2016材料物理性能实验指导书

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1、鱼陂科扶号院材料物理性能实验指导书张小敏编著金陵科技学院材料工程学院监制二零一六年九月《材料物理性能综合训练实验指导书》根据材料物理性能检验教学大纲编写的。本指导书结合现有的实验设备编排了个基础实骑，本书叙述的实骑操作是按照实验室自身设备情况和设备使用说明书编写的，实验实施性强、操作规范、操作方法正确。本书的数据处理参照相应的标准和规定编写的。材料物理性能实验是重要的教学环节，通过物理性能实验可以引导学生了解实验原理及实验设备，有助于学生对金属及合金的物理性能与成分、组织、结构之间的关系进一步了解，有助于学生掌握有关的物理性能的测量手段。实验一：洛

2、氏硬度实验-4-实验二：碳纤维复合材料和硅片的导电性测定-9-实验三：胶黏剂拉伸剪切强度的测定方法错误!未定义书签。实验四：树脂基复合材料热变形温度及维卡软化点的测定错误!未定义书签。实验五：保温复合材料导热系数测定-20-实验一：洛氏硬度实验实验学时：4实验类型：验证实验要求：必修一、实验目的1.了解洛氏硬度计的构造及应用范围。2.熟悉洛氏硬度计的操作方法。二、实验内容用洛氏硬度计测试金属的洛氏硬度。三、实验原理、方法和手段硬度试验操作简便，对工件损伤小，可在零件上直接测试，故在生产实践中应用很普遍。硕度所表征的不是一个确定的物理量，它是衡量材料

3、软硕程度的一种性能指标。硕度值的意义随试验方法而不同。硬度试验基本上可分为压入法和刻划法。对于以压入法进行的硬度试验，其硬度值是表示材料抵抗另一物体压入其表面的能力，洛氏、布氏和维氏硬度都属于压入法硬度试验。(-)洛氏硬度试验法。1•洛氏硕度是以压痕的深度来表示材料的硬度值。图1・1为洛氏硬度试验原理图。图1・1洛氏硬度试验原理测试洛氏硬度吋，用规定的压头，先后施加两个负荷：预负荷Fo和主负荷Fi。总负荷F=F0+Fio图1・1中,0-0位置为未加负荷时的压头位置；1・1位置为施加10kg预负荷后的位置，压入深度为hi；2・2位置为加上主负荷后的位

4、置，此时压入深度为h2；3・3位置为卸除主负荷后由于弹性变形的恢复而使压头略微提高的位置，此时压头的实际压入深度为h3o由主负荷引起的残余压入深度h=h3・h],用此来衡量金属硬度值的大小。若直接用h来表示硬度，则会出现硬的金属硬度值小，而软的金属硬度值反而大的现象。不符常规。为了适宜人们认为数值愈大硕度值愈高的习惯概念，人为规定，用一常数K减去h来表示硬度的太小，并规定每0.002mm为一个洛氏硬度单位。因此，洛氏硬度值的计算公式可写成：0.002式中：hi一预加负荷压入试样的深度(mm)；h?—卸除主负荷后压人试样的深度(mm)；K一常数。A和

5、C标尺K=0.2mm,B标尺K=0.26mm。因此，洛氏便度值的计算公式还可以写成：HRC（或HRA）=100-0.002h3-h,HRB=130■--~-0.002试验时，可选用不同的压头和不同的主负荷，洛氏硬度标尺也随之变化。表1为各种洛氏标尺及试验条件。表1各种洛氏标尺及实骑条件尺V夺头总负荷金刚石120。圆锥钢球1/16"钢球1/8"钢球1/4"钢球1/2"60AFHLR100DBEMS150CGKPV表1中最常用的是HRA、HRB、HRC等三种。表2为这三种洛氏硬度标尺的试验条件和应用。表2三种洛氏硕度标尺的试验条件和应用洛氏硕度值测量

6、范围HR标尺压头形状预负荷（公斤力）主负荷（公斤力）总负荷（公斤力）符号大致相当的维氏硬度值表盘上刻度的颜色应用20-100C金刚石120°圆锥10140150HRC240-900黑碳钢、工具钢及合金钢等淬火和回火后的硬度20-100B1/16〃钢球1090100HRB60-240红有色金属及合金退火锅等低硬度零件的硬度20-88A金刚石120°圆锥105060HRA390-900里八、、碳化物、硬质合金及表面硬化零件等四、实验组织运行要求采用分组集中授课，学生独立进行实验。五、实验条件1.洛氏硬度计。2.待测试金属试样。六、实验步骤当工作过程显示

7、窗口显示“0P”，表示硬度计已进入硕度试验状态，即可进行硬度试验，其步骤如下:1、将试样放在试台上，顺时针转到升降手轮，使试样缓慢地接触压头。2、继续转到升降手轮，使硕度值显示窗口显示的数值由“100.0”逐渐增加，当显示数大于或等于“365.0”时，电磁制动器自动锁紧升降手轮，初试验力即施加完毕，随之硬度计自动地完成下列工作：a、硬度值显示窗口显示“100.0"或“13O.（T（有吋会有正负0.1的误差，属正常）b、约0.5秒后，加卸荷电机转动，施加主试验力，指示灯灭，同时工作过程显示窗口显示“AF'。c、当主试验力施加完毕后，加卸荷电机停转，进

8、入保荷阶段，工作过程显示窗口显示“H—XX”，“XX”为保荷时间。d、保荷完毕后，电机再次转动卸除主试验力，工作过程显示窗