工程材料实验指导-1

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1、机械工程材料实验指导李显昌编青岛农业大学海都学院二OO九年四月实验须知1、实验不得无故缺席，否则实验成绩以零分记；2、实验前认真做好预习，明确实验目的和原理，了解实验内容和步骤，以及注意事项；3、验过程中必须服从指导教师的指导，严格遵守安全及设备操作规章制度；4、损坏设备、仪器根据情节轻重按学校规定进行全部或部分赔偿；5、在实验过程中认真记录好实验数据，实验完毕后，实验数据及结果经指导教师认对并签字后方能离开实验室；6、实验报告格式在本指导书后；交实验报告时同时还必须附上指导教师签字的实验数据及结果；7、实验部分成绩占期末总成绩的20%,即20分；8、在考试内容中涉及实验内容部分占10-30

2、%,即10-30分。9、实验只需从设计实验中选做3个即可。0录实验一金属材料的硬度和冲击韧性测定3实验二金相显微镜的使用和金相试样的制备5实验三铁碳合金组织观察7第一实验部分铁碳合金平衡组织显微镜观察7第二实验部分铁碳合金非平衡显微镜组织观察9实验四铸铁金相组织观察11实验五有色金属显微组织观察13实验六常规热处理14实验七综合实验15附录一破度测定方法17附录二金相显微镜的原理及使用27附录三金相试样的制备方法34实验一金属材料的硬度和冲击韧性测定一、实验目的1.了解材料驶度测定原理及方法；2.了解布氏和洛氏硬度的测量范国及其测量步骤和方法；3.了解显微硬度的测量范围及方法；4.了解冲击韧

3、性设备的测定原理、方法；5.了解脆性、韧性材料冲击后的断口及冲击值的区别。二、预习内容1.皱度试验的物理意义和工程意义；2.布氏硬度和洛氏硕度的原理，适用范围；3.冲击试验的原理，冲击韧性的物理意义和工程意义。三、实验内容和安排1.测定HRC和HB（1）两块钢样品其中一块经淬火处理（测量HRC）,一块经退火处理（测量HB）；（2）测HRC所川压头为120。金刚石恻锥，压力为150kg（其屮预加压力人=10^）（3）用淬火后的样品在洛氏駛度计测三个点的硬度数据，然后将三个数据求平均值,得出该材料淬火后的HRC。（4）测HB所川压头为D=2.5mm淬火钢球，压力P=187.5kg（其屮预加压力4

4、=10畑）；（5）用退火后的样品在布氏硕度计上测2个压痕，每个压痕在垂直的两个方向各测一个直径数值，求该数值的平均査表可得出HB（川内插外推法査表），再将两个压痕的駛度数值求平均值得出该材料退火后的材料的HB。（要求每组同学测二个压痕直径值）。（6）硬度计的操作见附录一。2.测定似值（1）观察横梁式弯曲冲击试验方法测定钢试样的ak值；（2）所川材料为T10高碳钢和A3低碳钢；每种材料试样各1块，所开缺口为U型,断口截Ui积为10x8mm；（3）记录各次冲击试样所消耗的冲击功Ak值，然后公式求出色值，再算术平均求出各材料的务值；（4）比较韧、脆性两种材料断口及冲击值的差异。四、讨论内容1.测童

5、硕度前为什么要进行打磨？2.HRC、HB和HV的试验原理有何异同？3.HRC、HB和HV各有什么优缺点？各自适用范围是什么？举例说明HRC、HB和HV适用于哪些材料及工艺？4.试分析硬度试验中产牛误差的原因？5.为什么色值表现出很人的分散性？影响色值的因索有哪些？6.韧、脆性材料断口有何区别？韧、脆性材料哪个％值高？（请将解答做在指导书后面的相应实验报告中）实验二金相显微镜的使用和金相试样的制备一、实验目的(1)了解金相显微镜的光学原理和构造。(2)初步掌握金相臥微镜的使用方法。(3)掌握金相试样的制备方法。二、实验概述金相显微镜是进行金属显微分析的主要工具。将专门制备的金属试祥放在金相显微

6、镜下进行放大和观察，可以研究金属组织与其成分和性能Z间的关系，确定各种金属经不同加工及热处理后的显微组织；鉴别金属材料质量的优劣，如各种非金属夹杂物在组织中的数量及分布憎况，以及金属晶粒度大小等。因此，利用金相显微镜来观察金属的内部组织与缺陷是金属材料研究中的一种基本实验技术。简单地讲，金相显微镜是利用光线的反射将不透明物件放大后进行观察的。在牛产与科研中，经常盂要利用金相显微镜对金属材料的显微组织进行检验和分析。由于金相显微镜是借助试样表面对光线的反射来呈现显微组织状态的，所以首先要把样品观察面制成光滑平面，而后通过浸蚀使其不同组织显示出微观的凹凸不平，从而在显微镜下观察到亮暗不同的显微组

7、织特征。为了得到合格的金相显微试样，避免因出现假象而导致错误的判断，需要掌握正确的制样方法。三、学习使用金相显微镜对照实物研究金相显微镜的原理并学会使用。金相显微镜的原理及使用详见《附录一金相显微镜的原理及使用》。四、金相试样的制备金相显微试样的制备过程包括取样、镶恢、磨制、抛光、浸蚀等工序。详细内容见《附录二金相试样的制备方法》五、实验内容1、按粗磨一细磨〜机械抛光一侵蚀的步骤制备金相试样；2、观察显微镜的