材料结构与性能-实验指导

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1、研究生实验教学指导书《材料结构与性能》课程实验撰写人：郭宇航江苏科技大学材料科学与工程学院2009年3月实验一：多晶体中的织构及组织、性能分析实验二：疲劳试样中位错组态观察实验一「多晶体中的织构及组织.性能分析，，实验教学指导书实验项目编号：宋体五号实验项目名称：多品体屮的织构及组织、性能分析（中文）SynthesisandAnalysisofSignal（英文）实验类型：设计、研究实验学时数：6学时每组核定人数：6人适用专业：材料学、材料加工、有色金属冶金、材料物理化学专业先修课程和环节：掌握金属材料品体学基础知识，品格常数，品体収向等概念；一、实验目的1.在《材料结构与性能

2、》课程中，金属材料的微观结构及其与材料宏观性能Z间的关系是教学中的重点内容金属材料的微观结构与宏观性能Z间的联系是金属材料领域的当前研究的热点2—，晶体学织构及相应的各向界性是现代先进材料十分重耍的特性。本实验的主要冃的是为了使同学对金属材料的微观结构与宏观性能Z间有一个感性认识与了解。2.通过对现有的金属晶体材料进行微观测试，研究它们的晶体取向与力学性能Z间的关系，本实验的另一个H的是通过和我们的预期结果进行比鮫，分析材料微观结构和晶体取向（即材料的织构）与宏观性能之间的联系。3.学会用电解抛光法制备金属EBSD样品，熟悉并了解EBSD的基木原理和材料微观织构与材料各向异性之

3、间的联系。二、实验内容及基本原理（一）实验内容本实验内容包括以卜•五个部分：1.金属材料的选择；通过查阅相关文献，每小组确定不同成分的金属材料做为研究对象，并设计出一套可行的变形工艺（1〜3个变形量）。女n：Cu冷变形10%,20%；Al冷变形10%,20%；lCrl8Ni9冷变形10%,20%等。2.冷变形后处理工艺选择，如：冷变形后再结品，退火等；3.EBSD样品制备方法，如：电解抛光法，机械-化学抛光，电解双喷，离子减薄等。4.熟悉EBSD样品的基本要求：表面光滑，无变形层，无氧化层。5.了解电解抛光法制备EBSD样品的抛光设备，如：电解抛光仪，液氮冷却槽：丹麦全口动抛光

4、机；电解双喷，超声波清洗等设备的使用（二）实验原理塑性变形后晶面及晶向优先平行于某个方向或某个平面的现象称为择优取向，具有择优取向的金属多晶体组织就叫织构。织构对合金的弹性、屈服、拉伸强度、断裂及疲劳等各种性能的影响是当前材料学界研究的重点。三、实验用仪器与药品1.EBSD样品制备设备：恒压恒流电解抛光，丹麦全自动抛光机，电解双喷，离子减薄（根据EBSD样品制备方法的不同，可选择不同设备）。2.JEOL-6480+INCA-EBSD（织构检测），蔡司金相显微镜一台（组织观察），布洛维硬度计各一台（硬度试验）。四、实验方法与步骤（一）材料选择每个小组的材料体系不同，具体材料通过查

5、阅文献和小组成员讨论后确定。（二）样品制备制备根据设备的使用情况和每个小组的兴趣出发，可以选择适合的EBSD样品制备方法（电解抛光法，机械•化学抛光，电解双喷，离子减薄）。（三）性能检测通过金相法确定材料的组织，再对所制备材料进行性能测试（主要是硬度、微观结构等）。并分析组织与结构之间的内在关系。（四）实验报告以小组为单位提交一份实验报告，包括：实验内容、原理、数据分析、以及实验心得。其中实验心得包括：实验的成功经验和失败原因总结。五、实验准备及预习要求1.实验内容查阅相关文献，了解实验基本原理。2.实验报告前半部分：实验目的、实验原理等。六、实验注意事项1.操作设备时严格按照

6、操作规程，并在教师指导下完成。2.实验完毕后淸理场地，并保持实验室卫生及实验器材摆放整齐。七、思考题1.合格EBSD样品具有哪些明显特征？1.材料织构的分析方法有哪些？八、实验报告内容及格式1.实验目的2.实验原理3.实验方法4.实验材料与设备5.实验结果及数据分析6.实践意义与理论价值分析实验二：“疲劳试样中位错组态观察，，实验教学指导书实验项目编号：宋体五号实验项目名称：疲劳试样中位错组态观察（屮文）SynthesisandAnalysisofSignal（英文）实验类型：设计、研究实验学时数：8学时每组核定人数：5人适用专业：材料学、材料加工、有色金属冶金、材料物理化学专

7、业先修课程和环节：掌握非品态相关基本知识及应用前景，了解非品态合金的制备工艺，成分设计以及性能检测等相关知识。以下标题为黑体小四号加粗，段前与段后间距为1行，正文为宋体五号，行间距为18磅，字间距为标准间距。页面设置:即A4纸编排,双面打印,页边距为上2.8CM,下2.5CM,左2.8CM,右2.5CM,（反面打印时左2.5cm,右2.8cm）,装订线位置为左侧。一、实验目的1.在《材料结构与性能》课程中，晶体结构、位错与材料强度等是教学中的重点内容z—。位错作为一种缺陷存在于晶体材料Z中对