变形程度对金属板材组织的影响。.docx

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1、2013级材料成型及控制工程专业综合设计性实验计划一、实验课题变形程度对金属板材组织的影响。二、实验目的通过本次综合设计实验的训练，使学生进一步掌握金属在变形过程中的变形行为，金相试样的制备过程，以及通过金相显微镜仔细观察不同变形前后金属组织的变化。熟练掌握相关仪器设备的使用与操作方法，巩固材料成型理论知识，进一步提高学生运用所学专业知识综合分析、解决实际问题的能力。三、实验要求以变形程度为实验参数，探索Q195钢板轧制后金属组织的变化情况。四、实验内容1、设计实验方案：确定实验目标，合理设计实验参数，分析实验原理，选择实验方法、分析实验中金属组织的变化。2、制定实验程序：详细制定综合设计实

2、验的具体过程与操作顺序。3、实验操作：（1）轧制实验操作：轧制试样的设计与加工；轧制试验。（2）金相实验操作：金相试样的设计与加工；金相试验。4、结论与分析：根据实验结果得出相应的结论，并对得出该结论进行分析。五、实验原料与仪器设备实验材料（钢板），φ130mm实验轧机，普通光学金相显微镜，数码金相显微镜，金相分析软件，抛光机等。六、分组根据学号顺序将本年级学生分成12组，如下表所示。组号学生学号1----2----3----4----5----6----7----，8----9----10----11----12----七、时间安排：2016.6.13-2016.6.24，为期两周，具体安

3、排如下表所示。日期6.13-6.146.15-6.166.16-6.206.17-6.226.23-6.24工作内容制定实验方案轧制实验金相实验金相分析撰写报告地点1-6组实验楼C5017-12组教学楼C206轧制实验室金相实验室、钳工实训室金相分析室1-6组实验楼C5017-12组实验楼C502指导教师张红云张金标汪劲松刘建张金标刘建汪劲松张红云、刘建张金标张红云汪劲松说明:实验期间，按指导教师安排分组依次进入相应实验室进行实验，其他同学需要在教室完成其它工作。八、考核：根据学生的实验方案设计、实验期间表现和实验报告情况综合评定成绩。材料成型及控制教研室2016.6.121.设计实验方案1

4、.1实验课题。变形程度对金属板材组织的影响。1.2实验目的通过本次综合设计实验的训练，使学生进一步掌握金属在变形过程中的变形行为，金相试样的制备过程，以及通过金相显微镜仔细观察不同变形前后金属组织的变化。熟练掌握相关仪器设备的使用与操作方法，巩固材料成型理论知识，进一步提高学生运用所学专业知识综合分析、解决实际问题的能力。1.3合理设计实验参数1.3.1实验材料的确定Q195，是一种碳素结构钢。屈服强度195MPA。比Q235强度低。价格较便宜。用于建筑、结构、摩托车车架等。具有高的塑性、韧性和焊接性能，良好的压力加工性能，但强度低。1.3.2实验材料参数的拟定取一块厚度为3mm的Q195钢

5、板，作为实验材料，通过改变压下量来达到改变变形程度的目的，一共轧制5个道次，每轧完一道次后截取其中一小块，加上最初的原样作为对比材料，依次编号10-1、10-2、10-3、10-4、10-5、10-6。表1-3试样材料尺寸（预测）项目编号123456轧前厚度（mm）332.41.81.41轧后厚度（mm）32.41.81.410.7压下量（mm）00.60.60.40.40.3压下率（%）0204053.366.776.7转动齿数（个）010107751.4实验原理金属材料发生冷变形后，不仅外形发生变化，内部组织也发生变化，随着变形量的增加，原来的等轴晶粒将沿受拉方向逐渐伸长。当变形量大到一

6、定程度时，各个晶粒难以分辨呈现出一片纤维状的条纹，称为纤维组织。塑性变形程度的大小对金属组织和性能有较大的影响。变形程度过大，不仅不会使力学性能再增高，还会出现纤维组织，增加金属的各向异性，当超过金属允许的变形极限时，将会出现开裂等缺陷。冷变形后金属微观上位错分布是不均匀的，有的地方位错密度很高并缠结在一起；有的地方位错密度很低。当变形量较大时，还会发现典型的胞状亚结构特征。金属的塑性变形所造成的内部组织变化必然导致某些性能的改变。大量实践证明，金属材料经冷变形后，强度、硬度显著提高，而塑性下降，即产生加工硬化。造成加工硬化的原因主要是位错密度增加，并相互交结产生不易移动的位错节点；位错缠结

7、在一起或形成胞状亚结构都对位错运动有阻碍作用。1.5实验方法采用对比实验，设置变形程度为唯一变量，观察不同变形程度下的金属组织的变化。分析实验中可能会遇到的问题和解决的方法。实验偶然性问题的解决方法。2．制定实验程序2.1轧制实验2.1.1实验器材的选择Q195钢板，Φ130mm二辊实验轧机，游标卡尺，直尺，锯子。2.1.2实验步骤2.1.2.1轧制实验按照前面所述的方法，在老师的帮助下进行轧制，将我们组每块