图13-1 起始磁化曲线与磁滞回线 实验三 材料磁性的测定
磁性材料分为金属磁性材料和非金属磁性材料两类。纯铁 (99．9％Fe)、硅铁合金 (Fe-Si ，又称硅钢) 和铁镍合金 (Fe-Ni ，又称坡莫合金) 是最常见的金属磁性材料。非金属磁性材料主要指铁氧体磁性材料，是金属氧化物烧结的磁性体。此外，通过蒸发、溅射或超急冷方法可以将过渡金属和稀土族合金制成非晶态磁性薄膜。在工农业生产和科学研究中，磁性材料(特别是铁磁材料)占有重要的地位。因此，了解和掌握材料磁性的测定，对于材料磁性的研究和应用是十分重要的。
Ⅰ．磁化曲线和磁滞回线
一、目的意义
铁磁材料可分为软磁材料、硬磁材料和半硬磁材料几类。硬磁材料(如铸钢)的磁滞回线宽、剩磁和矫顽力较大(120～20000A ·m)，磁化后的磁感应强度能长期保持，因此适宜于制作永久磁铁。软磁材料(如硅钢片)的磁滞回线窄，矫顽力较小(小于120A ·m)，容易磁化和退磁，适宜于制作电机、变压器和电磁铁。所以，掌握材料磁性参数(磁化曲线和磁滞回线等)的测量方法，对于研制电磁仪表、磁性器件具有重要的意义。
本实验的目的：
①了解铁磁体的一般特性；
②掌握用冲击法测量磁性材料参数的方法，并能测定铁磁材料的磁化曲线和磁滞回线； ③加深对铁磁材料主要物理量(如矫顽磁力、剩磁和磁导率)的理解。
二、基本原理
1．铁磁体的特性
由于磁铁材料中各离子的磁矩为强耦合作用，在物质中存在某些电子自旋平行排列的区域，即磁畴。磁畴区域呈现较强的磁矩，在无外界磁场的情况下，由于磁畴基本按某一方向排列，因此在宏观上铁磁材料便呈现较强的磁性。磁介质被磁化后，其磁感应强度B 和磁场强度H 关系为：
B =μH (13-1)
其中，μ为磁导率。铁磁体的磁导率很大。不仅如此，铁
磁体还具有以下特征：
①磁导率不是常量，它随着所处磁场强度H 而变化；
②外磁场撤除后，磁介质仍能保留部分磁性。
(1)起始磁化曲线与磁滞回线取一块未磁化的铁磁材料，如
外面密绕线圈的钢圈样品。若流经线圈的磁化电流从零逐渐增
大，则钢圆环的磁感应强度B 随着磁场强度H 的变化 (如图
13-1) 中的0a 段所示。这条曲线称为起始磁化曲线。
若断续增大磁化电流，即增加磁场强度H 时，磁感应强度
月值的上升很缓慢。若H 逐渐减小，则月也相应减小，但并不沿a 0段下降，而是沿另一条曲线ab 下降。B 随着H 变化的全过程如下。当H 按：0→H m →0→-H c →－H m →0→H c →H
m
图13-2 铁磁材料的基本磁化曲线 的顺序变化时，B 相应沿：0→B m →B r →0→－B m →－B r →0→B m 的顺序变化。将上述各个变化过程连接起来就可得到一条封闭曲线abcdef ，这条曲线称为磁滞回线。分析磁滞回线可得出如下结果。
① H = 0时，B 不为零。即铁磁体保留一定的磁感应强度B ro B r 称为铁磁材料的剩磁。 ②若消除剩磁，则必须加上一个反方向磁场H CO H C 称为铁磁材料的矫顽磁力。
③ H 上升至某一值或下降至某一值时，铁磁材料的B 值并不相同，即磁化过程与铁磁材料的磁化经历有关。
(2)基本磁化曲线 对于开始不带磁性的铁磁材料，依次选取磁化电流为I 1、 I 2、 I 3 … I m ( I 1 < I 2 < I 3 … < I m )，则相应磁场强度为H 1、H 2、H 3 … H m 。如果对每一个选取的磁场
强度值，均作出相应的磁滞回线，则可得到一组
逐渐增大的磁滞回线图。若将原点0与各个磁滞
回线的顶点相连接，则所得到的曲线a 1、a 2、a 3 …
a m ，该曲线即为铁磁材料的基本磁化曲线，如图
13-2所示。可以看出，铁磁材料的B 与H 的关系
并不为直线，即表明铁磁材料的磁导率μ= H
B 不是常数。
由于铁磁材料磁化过程的不可逆性及具有剩
磁的特点，因此在测量磁化曲线与磁滞回线时，必须先将铁磁材料退磁 (即保证当外磁场H = 0时， B = 0 )。退磁的原理实际上是根据基本磁化曲线而得。具体为：首先使铁磁材料磁化至磁饱和，此后不断改变磁化电流的方向，并逐渐减小磁化电流，最终到零。结果材料的磁化过程将会是一连串连续的逐渐缩小的并最终趋向原点的磁滞回线。当H 减小至零时，Ｂ亦同时为零，这样便达到了退磁的目的。
2．铁磁体磁场强度H 和磁感应强度月的测定
实际中测量材料磁性参数的方法有两种：冲击电流法与示波器法。前一种方法的准确度较高，但测量过程复杂。后一种方法较方便直观，但准确度较低，常用于工厂的快速检测中。本实验介绍冲击电流法。
(1)冲击电流法的测量原理 用待测的铁磁材料制成圆环，紧密的绕上原线圈N (励磁线圈) 和副线圈，n (测量线圈)，如图13-3所示。
① 由安培环路定律H L = N I ，则磁场强度
()m A L NI H ?= （13-2） 式中 N ——原线圈的匝数； L ——圆环的平均周长。 ②磁感应强度月的推导如下：当原线圈磁化电流变化
时，通过副线圈的磁通量也变化。根据安培环路定律，在匝数为，n 的副线圈内产生的感应
电动势ε大小为： dt
d n φε= 图13-3 冲击电流法测量原理
若副线圈的总电阻为尺，则产生的瞬时感应电流i 为：
==R i εdt
d R n φ? 因此在d t 时间内流经冲击电流计的电量为：
φd R
n idt dQ == 在时间间隔τ内流经冲击电流计的总电量为：
()12021φφφφφτ-===??n d n idt Q 由于冲击电流计的最大偏转d m 与流经冲击电流计的总电量Q 成正比，即Q -Kd m ，其中K 为冲击电流计在开路状态下的冲击常数。综合上两式得：
m d n
KR =-21φφ （13-3） 分两种情况进行讨论。
a ．由于磁通量Φ-BA (A 为圆环截面积)，故有：
m d KR B B B =-=?12 （13-4）
式中的常数K 0=KR ／nA 。 b ．改变磁化电流的方向(保持电流大小不变)后，磁通量的变化φ2-φl -2BA ，于是： m d K nA KR B 02
12== （13-5） 综上所述，当磁化电流大小或方向改变时，相应的磁场强度H 和磁感应强度B 可以用式 (13-2) 与式 (13-4) 或式 (13-5) 计算，并可在B ～H 关系图上确定一点。如果多次改变磁化电流的大小方向，就可以得到一组H 、B 值，从而绘出铁磁材料的磁化曲线与磁滞回线。
(2)冲击电流法的实验电路 电路中磁化电流的控制是通过开关1、2…11来实现的，若顺序接通开关1、2…11，I 值将逐渐增大，当接通开关11时I 值最大。若顺序切断开关1、2，…11，I 值将逐渐减小，当切断开关11时I 值最小至零。
磁化电流的最大值可通过调节直流电源输出电压或电阻R 1来实现。该电路可测量出铁磁材料的磁化曲线和磁滞回线。
三、实验器材
①冲击仪 本实验采用冲击仪，图13-4是冲击仪器的技术示意图。
②试样制备工具。
③制样用的多层叠片或薄带。
四、测定步骤
1．试样的准备
选择的材料为铁磁材料(铁、镍、钴或其他铁磁合金)，样品的尺寸形状要求如下：
①为了保证磁化均匀，样品应尽量做
成圆环形，且内外径要求P ≤1/8；
②要求圆环的横截面积S 足够大，使
测量的灵敏度较高；
③为了减小涡流引起的误差，圆环一
般采用多层叠片或薄带绕成。
2．仪器的准备
①按图13-4连接好电路。未测量前
不要接通开关K 5。
②调节光源或望远镜系统，使光标刻度线(或叉丝)正对标尺零线。 ③采用自耦变压器提供的交流大电流对铁磁材料进行退磁。具体步骤如下：选择能使铁磁材料达到磁饱和的最大磁化电流(由实验给定)，逐渐增加电阻R 2至最大值，使退磁电流减至最小，然后
将调压变压器缓慢调节至零，最后断开
开关K 4。
3．测量步骤
(1)测量铁磁材料的基本磁化曲线
①将K 1倒向W ，K 2倒向Z ，闭合开关K 3和开关1，记下电表④的读数I 1。然后将K 2反复多次倒向Y 、Z ，对铁磁材料进行磁锻炼，最后倒向Z 。
②闭合K 5，将K 2迅速倒向Y ，记下冲击电流计BG 的最大偏转值d 1，按阻尼开关S 使BG 回零。将K 2迅速倒向Z ，读得一个最大偏转值d`1，取平均值d l = (d 1+d`1)/2。
③按步骤①②所述，闭合开关2，从电表④读出电流I 2及最大偏转值d 2。继续顺序闭合开关3、4…11，测出11组I i 、d i 值，填入自己设计的表格中。
④记下N 、n 、L 和A 的数值(K 、R 值由实验给出)。
将测量数据代人式 (13-2) 与式 (13-5) 中，算出每组H i 、B i 值并填入表中。在坐标线上作出B ～H 曲线，即得到铁磁材料的基本磁化曲线。
(2)测量铁磁材料的起始磁化曲线和磁滞回线
①做好仪器的准备工作。
②闭合开关K 5，将K 1倒向W ，K 2倒向Z ，闭合开关K 3与开关1，记下BG 的最大偏转值d 1，从电表④中读出电流值I 1。最后用阻尼开关S 使BG 回零。
③将开关2、3、4…11按顺序关闭，分别记下BG 的最大偏转d 2、d 3、d 4…d 11及相应的电流值I 2、I 3…I 11。
按照式 (13-2) 与式 (13-4) 算出H i 值和△B i 值。
由于每一个B i 值都等于前一个磁感应强度B i －1加上测量值△B i ，即B 1 = △B 1 (因为H 0 = 图13-4 冲击电流法的实验电路
DC —直流稳压电源；S —阻尼开关；
④—直流安培计；AC —交流电源(退磁用)；
BG —冲击电流计；K 5—保护冲击电流计开关；
K 1、K 2—双向转换开关；K 3、K 4—单向开关；
P —密绕线圈的钢圆环；M —标准互感器(测K 0用)；
R 1—线绕电阻(限制磁化电流用)；R 2—滑线变阻器；
R 3、R 4—电位器(调节BG 灵敏度用)；
R t —不同阻值的电阻；1、2…11—钮子开关
0时，B0 = 0)；B2= B1+△B2；B3 = B2+△B3 …，这样便可绘出0a段曲线，即铁磁材料的起始磁化曲线。
④顺序将开关11、10…1断开(即正向减小电流)，记下每次断开的BG最大偏转值d`i 和电表④的读数I i同上述换算可得ab段曲线。
⑤将K2倒向Y时，磁化电流反向。按顺序闭合开关1、2、3 …11 (即反向增加电流)，同时记下BG的最大偏转值和电表④的读数。换算后可得bcd段曲线。随即切断开关11、10…
1 (即反向减小电流)，同时记下BG的最大偏转值和电表④的读数。换算后可得de段曲线。
⑥再将K2倒向Z，按顺序闭合开关1、2、3 …11 (即正向增加电流)，同时记下BG的最大偏转值和电表④的读数。换算后可得efa段曲线。
五、结果处理与分析
1．结果处理
由式(13-2) 与式(13-5) 可见，H和I成正比，B和d成正比。为了避免繁琐重复的换算，可作如下处理。
①将I作为横轴，总偏转d作为纵轴，根据表格所列数据绘出d～I曲线(用虚线表示起始磁化曲线)。该曲线应与H～B磁滞回线完全相似。
②记下钢圆环的平均周长L和磁化线圈匝数N，按式(13-2) 换算出每安培磁化电流产生的磁场强度H，列于d～I曲线的I轴旁；根据K0 (由实验给定) 可得每偏转1mm对应的磁感应强度B，列于d～I曲线的d轴旁。
2．结果分析
根据所得数据在坐标纸上绘出铁磁材料的基本磁化曲线、起始磁化曲线和磁滞回线。详细分析铁磁材料的磁性，并计算出铁磁材料的矫顽磁力、剩磁和磁导率。
Ⅱ．材料磁化率的测定
一、目的意义
在无机非金属材料中，一些以氧化铁为主要成分的陶瓷材料属于磁性化合物，具有较强的磁性。普通玻璃一般只具有微弱的磁性，经过玻璃的磁通与真空相比有所衰减，因此玻璃略受磁场推斥。含有大量过渡金属氧化物和稀土元素氧化物的玻璃具有顺磁性。一些特种成分的玻璃则可用作制取铁磁性微晶玻璃的原料。
物质的磁性来自与电子自旋相联系的磁矩，因此物质一般者具有磁性，但强弱不同。磁化率表征物质在单位磁场作用下被磁化的(难易) 程度。因此，测定非金属磁性材料的磁化率可为这些材料的研究与应用提供依据。
此外，根据帕斯卡( Pascal ) 的发现，每一化学键都有其确定的磁化率数值，把有机化合物所包含的各化学键的磁化率加和起来，就是该有机化合物的磁化率。因此，通过测定磁化率可以研究某些电子或离子的组态，判断络合物分子的配键类型，推断合成新化合物的分子结构等。
本实验的目的：
①了解某些材料的磁化率，掌握测量磁化率的实验原理；
②学会用古埃法测定材料的磁化率，并算出其顺磁性原子(离子)的未配对电子数。
二、基本原理
1．材料的磁化率
我们知道，物质在外磁场作用下会被磁化。对于弱磁材料来说，磁化强度M 与外磁场强度H 成正比，即：
→
→=H k M (13-6)
其中尾为材料的磁化率。磁化率尾仅与材料的成分、晶体结构和温度有关，是表征物质磁性的重要本征参数。磁化率一般有两种形式：单位质量磁化率X 和摩尔磁化率XM 。它们分别定义为： d
k =χ (13-7) M k M =χ (13-8)
式中 d ——物质的密度；
M ——物质的相对分子质量。 根据材料磁化率的不同，一般分为顺磁体、反(抗)磁体、铁磁体三种。
①顺磁性 顺磁性是指物质磁化方向与外磁场方向相同所产生的效应。产生的原因主要是物质(原子、离子、分子)的固有磁矩随着外磁场方向而转动。摩尔顺磁磁化率可表示为：
N m A P 2
μχ= (13-9) 式中μn ——分子磁矩；
NA ——阿佛加德罗常数(NA--6．02~1023mol －1)；
K ——玻耳兹曼常数(K-1，3806x10—23J ·K －1)；
T ——绝对温度。
顺磁体的磁化率y>0，其数量级一般为10－4～10－3左右。
②反磁性 反磁性是指物质磁化方向和外磁场方向相反而产生的磁效应。产生反磁性的原因是：电子的拉摩进动产生了一个与外磁场方向相反的诱导磁矩。反磁性是普遍存在的。摩尔反磁磁化率可表示为：
=D χ-
∑?i i A r m C e N 2226 (13-10)
式中 e ——电子电荷；
m ——电子质量；
C ——光速；
ri ——电子离核的距离。 反磁体的磁化率x<0，x 的数量级在10－6～10－3左右。
③铁磁性 铁磁性是指物质在外磁场作用下达到了饱和磁化以后，撤掉外磁场，铁磁体
的磁性并不消失的效应。产生铁磁性的根本原因是铁磁体中存在着磁畴。
一般来说，弱磁材料的摩尔磁化率XM 实际上是顺磁磁化率XP 与反磁磁化率XD 之和。 即
xM=xP+xD
(13-11)
由于|xP|》|xD|，因此可作近似处理：
xM ≈XP
(13-12) 代人式(54-9)中得： KT
N m A M 32
μχ= （13-13） 式（54-13）表明了材料的摩尔磁化率与分子的磁矩、温度之间的关系。
另一方面，由原子结构的观点来看，分子的磁矩取决于电子的轨道运动和自旋运动状况，即： ()B m J J g μμ?+=1
（13-14）
式中 J ——总内量子数：
g ——朗德因子：
——玻尔磁子 由于基态分子中电子的轨道角动量相互抵消，即J=S ，其中S 为总自旋量子数；朗德因子g=2，因而式（54-14）可写为： ()B m S S μμ?+=12 (13-15)
如果有n 个未配对的电子，其总自旋量子数S= ，代入上式便可求出分子磁矩和未配对电子数。从而可了解有关简单分子的电子结构、络合物键型等信息。
2、磁化率测定原理
测量磁化率的方法有许多，常用的有磁天平法、振动样品法、SQUID 磁强计法等。本实验采用磁天平法中的古埃法来测定磁化率，即通过测量样品在非均匀磁场中所受的力来确定磁矩，从而求出磁化率的方法。实验装置见图54—5所示。
将样品装于图形样品管中并悬于两磁极的中间，其一端位于磁极间磁场强度H 的最大处，其一端位于磁极间磁场强度H 的最大处，另一端位于磁极间磁场强度很弱的区域H O 内，这样样品在沿样品管方向所受的力可表示为：
F=Z H mH ??χ （13—16）
式中 X ——质量磁化率；
m ——样品质量；
H ——磁场强度；
Z H ??——沿样品管方向的磁场梯度。
若样品管的高度为L ，则整个样品所受的力可积分为：
F=()l H H m 220
2-χ （13—17）
若H O 忽略不计，则上式可简化为：
F=l m H
22χ （13-18）
用磁天平测出样品加入磁场前后的重量变化△W ，显然有：
=
??=g W F l m H 22χ （13-19）
式中 ——重力加速度
整理后得： 22mH
l
g w ???=χ （13-20） M mH l g w M ????=22χ (13-21)
由于等式的右边各项均可由实验直接测量出，因此可求出材料的摩尔磁化率。
在实际测量中，由于磁场梯度难以测量，因此在测量技术中往往采用相对测量法，一般用已知磁化率的标准物质来标定外磁场强度。常用的标准物质有C U SO 4·5H 2O 、NaCI 、（NH 4）
2SO 4FeSO 4 6H 2O 、 HgC O (SCN)4笨等。本实验即采用莫尔氏盐来标定外磁场强度，测出样品
的磁化率，从而求出样品金属离子的磁矩与未配对电子数目。 当用莫尔氏盐作标准物质时，其质量磁化率12-?kg m 和摩尔磁化率12-?mol m 与热力学
温度T 的关系分别是
9
1041
9500-??+=πχT (13-22)
9
10419500-???+=M T M πχ (13-23)
式中 M ——莫尔氏盐的摩尔质量，
三、实验器材
①FD-MT-A 型古埃磁天平（包括电磁铁、电光分析天平、励磁电源）。
②软质玻璃样品管1支。
③样品工具（角匙、小漏斗、玻璃棒、研钵）1套。
④标准磁化率物质 分析纯莫尔氏盐（NH4）2SO4·FeSO4·6H2O 。
四、试样
本实验可选用以下几种被测样品：
①五水硫酸铜CuSO 4·5H 2O (分析纯)；
②七水硫酸亚铁FeSO 4·7H 2O (分析纯)
③亚铁氰化钾K 4[Fe(CN)6] ·3H 2O
④弱磁性陶瓷材料粉末；
⑤弱磁性玻璃材料粉末。
五、测定步骤
1、仪器的准备
①先将电流调节器调至最小；特斯拉计置于“关”档，然后打开电源开关。
②校准确特斯拉讲并调零。
③将测磁用的片状霍尔变换探头置于磁极的工作区域内，并使探头处于垂直位置。
④若实验中出现异常，应先将电流调节器调到零，再关闭电源。
2、标称某一固定励磁电流下的磁场强度H
①用细铜丝将空样品管悬于磁极的中心位置，测定其在励磁电流加入前后的质量。求出空样品管在磁场加入前后的质量差△W管，重复测三次，最后取平均值。
②将研细的莫尔氏盐通过小漏斗装入小样品管中，高度约为15cm，（样品的另一端应位于磁场强度为0处），用直尺准确测量出样品的高度L（注意装样品时要均匀和防止杂质混入）。
③用细铜丝将装入莫尔氏盐的样品的管悬于磁场的中心位置，测定其在加励磁电流前后的质量。求出磁场加入前后的质量差△W（样品+管），重复测三次，最后取平均值。
3、测定样品的摩尔磁尔磁化率
①将待测样品（弱磁性陶瓷材料粉末、弱磁性玻璃材料粉末等）分别装入样品管中，要求高度约为15cm，并用直尺准确测量出样品的高度L。
②按照测定莫尔氏盐的步骤分别测出样品的励磁电流加入前后的质量。求出样品在磁场加放前后的质量差，重复测三次，最后取平均值。
六、结果处理
1、计算出某一固定励磁电流下的磁场强度H
将标准质量——莫尔氏盐的质量磁化率值[见式（54—22）]、莫尔氏盐在磁场加入前后中的质量差△W样品=△W（样品+管）--△W管、莫尔氏盐的质量m、样品高度L代入式（54-20）中，求出某一固定励磁电流下的磁场强度H。
2、摩尔磁化率的计算
根据样品测定的数据结果：
χ；
由式（54-21）求出样品的摩尔磁化率
M
μ；
由式（54-13）求出样品的磁矩
m
由式（54-15）推算出样品的金属离子的未配对电子数n。
思考题
1、测定铁磁材料的基本磁化曲线与磁滞回线各有什么实际意义？
2、什么是磁化过程的不可逆性？测量时要注意哪几个关键问题？
3、试根据退磁原理设计出其他退磁方法，并比较它们的优缺点？
4、根据实验得到的基本磁化曲线(B~H曲线) ，利用B=μH 关系式，绘出μ~H 的
关系曲线，并分析其实际意义？
5、为什么在测量前，先要对空管进行测定？这对实验结果有何影响？
6、在本实验中，为何样品的装填高度要求在15cm左右？
7、在本实验中，玻璃样品管的质量是否变化？试解释这种现象。
8、分析用古埃法测量磁化率时所需注意的几个问题？它们对实验结果有何影响？
9、根据古埃法的基本原理，试设计用非均匀磁场测量材料磁化率的其他方法。
原材料检验作业指导书 总则 1、材料员、质检员负责按照《采购工作程序》对现场材料的质量进行检查。 2、材料责任工程师负责监督检查材料员工作。 3、需要进行理化试验的项目由理化责任工程师负责联系试验中心进行理化性能试验。 一、管子、管件及阀门的检验一般规定 保证项目 1、管子、管件、阀门及支吊架的材质、规格、型号应符合设计要求和规范规定。 检验方法：检查合格证、质量证明书、设计或规范要求进行复验的材料要有复验记录。 检查数量：应各抽检10%，且不得少于3份。 基本项目 1、管子、管件、阀门及支、吊架弹簧的表面质量应符合下列规定： 合格：无裂纹、缩孔、夹渣、折叠、重皮、砂眼、针孔和超过壁厚允许偏差的局部凹坑、碰撞；铸铁管应有制造厂标记；黄铜管无绿锈和严重脱锌，不锈钢管无划痕、锈斑。 优良：在合格的基础上，表面光洁，合金钢及铸铁管的标记明显、清晰，黄铜管无脱锌，弹簧表面无锈蚀。 检验方法：观察检验，用小锤敲击，有放大镜、卡钳和测厚仪检查。 检查数量：应按类型各抽检5%，且不得少于1件。 二、钢管检验 保证项目 1、当运到现场的高压钢管钢号、炉罐号与证明书不符或无钢号、炉罐号时，必须进行校验检查，其检查数量、方法、项目、标准等必须符合现行国家标准和《工业金属管道工程施工及验收规范》GB50235-97的有关规定： 1）合金钢管组成件应采用光谱分析或其它方法对材质进行复查，并应做标记。合金钢阀门的内件材质应进行抽查，每批（同制造厂、同规格、同型号、同时到货，）抽查数量不得少于1个。 2）设计文件要求进行低温冲击韧性试验的材料，供货方应提供低温冲击韧性试验结果的文件，其指标不得低于设计文件的规定。
工程材料综合实验 车辆工程10-1 班 实验者： 陈秀全学号：10047101冯云乾学号：10047103高万强学号：10047105
一实验目的 1区别和研究铁碳合金在平衡状态下的显微组织； 2分析含碳量对铁碳合金显微组织的影响，加深理解成分、组织与性能之 间的相互关系； 3、 了解碳钢的热处理操作； 4、 研究加热温度、冷却速度、回火温度对碳钢性能的影响； 5、 观察热处理后钢的组织及其变化； 6、 了解常用硬度计的原理，初步掌握硬度计的使用。 二实验设备及材料 1、 显微镜、预磨机、抛光机、热处理炉、硬度计、砂轮机等； 2、 金相砂纸、水砂纸、抛光布、研磨膏等； 3、 三个形状尺寸基本相同的碳钢试样（低碳钢 20#、中碳钢45#、高碳钢 T10） 三实验内容 三个形状尺寸基本相同的试样分别是低碳钢、 中碳钢和高碳钢，均为退火状 态，不慎混在一起，请用硬度法和金相法区分开。 6、 热处理前后的金相组织观察、硬度的测定。 、 分析碳钢成分一组织一性能之间的关系。 四实验步骤： &观察平衡组织并测硬度： （1） 制备金相试样（包括磨制、抛光和腐蚀）； （2） 观察并绘制显微组织；
（3）测试硬度。 9、进行热处理。 10、观察热处理后的组织并测硬度： （1）制备金相试样（包括磨制、抛光和腐蚀）； （2）观察并绘制显微组织。 五实验报告: 、总结出碳钢成分一组织一性能一应用之间的关系
图1工业纯铁图2工业纯铁图3亚共析钢 图6过共析钢图5共析钢调质处理
图8共晶白口铸铁 图7 亚共晶白口铸铁 图10 20#正火（加热到860C +空冷）图9过共晶白口铸铁 图11 45#调质处理图12 T10正火处理
通信工程专业综合实验指导书 XX建筑大学 信息与电气工程学院 通信工程教研室 2009年3月
实验一、学习数字通信系统的SystemView仿真软件 一、实验目的 1．了解SystemView软件，学习数字通信系统SystemView仿真软件的使用方法，为实际的仿真应用打下良好的基础。 2．掌握软件设计和仿真的方法。 二、实验说明 SystemView是美国ELANIX公司推出的，基于Windows环境的用于系统仿真分析的可视化软件工具。使用它，用户可以用图符（Token）去描述自己的系统，无需与复杂的程序语言打交道，不用写代码即可完成各种系统的设计与仿真。 利用SystemView，可以构造各种复杂的模拟、数字、数模混合系统和各种多速率系统，它可用于各种线性或非线性控制系统的设计和仿真。 SystemView的图符资源十分丰富，特别适合于现代通信系统的设计、仿真和方案论证。还可进行CDMA通信系统和数字电视业务的分析；用户还可以自己用C语言编写自己的用户自定义库。 SystemView能自动执行系统连接检查，给出连接错误信息或尚悬空的待连接端信息，通知用户连接出错并通过显示指出出错的图标。 在系统设计和仿真方面，SystemView还提供了一个真实而灵活的窗口用以检查、分析系统波形，也可完成对仿真运行结果的各种运算、频谱分析、滤波。 三、实验设备 四、实验内容 1．安装SystemView，对该软件有一个感性认识
根据SystemView安装软件说明，在电脑上安装SystemView软件。 2．了解SystemView设计窗口 启动SystemView后就会出现如图1所示的系统设计窗口。它包括标题栏、菜单栏、工具条、滚动条、提示栏、图符库和设计窗工作区。其中设计窗口工作区是用于设置、连接各种图符以创建系统，进行系统仿真等操作；提示栏用于显示系统仿真的状态信息、功能快捷键的功能信息提示和图符的参数显示；滚动条用于移动观察当前的工作区域。当鼠标器位于功能图符上时，则该图符的具体参数就会自动弹出显示。 3．了解SystemView图符库 SystemView的图标库可分为3种，即基本库、专业库以及用户扩展库。分别了解相关图库的功能，便于后续设计使用。 4.了解SystemView分析窗口
班级： 学号： 姓 名：
实验一金相试样制备与组织观察综合实验 实验学时：6h 实验性质：综合性 一、实验目的 1了解金相显微镜的结构及主要零部件的作用；学会正确使用显微镜，提高物像的质量；了解显微镜的维护方法。 2学习金相试样的制备方法；了解金相试样质量对金相分析的影响。 3掌握二元铸态合金的固溶体，共晶（包括亚共晶和过共晶）和包晶组织的特征，能识别这些组织；掌握Fe—C合金平衡和非平衡组织的特征。 二、实验内容 本次实验为综合实验，要求综合运用金相显微镜和各种金相制样设备学会各种不同试样的金相制样要点，并能分析合金尤其是铁碳合金的典型组织。 实验分三阶段进行，首先熟悉金相显微镜的结构、操作方法和维护要求，再进行具体试样的金相试样制备，第三步观察分析常见二元合金和铁碳合金的组织。实验中各阶段每位同学独立完成。通过预习了解显微镜结构、维护要求以及金相制样方法和不同合金的组织特征，写出实验步骤，然后到实验室通过自己的操作体会各个过程。 三、实验仪器、设备及材料 3.1实验仪器、设备 砂轮机、预磨机、抛光机、电吹风、金相显微镜 3.2实验材料试样：铁碳合金试样及有色金属合金试样（用于组织观察）；制备试样材料选用碳 钢。制样材料：砂纸、抛光剂、抛光布、3-4%硝酸酒精、滤纸 四实验原理 4.1 金相显微镜结构与使用 4.1.1成像原理 简单地说，成像原理就是将物像两级放大。如图1—1 所示。物AB 经物镜放大成一倒立的实像 A ′ B′，再经目镜放大成虚像A ″B″。 1）显微镜的放大倍数 显微镜的放大倍数等于物镜与目镜放大倍数的乘积： 1 250 M M物?M目 f 物f目 f 物，f 目——物镜和目镜的焦距；l——显微镜的光镜筒长度放大倍数的选择决定于组织的粗细和观察的目的。放大倍数大，则组织清晰，但视域小，不能观察全貌，代表性受局限，放大倍数低，则效果完全相反，如图1-2 所示。在金相分析时，根据需要，往往高、低倍变换使用。
江阴市亚申石油管件有限公司 编号：QI/ZL-06 原材料入厂检验作业指导书 编制： 审核： 批准： 版本号/修改码：2/2 2015-1-1 发布2015-1-1 实施
原材料入厂检验作业指导书 编号：QI/ZL-06 1 目的 为加强原材料的质量控制，确保合格原材料进入生产流程，特制定本规程。 2 适用范围 原材料特指公司外购接头的圆钢、护丝帽等。 3 职责 3.1质量部负责公司所有原材料检验及客户提供的物料检验工作。 3.2质量部负责进货检验报表的填写和来料质保书审核工作。 4 进货检验依据 4.1 API SPEC 5DP 4.2 NS-1 4.4 双方签订的技术协议 5 检验内容及频次 5.1 圆钢棒料检验内容： 5.1.1检验质保书 （1）质保书的核对，核对内容：产品名称、规格型号、炉号、数量、重量、标签、执行标准、交货技术状态等内容是否符合技术协议要求。 （2）化学成分的核对和检验 钢的牌号及化学成份分析结果应符合下表的要求，化学元素应不少于下表规定： （3）晶粒度核对：奥氏体晶粒度检验应不小于6级。（南钢、兴澄）
（4）非金属夹杂物核对； （5）酸浸低倍组织级别核对： （6）力学性能核对： （7）技术协议和图纸规定的其他要求。
5.1.2外径、外观、直度、总长的检验。 5.1.3护丝帽检验内容 （1）质保书核对：核对来料规格、扣型是否与采购规格、扣型一致； （2）数量核对：核对来料数量是否与采购数量一致； （3）外观检验：光滑、无气孔、无断扣； 6检验频次 6.1名称、规格型号、数量、标签、质保书炉号与标牌炉号逐张核对； 6.2化学成份分析：1次/炉； 6.3外径、外观、直度、总长10%抽检； 6.4护丝帽10%抽检。 7、进货检验的操作程序 7.1 货到后，营销部联系质量部按照双方签订的技术协议先对质保书及标牌逐一核对。 7.2 质量部负责尺寸检验，并填写《入厂检验记录》，对尺寸不符合要求的原材料用黄颜色×做出标识，并放置于不合格品区。 7.3生产技术部按照《试样取样规范》的要求取样，试样加工完毕后，由质量部对试样进行检验，填写《试样验收单》，验收合格后，填写《试样委托外检单》交合格的外包方进行产品分析。 7.4产品分析的结果须符合5.1.1（2）的要求。
机械工程材料综合实验心得体会 篇一：机械工程材料总结 第01章材料的力学性能 静拉伸试验：材料表现为弹性变形、塑性变形、颈缩、断裂。 弹性：指标为弹性极限?e，即材料承受最大弹性变形时的应力。 刚度：材料受力时抵抗弹性变形的能力。指标为弹性模量E。表示引起单位变形所需要的应力。 强度：材料在外力作用下抵抗变形和破坏的能力。 断裂的类型：韧性断裂与脆性断裂、穿晶断裂与沿晶断裂、剪切断裂与解理断裂 布氏硬度 HB：符号HBS或HBW之前的数字表示硬度值, 符号后面的数字按顺序分别表示球体直径、载荷及载荷保持时间。洛氏硬度 HR 、维氏硬度HV 冲击韧性：A k = m g H – m g h (J)（冲击韧性值）a k= AK/ S0 (J/cm2) 疲劳断口的三个特征区：疲劳裂纹产生区、疲劳裂纹扩展区、断裂区。 断裂韧性：表征材料阻止裂纹扩展的能力，是度量材料的韧性好坏的一个定量指标，是应力强度因子的临界值。K ? C a C 工程应用要求：? YIC
磨损过程分：跑和磨损、稳定磨损、剧烈磨损三个阶段阶段 蠕变性能：钢材在高温下受外力作用时，随着时间的延长，缓慢而连续产生塑性变形的现象，称为蠕变。（选用高温材料的主要依据） 材料的工艺性能：材料可生产性：得到材料可能性和制备方法。铸造性：将材料加热得到熔体，注入较复杂的型腔后冷却凝固，获得零件的方法。锻造性：材料进行压力加工(锻造、压延、轧制、拉拔、挤压等)的可能性或难易程度的度量。 决定材料性能实质：构成材料原子的类型：材料的成分描述了组成材料的元素种类以及各自占有的比例。材料中原子的排列方式：原子的排列方式除了和元素自身的性质有关以外，还和材料经历的生产加工过程有密切的关系。 第02章晶体结构 晶体：是指原子呈规则排列的固体。常态下金属主要以晶体形式存在。晶体有固定的熔点，具有各向异性。非晶体：是指原子呈无序排列的固体。各向同性。在一定条件下晶体和非晶体可互相转化。 晶格：晶体中，为了表达空间原子排列的几何规律，把粒子(原子或分子)在空间的平衡位置作为节点，人为地将节点用一系列相互平行的直线连接起来形成的空间格架称
工程材料及材料成型实验指导书 青岛大学机械基础实验教学中心
实验一铁碳合金平衡组织观察 一、实验目的 1、进一步掌握不同成分铁碳合金在平衡状态下的显微组织。 C相图在铁碳合金组织分析中的作用 2、进一步掌握Fe- Fe 3 3、掌握铁碳合金成分与组织变化的关系和规律，能够根据显微组织的特征估算亚共析钢中碳的质量分数。 4、熟悉金相显微镜的结构与使用。 二、实验原理 铁碳合金的平衡组织是指铁碳合金在极其缓慢的冷却条件下所得到的组织，C相图所对应的组织。 即Fe- Fe 3 实际生产中，要想得到一种完全的平衡组织是不可能的，退火条件下得到的组织比较接近于平衡组织。因此我们可以借助退火组织来观察和分析铁碳合金的平衡组织。 根据Fe- Fe C相图，我们把铁碳合金相图分为工业纯铁、亚共析钢、共析钢、 3 过共析钢、亚共晶白口铁、共晶白口铁、过共晶白口铁 1、工业纯铁 工业纯铁是ωc<0.0218%的铁碳合金，在室温下的组织为铁素体组织，铁素体呈多角形块状，晶界为黑色条状，有时可以看出在晶界处少量分布的三次渗碳体。 2、亚共析钢 亚共析碳钢的质量分数为0.0218%<ωc<0.77%，室温下的组织由铁素体和珠光体组成。经经硝酸酒精溶液浸蚀后在显微镜下观察，铁素体呈白色多边形块状，珠光体在放大倍数较低时呈暗黑色。随着碳的质量分数的增加，铁素体量逐渐减少，珠光体量逐渐增加，铁素体的形态逐渐由块状变为碎块状或网状。 3、共析钢 共析钢是ωc＝0.77%的铁碳合金，室温组织为单一的珠光体。显微镜下每个珠光体晶粒中渗碳体与铁素体片层的方向、大小、宽窄都不一样，这是因为每个珠光体晶粒的位向不同，其截割截面不一致导致的结果。
材料试验 作业指导书 文件编号：Q/KV-WD-31 编制：日期： 审核：日期： 批准：日期： 颁布日期：2012.10.15 实施日期：2012.10.30
ABV 材料试验作业指导书 Q/KV-WD-31 REV A 1.0主题内容与适用范围 本规程规定了钢制品的化学成份分析试验规程、力学性能试验规程及硬度试 验规程。 本规程适用于钢制品的化学成份试验、力学性能试验及硬度试验。 2.0引用标准 ASTM D1415 橡胶性能-国际硬度试验方法 ASTM D2240 橡胶性能-硬度计硬度试验方法 ASTM E10 金属材料的布氏硬度标准试验方法 ASTM E18 金属材料的洛氏硬度和洛氏表面硬度标准试验方法 ASTM E92 金属材料的维氏表面硬度标准试验方法 ASTM E140 金属标准硬度换算表---布氏硬度，维氏硬度，洛氏硬度，表面硬 度，努氏硬度和回跳硬度之间的关系 3.0化学成份分析试验规程 3.1 取样 3.1.1 用于钢的化学成份熔炼分析和成品分析的取样必须在钢液和钢材具有代 表性的部位采取，试验应均匀一致，能充分代表其熔炼、成品钢材的化学成份， 并具有足够的数量，以满足分析要求。 3.1.2 制取样品时，不能用水、油或其它润滑剂，应除去表面铁锈、脱碳层、渗 碳层、涂层、镀层金属或其它外来物质。 3.1.3 取样如有特殊要求，可协商采取之。 3.2 元素含量分析试验 3.2.1 碳、硫 3.2.1.1 试剂 氢氧化钾溶液：称取400克氢氧化钾溶于1000毫升水中，搅匀，冷却后使 用。 酸性水液：用刻度吸管吸取1毫升浓流酸加入1000毫升水中，滴加0.1%四 基橙溶液，呈红色。 淀粉吸收液：称取4克淀粉，溶于沸水，稀至5000毫升，加浓盐酸50毫升， 摇匀。 碘酸钾溶液：0.05N,称取1.78克碘酸钾，溶于水稀至1000毫升（此为滴定 母液）。 碘钾滴定液：分取28毫升0.05N碘酸溶液，稀至1000毫升，加1克碘化钾， 摇匀。 3.2.1.2 分析试验 3.2.1.2.1 试验前30分钟打开仪器开关，预热使之恒温于100℃，同时打开氧 气瓶及减压阀出口阀门，调节出口压力为0.12MPa,高速引燃炉体升降气缸，另 一减压阀出口压力为0.12MPa。 3.2.1.2.2 检查仪器装臵是否正常，燃烧标准样品，校验定碳定硫仪。 3.2.1.2.3 称取1克钢标样均匀地放臵在坩埚内加0.5克锡粒助溶，按下燃烧炉 启动开关即可自动供氧分析，分析过程分为准备、通氧、对零、吸收、回复五个2012.10.15发布第1页共1页 2012.10.30实施
工程材料综合实验 1.金相显微镜的构造及使用 2.金相显微试样的制备 3.铁碳合金平衡组织观察 实验目的 1、了解金相显微镜的光学原理和构造，初步掌握金相显微镜的使用方法及利用显微镜进行显微组织分析。 学习金相试样的制备过程，了解金相显微组织的显示方法。 3、识别和研究铁碳合金(碳钢和白口铸铁)在平衡状态下的显微组织，分析含碳量对铁碳合金显微组织的影响，加深理解成分、组织与性能之间的相互关系。 实验步骤与过程 金相显微镜的构造及使用 ①．实验原理 由灯泡发出—束光线，经过聚光镜组(一)及反光镜，被会聚在孔径光栏上，然后经过聚光镜组(二)，再度将光线聚集在物镜的后焦面上。最后光线通过物镜，用平行光照明标本，使其表面得到充分均匀的照明。从物体表面散射的成象光线，复经物镜、辅助物镜片(一)、半透反光镜、辅助物镜片(一)、棱镜与半五角棱镜，造成一个物体的放大实象。该象被目镜再次放大。照明部分的光学系统是按照库勒照明原理进行设计的，其优点在于视场照明均匀。用孔径光栏和视场光栏，可改变照明孔径及视场大小，减少有害漫射光，对提高象的衬度有很大好处。
②．主要结构 1．底座组： 底座组是该仪器主要组成部分之一。底座后端装有低压灯泡作为光源，利用灯座孔上面两边斜向布置的两个滚花螺钉，可使灯泡作上下和左右移动；转松压育直纹的偏心圈，灯座就可带着灯泡前后移动，然后转紧偏心圈，灯座就可紧固在灯座孔内。 灯前有聚光镜、反光镜和孔径光栏组成的部件，这织装置仅系照明系统的一部分，其余尚有视场光栏及另外安装在支架上的聚光镜。通过以上一系列透镜及物镜本身的作用，从而使试样表面获得充分均匀的照明。 2.粗微动调焦机构： 粗微动调焦机构采用的足同轴式调焦机构。粗动调焦手轮和微动调焦手轮是安装在粗微动座的两侧，位于仪器下部，高度适宜。观察者双手只需靠在桌上及仪器底座上即可很方便地进行调焦，长时间的使用也不易产生疲劳的感觉。旋转粗动调焦手轮，能使载物台迅速地上升或下降，旋转微动调焦手轮，能使载物台作缓慢的上升或下降，这是物镜精确调焦所必需的。右微动手轮上刻有分度，每小格格值为0．002毫米，估读值为0．001毫米。在右粗动调焦手轮左侧，装有松紧调节手轮，利用摩擦原理，根据载物台负荷轻重，调节手轮的松紧程度(以镜臂不下滑，且粗、微动调焦手轮转动舒适为宜)。这也就解决了仪器长期使用后因磨
第三章一机—无穷大系统稳态运行方式实验一、实验目的 1．了解和掌握对称稳定情况下，输电系统的各种运行状态与运行参数的数值变化范围； 2．了解和掌握输电系统稳态不对称运行的条件；不对称度运行参数的影响；不对称运行对发电机的影响等。 二、原理与说明 电力系统稳态对称和不对称运行分析，除了包含许多理论概念之外，还有一些重要的“数值概念”。为一条不同电压等级的输电线路，在典型运行方式下，用相对值表示的电压损耗，电压降落等的数值范围，是用于判断运行报表或监视控制系统测量值是否正确的参数依据。因此，除了通过结合实际的问题，让学生掌握此类“数值概念”外，实验也是一条很好的、更为直观、易于形成深刻记忆的手段之一。实验用一次系统接线图如图2所示。
图2 一次系统接线图 本实验系统是一种物理模型。原动机采用直流电动机来模拟，当然，它们的特性与大型原动机是不相似的。原动机输出功率的大小，可通过给定直流电动机的电枢电压来调节。实验系统用标准小型三相同步发电机来模拟电力系统的同步发电机，虽然其参数不能与大型发电机相似，但也可以看成是一种具有特殊参数的电力系统的发电机。发电机的励磁系统可以用外加直流电源通过手动来调节，也可以切换到台上的微机励磁调节器来实现自动调节。实验台的输电线路是用多个接成链型的电抗线圈来模拟，其电抗值满足相似条件。“无穷大”母线就直接用实验室的交流电源，因为它是由实际电力系统供电的，因此，它基本上符合“无穷大”母线的条件。 为了进行测量，实验台设置了测量系统，以测量各种电量（电流、电压、功率、频率）。为了测量发电机转子与系统的相对位置角（功率角），在发电机轴上装设了闪光测角装置。此外，台上还设置了模拟短路故障等控制设备。 三、实验项目和方法 1．单回路稳态对称运行实验
开放实验指导书大纲 实验名称: 工程材料液态成型 引言 什么是液态成型 金属的液态成型常称为铸造，铸造是将金属熔炼成符合一定要求的液体并浇进铸型里，经冷却凝固、清整处理后得到有预定形状、尺寸和性能的铸件的工艺过程。 图-1 铸造示意图 一、实验目的 1．了解铸造的概念及基本原理； 2．了解并掌握铸造的基本工艺及其主要的工艺参数； 3．了解并掌握铸造过程中金属从液态到固态转变过程中影响金属性能和铸件质量的一些基本因素； 4．了解金属收缩的基本规律，以及常见铸造缺陷缩的形成机理，及其影响因素。
二、实验原理 1.铸造的定义 铸造过程是指将金属置于熔炼炉内的坩埚中, 加热熔炼成符合一定要求的液体并浇铸到锭模或铸模中，经冷却凝固, 液态金属转变成固态金属, 清整处理后获得一定形状、尺寸的铸件或铸件的工艺过程。铸造毛胚因近乎成形，而达到免机械加工或少量加工的目的降低了成本并在一定程度上减少了时间．铸造是现代机械制造工业的基础工艺之一. 铸造工艺可分为三个基本部分，即铸造金属准备、铸型准备和铸件处理。铸造金属是指铸造生产中用于浇注铸件的金属材料，它是以一种金属元素为主要成分，并加入其他金属或非金属元素而组成的合金，习惯上称为铸造合金，主要有铸铁、铸钢和铸造有色合金。 2.铸造的分类 铸造种类很多，按造型方法习惯上分为：①普通砂型铸造，包括湿砂型、干砂型和化学硬化砂型3类。②特种铸造，按造型材料又可分为以天然矿产砂石为主要造型材料的特种铸造（如熔模铸造、泥型铸造、铸造车间壳型铸造、负压铸造、实型铸造、陶瓷型铸造等）和以金属为主要铸型材料的特种铸造（如金属型铸造、压力铸造、连续铸造、低压铸造、离心铸造等）两类。 2.1 普通砂型铸造 以型砂和芯砂为造型材料制成铸型，液态金属在重力下充填铸型来生产铸件的铸造方法。钢、铁和大多数有色合金铸件都可用砂型铸造方法获得。由于砂型铸造所用的造型材料价廉易得，铸型制造简便，对铸件的单件生产、成批生产和大量生产均能适应，长期以来，一直是铸造生产中的基本工艺。 图-2 砂型铸造示意图
机械工程材料实验钢的热处理 题目：钢的热处理 指导老师：克力木·吐鲁干 姓名：杨达 所属院系：电气工程学院 专业：能源与动力工程 班级：能动15-3 完成日期：2017年12月3日 新疆大学电气工程学院
钢的热处理 一总述 热处理是可以改变金属内部的组织结构，从而改变金属的性能。热处理是把钢件加热至一定的温度，保温足够的时间，然后以一定速度冷却的过程。一般热处理工艺有退火、正火、淬火和回火等。 45钢和T8钢是工厂生产中绝大部分零件的辅助用钢、在零件的制造过程中，零件的力学性能检验主要采用硬度检测。碳钢的淬火工艺是提高其力学性能的有效方法之，实践证明零件经热处理后得到的硬度直接受含碳量、加热温度、冷却速度、回火温度这四个因素的影响。本文通过对碳钢进行淬火试验,确定这些因素对碳钢硬度的影响。 二钢的退火和正火 退火和正火是应用最广泛的热处理工艺，除经常作为预先热处理工序外，在一些普 通铸件、焊接件以及某些不重要的热加工工件上，还作为最终热处理工序。钢的退火通常是把钢加热到临界温度AC或AC 以上，保温一段时间，然后缓慢地随炉冷却。此时奥氏体在高温区发生分解而得到接近平衡状态的组织。正火则是把钢加热到A或A以上，保温后在空气中冷却。由于冷却速度稍快，与退火相比较，组织中的珠光体相对量较多，且片层较细密，所以性能有所改善。对低碳钢来说，正火后硬度提高，可改善切削性能，有利于降低零件表面粗糙度; 对高碳钢则正火可消除网状渗碳体，为下一步球化退火及淬火做准备。 三钢的淬火 所谓淬火就是将钢加热到Ac3亚共析钢或Ac1 (过共析钢)以上30-50℃保温后放入各种不同的冷却介质V冷应大于V临以获得马氏体组织。碳钢经淬火后的组织由马氏体及一定数量的残余奥氏体所组成。为了正确地进行钢的淬火必须考虑下列三个重要因素淬火加热的温度、保温时间和冷却速度。 1淬火温度的选择 选定正确的加热温度是保证淬火质量的重要环节。淬火时的具体加热温度主要取决于钢的含碳量可根据相图确定。对亚共析钢其加热温度为30-50℃若加热温度不足低于则淬火组织中将出现铁素体而造成强度及硬度的降低。对过共析钢加热温度为30-50℃ 淬火后可得到细小的马氏体与粒状渗碳体。后者的存在可提高钢的硬度和耐磨性。 2保温时间的确定 淬火加热时间是将试样加热到淬火温度所需的时间及在淬火温度停留保温所需时间的总和。加热时间与钢的成分、工件的形状尺寸、所需的加热介质及加
创新综合实验
目录 第一部分课程总览 (3) 第二部分综合实验 (6) Lab1 光电传感器自动跟踪小车 (6) Lab2 光电传感器测距功能测试 (8) Lab3 光电传感器位移传感应用 (12) Lab4 超声波传感器测试 (13) Lab5 超声波传感器位移传感应用 (17) 第三部分创新实验 a)双轮自平衡机器人； b)碰触传感机器人设计（基于Microsoft Robotics Studio平台）； c)寻线机器人的仿真和建模及实例（基于Lejos-Osek 设计一个机器人的实例）； d)自己提出一个合理的项目
第一部分 课程总览 1．目的与意义 提倡“素质教育”、全面培养和提高学生的创新以及综合设计能力是当前高等工科院校实验教学改革的主要目标之一。为适应素质教育的要求，高等工科院校的实验课程正经历着从“单一型”“验证型”向“设计型”“开放型”的变革过程。我院测试及控制类课程《电工电子技术》《测试技术》《微机原理及接口技术》等课程涵盖了机械设备及加工过程测试控制相关的电子电路、传感器、信号处理、接口、控制原理、测控计算机软件等理论及技术，具有综合性、实践性强的特点，但目前各课程的实验教学存在着孤立、分散、缺乏系统性的问题。为促进机械工程学科学生对于计算机测控技术的工程创新设计能力、促进相关理论知识的理解和灵活应用，本机电一体化创新综合实验以丹麦乐高（LEGO）公司教育部开发的积木式教学组件－智力风暴( MINDSTORMS)为基础进行。 采用LEGO MINDSTORMS 为基础建立开放型创新实验室,并根据我院测试及控制类课程《电工电子技术》《测试技术》《微机原理及接口技术》等课程设计多层次的综合创新实验设计项目，具有技术综合性和趣味性以及挑战性，能有效激发学生的学习兴趣，使学生在实践项目的过程中激发和强化他们的创造力、动手能力、协作能力、综合能力和进取精神；可使学生在实施项目的过程中对材料、机械、电子、计算机硬件、软件均有直观的认知并掌握机械工程测试与控制的综合分析设计能力。 2．实验基础 2.1 LEGO MINDSTORMS 控制器硬件 要求认识和理解RCX、NXT的基本结构，输入输出设备及接口，DCP传感器及接口，并熟练进行连接与操作。 2.2根据具体的实验要求选择适合的软件 ?Microsoft Robotics Studio基础 ?VPL编程 ?Microsoft Robotics Studio软件 ?Robolab软件 ?NXT软件 ?Matlab等等 2.3授课方式： 课堂讲授，编程以自学为主 参考书： a)LEGO快速入门 b)乐高组件和ROBOLAB软件在工程学中的应用 c)ROBOLAB2.9编程指南 d)ROBOLAB研究者指南
《道路工程材料实验》指导书 （交通工程）
实验一水泥混凝土 本试验根据《普通混凝土拌合物性能试验方法标准》（GB/T50080-2002）、《普通混凝土力学性能试验方法标准》（GB/T50081-2002）进行，主要内容包括：混凝土拌合物和易性试验、混凝土拌合物表观密度试验、混凝土立方体抗压强度试验。 一、混凝土拌合物和易性（坍落度）试验 本方法适用于测定集料最大粒径大于40mm、坍落度不小于10mm的混凝土拌合物稠度测定。 （一）试验目的 通过测定拌合物流动性，观察其粘聚性和保水性，综合评定混凝土的和易性，作为调整配合比和控制混凝土质量的依据。 （二）主要仪器设备 台秤（称量50kg，感量50g）； 天平（称量5kg，感量1g）； 拌板（1.5m×2.0m左右）、量筒（200m、1000mL）、拌铲等； 标准坍落度筒（金属制圆锥体形，底部内径200mm，顶部内径100mm，高300mm，壁厚大于或等于1.5mm）； 弹头形捣棒（φ16×600mm）； 装料漏斗（与坍落度筒配套）。 直尺、抹刀、小铲 （三）试件制备 称量精度要求：砂石为±1%，水泥、水为±0.5%。配制用料与工程实际用料相符，同时满足技术标准。拌和时，环境温度宜处于（20±5）℃。根据所设计的计算配合比，称以15L混凝土拌合物所需各材料用量。 （四）测定步骤 1、用湿布将拌板、拌铲等搅拌工具、坍落度筒擦净并涧湿，置于适当的位置，按砂、水泥、石子、水的投放顺序，先把砂和水泥在拌板上干拌均匀（用铲在拌板一端均匀翻拌至另一端，再从另一端又均匀翻拌回来，如此重复）。再加石子干拌成均匀的干混合物。 2、将干混合物堆成堆，其中间做一凹槽，将已称量好的水倒入一半左右于凹槽内（不能让水流淌掉），仔细翻拌、铲切，并徐徐加入另一半剩余的水，继续翻拌、铲切，直至拌和均匀。 从加水至搅拌均匀的时间控制参考值：拌合物体积在30L以下时为4~5min；拌合物体积在30~50L时为5~9min；拌合物体积在50~70L时为9~12min。 3、将润湿后的坍落度筒放在不吸水的刚性水平底板上，然后用脚踩住两边的脚踏板，使坍落度筒在装料时保持位置固定。 4、将已拌匀的混凝土试样用小铲装入筒内，数量控制在经插捣后层厚为筒高的1/3左右。每层用捣棒插捣25次，插捣应沿螺旋方向由外向中心进行，各次插捣点在截面上均匀分布。插捣筒边混凝土时，捣棒可以稍稍倾斜；插捣底层时，捣棒应贯穿整个深度；插捣第
一、材料的验收入库 公司对原材料设立编码，进行规范管理。入、出库均需依原材料编码进行；由于出库涉及成本归集与核算，故还需统计成衣编码。 a.数量、品种、规格的验收。检查这三项是否与合同、采购申请单、送货单、发票相符，然后方可以送货单上签名或盖章；如有不符，需请示采购部主管后再决定是否办理入库手续。 必要时，需使用专门的仪器进行检验，如验布机、电子磅等。 b.质量的验收。凡是仓库能检验的由仓库负责检验,凡需要由技术部门或专门机构检验的应由技术部门或专门机构负责检验。经相应的检验合格证明后,才能点收入库,或送到现场使用。 验收入库后即需办理登帐、打印入库单、设立物料吊牌卡等手续,并将入库单第2联与发票、送货单、验布报告等一起送交财务部门。 供应商的送货单上需详细注明购货单位名称、购货日期、货物名称、规格、数量、单位、单价、金额、送货单位名称、送货单位印章、送货人的签名等。 **布料入库的特殊注意事项： a、货物到达仓库后，由面、里料检验人员检验并出具验布报告。验布报告中需注明实际到达货物的数量、质量、损耗及短码情况。采购人员根据验布报告中注明的情况，并依据合同的约定，确定是否收货。 b、仓库人员按照送货单上的数量及合同单价开一张正常入库单，入库单中注明材料名称、编码、数量、单价、单位、金额。如有短码或损耗，则再开一张负数的入库单，冲减送货单与实际收到货物的数量差异，该单数量填负数，但单价、金额均为0。 负数入库单和正常入库单一样，皆需交采购部审查。对短码及损耗的情况，由采购部主管或生产部主管确定其应扣款的金额后，将所有单据转至财务部。 c、入库后需部份退回的材料： 退货金额=实际退货数量×合同约定的购货单价 d、入库后需全部退回的材料：
报告编号：LX-FS-A70497 关于工程材料综合实验报告标准范 本 The Stage T asks Completed According T o The Plan Reflect The Basic Situation In The Work And The Lessons Learned In The Work, So As T o Obtain Further Guidance From The Superior. 编写：_________________________ 审批：_________________________ 时间：________年_____月_____日 A4打印/ 新修订/ 完整/ 内容可编辑
关于工程材料综合实验报告标准范 本 使用说明：本报告资料适用于按计划完成的阶段任务而进行的，反映工作中的基本情况、工作中取得的经验教训、存在的问题以及今后工作设想的汇报，以取得上级的进一步指导作用。资料内容可按真实状况进行条款调整，套用时请仔细阅读。 篇一：工程材料综合实验报告 一，实验目的 1、研究铁碳合金在平衡状态下的显微组织； 2、分析含碳量对铁碳合金显微组织的影响，加深理解成分、组织与性能之间的相互关系； 3、了解碳钢的热处理操作； 4、研究加热温度、冷却速度、回火温度对碳钢性能的影响； 5、观察热处理后钢的组织及其变化； 6、了解常用硬度计的原理，初步掌握硬度计的
使用。 二，实验设备及材料 1、显微镜、预磨机、抛光机、热处理炉、硬度计、砂轮机等； 2、金相砂纸、水砂纸、抛光布、研磨膏等； 3、三个形状尺寸基本相同的碳钢试样（低碳钢20＃、中碳钢45＃、高碳钢T10） 三，实验内容 三个形状尺寸基本相同的试样分别是低碳钢、中碳钢和高碳钢， 均为退火状态，不慎混在一起，请用硬度法和金相法区分开。 1、设计实验方案：三种碳钢的热处理工艺（加热温度、保温时间、冷却方式） 实验中对低碳钢20＃、中碳钢45＃、高碳钢
综合实验实验指导书 福建工程学院土木工程学院 2013年12月
学生实验守则 1、实验前应认真按教师布置进行预习，明确实验目的、要求，掌握实验内容、方法和步骤。 2、实验前的准备工作，经指导教师或实验技术人员检查，合格后方可进行实验。实验过程中认真观察各种现象，记录实验数据，不能马虎的抄袭。实验完毕必须整理好本组实验仪器，并经指导教师或实验技术人员验收后，方可离开。实验后，认真分析实验结果，正确处理数据，细心制作图表，做好实验报告。不符合要求者，应重做。 3、实验室内必须保持安静，不准高声喧哗打闹，不准抽烟，随地吐痰，乱抛纸屑杂物，不准做与实验无关的事。不准穿背心、裤衩、拖鞋（除规定须换专业拖鞋外)或赤脚进入实验室。 4、必须严格遵守实验制订的各项规章制度，认真执行操作规程。注意人身和设备安全。 5、爱护国家财物。节约水电和药品器材，不得动用他组的仪器、工具材料。凡损坏仪器、工具者应检查原因，填写报损单，并依照管理办法赔偿损失。 前言
为了达到预期目的，试验课必须注意以下几方面问题： 1、试验前认真预习指导书和课本有关内容，同时应复习其它已学有关课程的有关章节，充分了解各个试验的目的要求、试验原理、方法和步骤，并进行一些必要的理论计算。一些控制值的计算工作，试验前必须做好。 2、较大的小组试验，应选出一名小组长，负责组织和指挥整个试验过程，直至全组试验报告都上交后卸任，小组各成员必须服从小组长和指导教师的指挥，要明确分工，协调工作，不得擅离各自的岗位。 3、试验开始前。必须仔细检查试件和各种仪器仪表是否安装稳妥，荷载是否为零，安全措施是否有效，各项准备工作是否完成，要经指导教师检查通过后，试验才能开始。 4、试验时应严肃认真，密切注意观察试验现象，及时加以分析和记录，要以严谨的科学态度对待试验的每一步骤和每一个数据。 5、严格遵守实验室的规章制度，非试验用仪器设备不要乱动；试验用仪器、仪表、设备，要严格按规程进行操作，遇有问题及时向指导教师报告。 6、试验中要小心谨慎，不要碰撞仪器、仪表、试件和仪表架等。 7、试验结束后，要及时卸下荷载，使仪器、设备恢复原始状态，以后小心卸下仪器、仪表，擦净、放妥、清点归还，经教师认可并把试验记录交教师签字后离开。 8、试验资料应及时整理，按时独立完成试验报告，除小组分工由别人记录的原始数据外，严禁抄袭。 9、试验报告要求原始记录齐全、计算分析正确、数据图表清楚。 10、经教师认可，试验也允许采用另外方案进行。 试验一量测仪器的参观与操作练习
工程材料及热加工 实 验 指 导 书 湖北文理学院机械与汽车工程学院 机械基础教研室
实验一 硬度实验 一、实验目的 1、了解布氏硬度计、洛氏硬度计、里氏硬度计的主要构造及操作方法。 2、初步掌握布氏硬度值、洛氏硬度值、里氏硬度值的测定方法。 3、初步建立碳钢的含碳量与其硬度间的关系和热处理能改变材料硬度的概念。 二、实验概述 硬度试验设备简单，操作迅速方便，不需要专门制备试样，也不破坏被测试的工件。因此，在工业生产中，被广泛应用于产品质量的检验。此外，硬度值与其他力学性能及某些工艺性能（如切削加工性、冷成形性等）都有一定的联系，故在产品设计图样的技术条件中，硬度是一项主要技术指标。 目前，在测定硬度的方法中，最常用的是压入硬度法。其中以布氏硬度和洛氏硬度应用最广。它们的试验原理都是用一定几何形状的压头在一定载荷下压入被测金属材料的表面，根据压头被压入的程度来测定其硬度值。 1、布氏硬度 布氏硬度试验方法是将一直径为D 的淬火钢球或硬质合金球在规定载荷F 的作用下压入被测试金属表面，停留一定时间后卸除载荷，在被测试金属表面上形成一个直径为d 的压痕。计算出压痕单位面积所承受的平均压力，以此作为被测试金属的布氏硬度值。但实际试验时都是用读数显微镜测出压痕直径d ，再根据d 值，查对照表得出所测的硬度值。 当压头为淬火钢球时，硬度符号为HBS ，适用于布氏硬度值低于450的金属材料；当压头为硬质合金球时，硬度符号为HBW ，适用于布氏硬度值为450～650的金属材料。 在进行布氏硬度试验时，应根据被测试金属材料的种类和试样厚度，选用不同大小的球体直径D 、施加载荷F 和载荷保持时间。 布氏硬度试验法因压痕面积较大，能反映出较大范围内被测试金属的平均硬度，故试验结果较准确。但因压痕较大，不宜测试成品或薄片金属的硬度。 2、洛氏硬度 洛氏硬度试验方法是以一个锥顶角为120°的金刚石圆锥体或直径为 1.588mm )16 1 ( in 的钢球为压头，在先后两次截荷（初载荷与主载荷）作用下，压入被测试金属表面，然后卸除主截荷，在保留初载 荷情况下，测出由主截荷引起的塑性变形的压力深度h ，再由h 值确定洛氏硬度值。h 值愈大时，被测试金属的洛氏硬度值愈低；反之，则愈高。在实际试验时，都是由硬度计的指示器表盘上直接读出所测的硬度值。 洛氏硬度试验时，可用不同压头和不同的主载荷组成不同的洛氏硬度标尺。最常用的是HRA 、HRB 、HRC 三种，其中HRC 适用于测量硬度值高于230HBS 的较硬金属；HRB 适用于测量硬度值低于230HBS 的较软金属；HRA 适用于测量硬脆的金属材料或浅层表面硬化的金属。 洛氏硬度试验操作迅速简便，且压痕较小，可以测定成品或较薄金属的硬度，故目前生产上应用广泛。 退火状态碳钢的硬度一般是随着含碳量的增加而逐渐增加。 3、里氏硬度 ●工作原理 用规定质量的冲击体在弹力作用下，以一定速度冲击试样表面，用冲头在距试样表面1mm 处回弹速
编号：SM-ZD-39191 万能材料试验机安全操作 规程 Through the process agreement to achieve a unified action policy for different people, so as to coordinate action, reduce blindness, and make the work orderly. 编制：____________________ 审核：____________________ 批准：____________________ 本文档下载后可任意修改
万能材料试验机安全操作规程 简介：该规程资料适用于公司或组织通过合理化地制定计划，达成上下级或不同的人员之间形成统一的行动方针，明确执行目标，工作内容，执行方式，执行进度，从而使整体计划目标统一，行动协调，过程有条不紊。文档可直接下载或修改，使用时请详细阅读内容。 1准备 - 确定试验项目,根据试验项目要求，选择适当的夹具以及配套联接器。 - 检查全部电缆线、接插件的自身和连接有无异常（如：破损、松脱等），特别注意检查交流供电是否在220伏、正/负偏差在10%以内；气压供应是否正常。 - 检查实验室环境（如温度、湿度等）是否符合应用试验及试验机的要求 2开机 - 接通计算机电源，观察WINDOWS系统是否正常。 - 接通主机架电源，观察自检是否正常，8、7、6…4、3、红点闪烁。 - 启动“Bluehill Lite”程序，观察主机/计算机通讯过程是否正常
- 确认主机/计算机系统均正常后，调用具体应用试验方法或编制新试验方法（如拉伸、剥离撕裂）。 3试验 - 正确安装试验所需的夹具和配套联接器，紧固必要的锁紧装置。 - 正确安装试样。 - 根据具体试验样品要求检查试验方法的各项参数，驱动横梁运行，使上、下夹具保持在适当位置。 - 正确设置上、下机械位移限位装置，特别是下限位装置的正确位置，确保上、下夹具不发生碰撞。 - 载荷、位移均应平衡至零点，如使用长行程引伸计，还需应变1归零。 - 启动试验并延续至试验全部完成，点击保存或完成来存储数据。 4关机 - 全部试验完成后，按照要求正确处理/输出各种数据。 - 退出具体应用试验方法 退出“Bluehill”；返回“Windows”界面。
工程材料综合实验 处 理 报 告 单位：过程装备与控制工程10-1班 实验者: 侯鹏飞学号10042107 胡兴文学号10042108 李东升学号10042110
【实验名称】 工程材料综合实验 【实验目的】 运用所学的理论知识和实验技能以及现有的实验设备，通过自己设计实验方案、独立实验并得出实验结果，达到进一步深化课堂内容，加强对《工程材料》课程理论的系统认识，并提高分析问题和解决问题的能力。 通过做这个实验，使学生们可以充分了解以下知识，并学会操作一些必要的仪器和设备： 1、研究铁碳合金在平衡状态下的显微组织； 2、分析含碳量对铁碳合金显微组织的影响，加深理解成分、 组织与性能之间的相互关系； 3、了解碳钢的热处理操作； 4、研究加热温度、冷却速度、回火温度对碳钢性能的影响； 5、观察热处理后钢的组织及其变化； 6、了解常用硬度计的原理，初步掌握硬度计的使用。 【实验材料及设备】 1、显微镜、预磨机、抛光机、热处理炉、硬度计、砂轮机等； 2、金相砂纸、水砂纸、抛光布、研磨膏等；
3、三个形状尺寸基本相同的碳钢试样（低碳钢20＃、中碳钢 45＃、高碳钢T10） 【实验内容】 三个形状尺寸基本相同的试样分别是低碳钢、中碳钢和高碳钢，均为退火状态，不慎混在一起，请用硬度法和金相法区分开。 1、设计实验方案：三种碳钢的热处理工艺（加热温度、保温时间、冷却方式）。做实验前完成。 样品加热温度保温时间冷却方式 20# 880℃25min 空冷 45# 淬火880℃ 高温回火600℃淬火25min 高温回火25min 水冷 T10 900℃30min 水冷 2、选定硬度测试参数，一般用洛氏硬度。 样品20# 45# T10 硬度HRB50 HRC20 HR63 3、热处理前后的金相组织观察、硬度的测定。 4、分析碳钢成分—组织—性能之间的关系。 样品成分组织性能 20# 马氏体F+P冲压性与焊接性良好 45# 马氏体F+P经热处理后可获得良好的综 合机械性能 T10 马氏体+奥氏体P+Fe3C II硬度高，韧性适中 【实验步骤】