； 2、分析含碳量对铁碳合金显微组织的影响，加深理解成分、 组织与性能之间的相互关系； 3、了解碳钢的热处理操作； 4、研究加热温度、冷却速度、回火温度对碳钢性能的影响； 5、观察热处理后钢的组织及其变化； 6、了解常用硬度计的原理，初步掌握硬度计的使用。 【实验材料及设备】 1、显微镜、预磨机、抛光机、热处理炉、硬度计、砂轮机等； 2、金相砂纸、水砂纸、抛光布、研磨膏等；

3、三个形状尺寸基本相同的碳钢试样（低碳钢20＃、中碳钢 45＃、高碳钢T10） 【实验内容】 三个形状尺寸基本相同的试样分别是低碳钢、中碳钢和高碳钢，均为退火状态，不慎混在一起，请用硬度法和金相法区分开。 1、设计实验方案：三种碳钢的热处理工艺（加热温度、保温时间、冷却方式）。做实验前完成。 样品加热温度保温时间冷却方式 20# 880℃25min 空冷 45# 淬火880℃ 高温回火600℃淬火25min 高温回火25min 水冷 T10 900℃30min 水冷 2、选定硬度测试参数，一般用洛氏硬度。 样品20# 45# T10 硬度HRB50 HRC20 HR63 3、热处理前后的金相组织观察、硬度的测定。 4、分析碳钢成分—组织—性能之间的关系。 样品成分组织性能 20# 马氏体F+P冲压性与焊接性良好 45# 马氏体F+P经热处理后可获得良好的综 合机械性能 T10 马氏体+奥氏体P+Fe3C II硬度高，韧性适中 【实验步骤】

建筑材料综合实训报告

去 建筑材料综合实训报告 班级： 学号： 姓名： 指导教师： 二〇一一年十二月

目录 1、综合实训的目的 (3) 2、工程资料 (3) 3、实训安排及要求 (3) 4、实训内容 (4) 4.1材料的检测 (4) 水泥检测报告 (5) 水泥检测委托单 (6) 水泥检测原始记录 (7) 砂检测报告 (8) 砂检测委托单 (9) 砂检测原始记录 (10) 石子检测报告 (11) 石子检测委托单 (12) 石子检测原始记录 (13) 4.2混凝土的配合比设计 (14) 混凝土初步配合比计算依据 (14) 混凝土初步配合比计算过程 (14) 4.3混凝土的试拌与调整 (16) 混凝土配合比设计原始记录 (16) 混凝土配合比设计检测报告 (18) 混凝土配合比设计委托单 (19) 5、实训收获、意见与建议 (20) 6、实训参考资料 (21)

1、综合实训的目的 《工程材料》是一门实践性比较强的基础课程，重点在于培养学生的实践动手能力，为今后学生走上工作岗位，打下实践操作基础。本次实训的目的为： 1）巩固《工程材料》课程中有关章节的知识，掌握不同建筑材料的实验原理，方法和步骤，提高学生的实际动手能力，培养学生独立分析问题和解决问题的能力。 2）按照材料检测实际工作过程，让学生练习常用建筑材料的检验委托、试验、试验结果分析、报告的编制与审核、试验报告的发放等整个过程，培养学生的实际工作能力，以便学生将来毕业后即可顶岗工作。 3）培养学生实事求是，一丝不苟的科学态度和扎实的工作作风。 4）培养学生吃苦耐劳的品格。 2、实际工程资料 3、实训的时间及要求

实训要求： 1）严格遵守实验室管理规定，不乱动、乱摸，爱护实验设备和仪器，注意安全； 2）不大声喧哗，打闹，旷课，一经发现，成绩按不及格论； 3）树立科学、实事求是的学习作风，对实测数据如实整理； 4）严格按照实验操作规程、严禁违规操作； 5）独立完成实训成果的汇总整理和装订，不抄袭； 6）实训期间应积极主动，互相配合，不能互相推诿。 4、实训内容 本次综合实训是结合实际工程材料检测内容，利用工程现场原材料，按照实际工程要求，完成各种材料的检测任务。主要任务如下： 1. 完成水泥检测、砂检测、石子检测、混凝土配合比设计检测等委托单的填写。 2. 完成水泥检测、砂检测、石子检测、混凝土配合比设计、混凝土抗压强度检测实验记录的填写。要求试验记录完善，严禁涂改。 3. 完成水泥检测报告、砂检测报告、石子检测报告、混凝土配合比设计检测报告、混凝土抗压强度检测报告。检测报告要求信息全，数据和试验记录对应，结论正确。 4.1材料性能的检测 水泥的检测、砂的检测、石子的检测

工程材料实验报告(完整版)

工程材料实验报告(完整版) 报告文档·借鉴学习 2 工程材料实验报告 专业： 机械设计制造及其自动化10--11 姓名： 郑 杰，学号： 10041127 姓名： 周邵巍，学号： 10041128 姓名： 李欣欣，学号： 10041129 姓名： 谢 强，学号： 10041118 报告文档·借鉴学习 3工程材料综合实验●金相显微镜的构造及使用●金相显微试样的制备●铁碳合金平衡组织观察●碳钢热处理操作、组织观察和硬度测定一、实验目的 运用所学的理论知识和实验技能以及现有的实验设备，通过自己设计实验方案、独立实验并得出实验结果，达到进一步深化课堂内容，加强对《工程材料》课程理论系统认识，并提高分析问题解决问题的能力。 通过做这个实验，使学生们可以充分了解以下知识，并学会操作一些必要的

设备仪器： 1、分别研究铁碳合金在平衡状态下的显微组织； 2、分析含碳量对铁碳合金显微组织的影响，加深理解成分组织与性能之间的相互关系； 3、了解碳钢的热处理操作； 4、研究加热温度、冷却速度、回火温度对碳钢性能的影响； 5、观察热处理后钢的组织及其变化； 6、了解常用硬度计的原理，初步掌握硬度计的使用。 二、 实验设备及材料 11、、显微镜、浴磨机、抛光机、热处理炉、硬度计、砂轮机等； 22、、金像砂纸、水砂纸、抛光布、研磨膏等； 33、、三个形状尺寸基本相同的碳钢试样（低碳钢20#、中碳钢45#、高碳钢T10） 三、 实验内容 三个尺寸形状基本相同的试样分别是低碳钢、中碳钢、高碳钢，均为退火状态，不慎混在一起，请用硬度法和金相法区分开。 1、设计实验方案：三种碳钢的热处理工艺（加热温度、保温和冷却时间）。 样品加热温度保温时间冷却方式20#880℃20min空冷45#880℃高温回火600℃20min高温回火30min水冷T101100℃20min水冷2、做实验前完成。选定硬度测试参数，一般用洛氏硬度。 样品20#45#T10硬度HRB50HRC20HRC633、热处理前后的金相组织观察、硬度测试。 报告文档·借鉴学习 44、分析碳钢成分——组织——性能之间的关系。 样品成分组织性能20#马氏体F+P 冲压性与焊接性良好45#马氏体F+P 经热处理后可获得良好的综合机械性能T10马氏体+奥氏体P+Fe3CII 硬度高，韧性适中5、 四、

金属材料工程09级综合性设计性实验报告

金属热处理综合性、设计性实验报告 实验名称：20#钢热处理 专业：金属材料工程 班级：金属3班 姓名：齐希伦 学号：0907024304 指导教师：马臣 金属材料工程教研室 一、实验目的 通过选材,测试原材料硬度，设计热处理工艺，进行热处理（淬火，回火），测试处理后材料硬度，制备金相组织，在显微镜下进行观察。研究组织构成，分析材料成分、性能、热处理工艺组织结构之间的关系。培养综合分析能力。 二．实验设备 砂轮机，火花图谱，热处理中温炉5台，高温炉1台，金相磨抛光机4台，金相显微镜3台，布氏硬度计1台，洛氏硬度计3台，盐水1桶，机油1桶。金属材料试件（5种） 三．实验步骤 1．材料选择： 拟制造零件：拖拉机传动轴、活塞销、收割机刀片、锉刀、滚动轴承等。 根据零件挑选试样，后用砂轮机磨试样，观看活化形貌，对照火花图谱，鉴别材料。 材料牌号判定结果：20#钢 2．试样力学性能测定： 根据材料牌号，计划用于制造活塞销零件。采用调质工艺，零件硬度要求达到20－25HRC 查表制定热处理工艺。 淬火温度：930℃ 保温时间：t=KD K=1.0min/mm D为零件直径t=1×30＝30分钟 淬火介质：盐水 回火温度：无

回火时间：无 画出热处理工艺 4．热处理试验： 将淬火炉 炉温升到930℃ 放入工件，保温10分后，进行淬火一冷到底。 5．热处理后材料硬度测试： 用HR150洛氏硬度计测量淬火，回火后试样硬度。 测试淬火后硬度值：42HRC –48HRC 6．制备金相试样： 通过磨平、粗磨、抛光、腐蚀与吹干等制样步骤，制备金相试样。（写明过程） 7．金相组织鉴定： 在金相显微镜下观察试样制备后的金相组织为回火索氏体。

机械工程材料综合实验报告

微软中国 机械工程材料综合实验 报告 能动B(93)第六组 组员：王健，刘文扬，钱保文，王宁韬，李典，王军，张凯，李玫，张琳，王荣，董冰

1．实验流程 A对每位同学经行分组编号领取式样，用铁丝固定好试样。 b练习用洛氏硬度机测定试样处理前硬度。 C对试样进行热处理 D试样处理后，用砂纸抹去氧化皮，擦净，然后在洛氏硬度计上测硬度值。 E记录试验数据（详见小组成员的报告） F制备金相试样，分析组织.（详见小组成员的报告）

2．实验记录及其分析 ．45钢

45钢的成分为：含碳量0.42%—0.50%，含硅量0.17%—0.37%，含锰量0.50%-0.80%，还含有少量的P、S、Ni、Cr、Cu等元素。 45钢860度加热空冷：45钢是一种亚共析钢，其显微组织是：铁素体+珠光体。本次实验对试样进行正火处理，将试样加热到并保温一定时间，然后放在耐火砖上空冷。经过正火处理后，其显微组织明显细化，强度和硬度也得到一定程度的提高 45钢860度加热油冷：淬火处理后，其显微组织中有片层极细珠光体（托氏体） +马氏体+少量残余奥氏体组成，由于马氏体是碳在a-Fe中的过饱和固溶体，具有体心立方结构。大量碳原子的过饱和造成原子排列发生畸变，产生较大内应力，因此马氏体具有高的硬度和强度，使得淬火处理后45钢具有较高的硬度和强度，耐磨性很好，而且托氏体中片层珠光体极细，可使45钢塑性和韧性显著提高。 45钢860度加热水冷：水冷的冷却速度较快，可得到淬火马氏体。当奥

氏体过冷至点时，便有第一批马氏体针叶沿奥氏体晶界形核并且迅速向晶内长大，由于长大速度极快，他们很快横贯整个奥氏体晶粒或很快彼此相碰而立即停止长大，必须降低温度才能有新的马氏体针叶形成，如此不断连续冷却便有一批又一批的马氏体的针叶不断形成，直到点，转变才告结束。 45钢860度加热水冷加150度低温回火： 在150℃回火时，得到 具有一定过饱和度的α与ε碳化物组成的回火马氏体组织，易被腐蚀为 黑色针叶状，硬度与淬火马氏体相近 45钢860度加热水冷加400度中温回火：在400度回火，得到由针叶状铁素体和极小的颗粒状渗碳体共同组成的回火托氏体组成组织，具有较高的硬度和强度（比淬火前稍底），特别是具有较高弹性极限和屈服强度，以及一定的塑性和韧性。 45钢860度加热水冷加600度高温回火：在600度回火时得到回火索氏体，具有适当的强度和足够塑性和韧性，具有良好的综合力学性能 45钢760度加热水冷：45钢经水冷淬火处理后，其显微组织中有细针马氏体+铁素体,由于马氏体是碳在a-Fe 中的过饱和固溶体，具有体心正方结构。大量碳原子的过饱和造成原子排列发生畸变，产生较大内应力，因此马氏体具有高的硬度和强度，导致淬火后的45钢具有良好的强度与塑性和韧性的配合,可以延长零件的使用寿命 T12热处理前室温平衡组织是二次渗碳体+珠光体，由于Wc=1.15%~1.24%,故T12为过共析钢。 T12钢900度空冷：T 12钢正火温度为Ac3线以上30℃~80℃（即900℃左右），保温一段时间（10分钟），T12的组织转变为奥氏体+二次渗碳体，保温后放入空气中冷却，这样可以细化组织，适当提高硬度和强度。 T12钢900度水冷：T12钢进行900℃下加热的时候，首先它里边的铁素体会转变成奥氏体，然后多余的碳会溶解在奥氏体里边，加热一段时间稳定后，把它从加热炉里边取出来，进行水淬，这是温度会急剧的降低，会生成马氏体，同时由于马氏体的体积会变大，所以会产生大量的残余奥氏体。所以它在常温下的组织为马氏体和奥氏体。 T12钢780度水冷：得到马氏体和渗碳体 T12钢780度水冷加200度回火：在淬火时采用水冷由于水冷速度较快碳原子来不及从α-Fe 中析出而形成碳的过饱和固熔体形成马氏体，具有高硬度和强度，但脆性高，需回火后使用。然后进行200℃回火，在回火过程中形成Ms Mf