金属材料工程专业材料加工方向实验指导书2011-环084

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1、烟台大学环境与材料工程学院金属材料工程专业材料加工方向实验指导书烟台大学环境与材料工程学院45烟台大学环境与材料工程学院目录实验一　金相样品的制备与显微组织的显露¼¼¼¼¼¼¼1实验二　碳钢热处理后显微组织观察（一）¼¼¼¼¼¼¼¼4实验三　焊接工艺实验¼¼¼¼¼¼¼¼¼¼¼¼¼¼6实验四　碳钢的热处理工艺实验¼¼¼¼¼¼¼¼¼¼¼7实验五　有色金属及其合金的显微组织观察¼¼¼¼¼¼¼11实验六　焊口样品制备与组织分析观察¼¼¼¼¼¼¼¼¼14实验七　碳钢及合金钢热处理后的显微组织观察（二）¼¼¼¼17实验八　45钢金相组织中晶粒度的测量及定量金相¼¼¼¼¼19实

2、验九　制定高碳钢的正常淬火热处理工艺¼¼¼¼¼¼¼¼¼22实验十　制定铝合金的固溶和时效热处理工艺¼¼¼¼¼¼¼¼23实验十一　制定低碳钢的双相热处理工艺¼¼¼¼¼¼¼¼¼¼24实验十二　碳素钢的热处理与硬度关系¼¼¼¼¼¼¼¼¼¼¼25实验十三　焊缝内部裂纹超声波无损检测实验¼¼¼¼¼¼27实验十四　表面裂纹渗透(着色)、磁粉检测实验¼¼¼¼¼¼30实验十五　盐雾腐蚀实验42实验十六　铝的阳极氧化与着色44注：实验一至八为实验室实施操作性实验；实验九至十一为设计性实验；实验十二为知识复习性实验，因受限于学院各种硬度计数量不足；实验十三和十四为知识扩展性实验，可约

3、赵相金老师做开放性实验；45烟台大学环境与材料工程学院实验十五和十六为知识扩展性实验，可约宋曰海老师做开放性实验。45烟台大学环境与材料工程学院实验一　金相样品的制备与显微组织的显露一、实验目的1.掌握金相样品的制备过程；2.熟悉显微组织的显露方法；3.学习利用金相显微镜进行显微组织分析。二、实验原理利用金相显微镜来研究金属和合金组织的方法叫显微分析法。它可以解决金属组织方面的很多问题，如金属夹杂物、金属与合金的组织，晶粒的大小和形状、偏析、裂纹以及热处理操作是否合理等。金相样品是用来在显微镜下进行分析、研究的试样，所以对金相样品的观察面光洁度要求很高，要求达到镜

4、面一样的光亮，无一点划痕。金相样品的制备过程包括取样、磨制、抛光、腐蚀等步骤。三、实验设备及用品1.M-2型金相预磨机2.P-2B型金相试样抛光机3.XJP-100型金相显微镜4.45钢试样5.水砂纸、金相砂纸、玻璃板6.抛光粉、呢子、绒布、医用脱脂棉、滤纸7.无水酒精、硝酸8.烧杯、镊子、吹风机四、实验内容及方法1.取样根据研究的目的，要取具有代表性的部位，如检查轧制材料应截取纵横两个截面的样品；对于一般热处理的零件，由于金相组织比较均匀，试样的截取可在任意截面进行。试样的尺寸通常采用￠12～15mm，高12～15mm的圆柱体或边长12～15mm的方形试样。在截

5、取试样时不宜使试样温度过于升高，以免引起金属组织的变化，影响分析结果。45烟台大学环境与材料工程学院形状不规则或太小的试样，为了便于制备，应将样品用试样夹夹住或用低熔点金属、电木粉或环氧树脂镶嵌成尺寸适合手握的试样。2.磨制试样截取后，将试样的磨面在砂轮上（或用锉刀）制成平面。在砂轮上磨制时，应握紧试样，使试样受力均匀，压力不要太大，并随时用水冷却，以防受热引起金属组织变化。磨平的试样用水洗净，在预磨机上顺序用用150、240、360水磨砂纸磨制，将水砂纸贴在预磨机的转盘上，磨制时对样品的压力不可过大，并及时加水冷却。每换一号砂纸时将试样用水洗净，以防粗砂粒被带到

6、下一道砂纸上。将预磨机上处理过的试样用水洗净吹干后，随即依次在由粗到细的400、600、800、1000号金相砂纸上磨制，磨制时砂纸应平铺于玻璃板上，左手按住砂纸，右手握住试样，使磨面朝下并与砂纸接触，在轻微压力作用下把试样向前推磨，用力要均匀，务求平稳，否则会使磨痕过深，并且造成试样磨面的变形。试样退回时不能与砂纸接触。这样“单程单向”地反复进行，直至磨面上旧的磨痕被去掉，新的磨痕均匀一致时为止。在更换下一号更细砂纸时，应将试样上磨屑和砂粒清除干净，试样转动90o（也就是与上一号砂纸的磨痕方向相垂直），将上一号砂纸的磨痕全部磨掉后，再更换更细一号砂纸。3.抛光抛

7、光的目的在于去除磨面上的细磨痕和变形层，以获得光滑的镜面。常用的抛光方法有机械抛光、电解抛光和化学抛光三种，其中以机械抛光应用最广，本实验仅介绍机械抛光。机械抛光是在抛光机上进行的，一般用P--2型抛光机来完成。试样经砂纸磨制后要用水冲洗干净，防止砂粒或金属屑带入抛光盘中，本实验的抛光操作分为粗抛光和细抛光两道工序。首先进行粗抛光，在抛光盘上放置呢子，在呢子上撒抛光剂（2%的Al2O3水悬浊液）。抛光机由电机带动抛光盘转动，试样磨面均匀平整地压在旋转的抛光盘上，随着抛光盘旋转要不停地滴加Al2O3抛光剂，试样被抛光直到原来砂纸的磨痕全部被抛掉为止。粗抛光完成后进行

8、细抛光，在