材料成型综合实验报告李云华

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1、材料学院材料成型及控制工程专业综合实验报告班级：成型三班学号：3102090319姓名：李云华指导教师：张翔老师2012年9月目录第一部分实验目的…………………………………………3第二部分实验内容…………………………………………3第三部分基础实验…………………………………………3第四部分综合实验…………………………………………11参考文献………………………………………………………14第一部分实验目的1.了解硬度测定的基本原理及应用范围。2.了解洛氏硬度试验机的主要结构及其操作方法。3.初步建立20CrMnTi钢的含碳量与其硬度间的关系。4.研究冷却条件对20CrMnT

2、i钢硬度性能的关系。5.分析20CrMnTi钢经热处理后的组织。第二部分实验内容实验分两周进行，分前后两篇，前篇为基础实验部分，后篇为综合实验部分。基础实验部分分四章：第一章金相综合分析实验指导教师：张俊第二章金属力学性能实验指导教师：解培民第三章金属热处理实验指导教师：张翔第四章铸造技术试验指导教师：晁建兵该部分要求掌握实验室现有设备的原理和使用方法。综合实验部分：按照所分配的材料进行分析处理，综合实验所选材料为20CrMnTi钢。指导教师：张翔该部分要求根据提供的金属材料试样，并运用所学专业知识，制定合理工艺，利用实验室设备实施工艺，检测最终结果，分析实验数据，完

3、成实验报告。所有实验过程要求独立完成，必须独立设计实验过程，独立并亲自动手操作，独立完成实验全过程，独立总结综合设计实验的全过程，独立书写综合设计实验报告。第三部分基础实验一、铸造综合设计实验在进行高铬铸铁试样制备之前，晁老师向我们介绍了铸造实验室主要大型设备和常用设备的原理，以及使用维护和注意事项。1、中频感应电炉使用可控硅元件连接成三相全控桥电路，将三相工频交流电压整流为单相直流电压。（电压从0伏-540伏可调节）为逆变电路提供了电源。炉体的感应线圈（铜管绕制）与补偿电容组成振荡电路，从而将三相工频电压转换成单相的中频电压（1000Hz）。此电压通入感应线圈就可熔

4、炼金属，也可中频淬火。中频感应电炉在使用过程中一定要保证冷却水管畅通无阻。在调节功率时不要超过额定值（电压<750V,电流<300A）。2、真空热电炉利用可控硅调压器以及大功率变压器提供给石墨发热体可调节电压（0-30伏），石墨发热体安置在耐用钢板制作的炉体内，此炉体通过机械真空泵及扩散泵的工作将炉体内的空气抽出形成真空。这样在一定的真空度夏可烧结材料。真空热压炉在使用过程中同样保持冷水管畅通。实验一铸造合金流动性测定实验内容：配制Al—Cu5%的合金，用螺旋型板制作砂型，将熔化好的试验材料浇入砂型，等凝固后，清理出螺旋形试样，测量出螺旋形试样长度，分析浇注温度、铸型

5、性质对合金流动性的影响。实验数据：实验材料浇注温度（℃）铸型性质螺旋线长度（mm）Al—Cu5%合金760普通砂型1350Al—Cu5%合金660普通砂型1000Al—Cu5%合金660型腔内涂黑烟1200实验分析：同种合金，铸型性质相同，分析浇注温度对合金流动性的影响。由实验数据可知，同种合金，铸型性质相同，浇注温度越高，凝固后清理出的螺旋线长度就越长，说明合金流动性越好。同种合金，浇注温度相同，分析铸型性质对合金流动性的影响。由实验数据可知，同种合金，浇注温度相同，型腔内涂了黑烟的砂型比普通砂型凝固后清理出的螺旋线长度长，说明合金流动性较好。实验二高铬铸铁试样的制

6、备一、概述高铬铸铁是一种耐磨合金白口铁，它具有很高的抗磨料磨损性能、适当的韧性以及较高的抗磨蚀性，并且经退火后能被切割加工。因此在世界上它得到了越来越多的应用，已被成功地用于各种磨煤机，矿石破碎机、水泥磨机、抛丸机、泥浆泵等受磨损严重的零件上，并获得显著的经济效益。二、高铬铸铁成分设计为了保证高硬度及强韧性，高铬铸铁成分设计为：2.8—3.90％C15％Cr1％Cu1％Mo0.8—1％Mn0.5％Si<0.08％S、P。三、配料我们使用的原材料化学成分如下表：成分（％）原材料CSiMnCrMoCu球10#生铁4.01.00.5废钢0.20.30.3高碳铬铁8.21.4

7、0.265Mo铁65紫铜材99根据选定的高铬铸铁成分，就可以计算出各种原材料加入百分比，在配料过程中，碳烧损按5-10％考虑，Mo烧损按5％考虑，其他元素烧损不予考虑。四、造型试样尺寸12普通砂型铸造。五、浇注浇注温度1450，等试样完全冷却后清理出试样，根据综合实验要求可测定铸态、淬火态、退火态的硬度及冲击韧性，耐磨性等机械性能。二、金相综合分析一、实验介绍金相分析是研究金属及合金内部组织及缺陷的主要方法之一，它在金属材料研究领域中占有很重要的地位。利用金相显微镜在专门制备的试样上放大100～1500倍研究金属及合金组织的方法称为金相显微分析法，它