《材料成形技术基础》
《工程材料成形技术》
课程编号： 02211320、02211720
课程名称：材料成形技术基础、工程材料成形技术
实验一 金属液充型能力及流动性测定实验
一、实验目的
1、 了解合金的化学成分和浇注温度对金属液充型能力和流动性的影响。
2、 熟悉采用螺旋型试样测定铸造金属液的流动性和评定其充型能力的方法
二、实验的主要内容
利用电阻坩埚炉熔化合金；使用螺旋型试样模样造型；完成浇注；冷凝后得到试样。通过测量试样长度得到试样不同条件下的流动性和充型能力。
三、实验设备和工具
电阻坩埚炉（5KW ）、螺旋型试样模样（见图一）、热电偶测温仪、型砂、砂箱、造型工具、浇注工具等。
四、实验原理
充型能力是金属液充满铸型型腔、获得轮廓清晰、形状准确的铸件的能力。充型能力主要取决于液态金属的流动性，同时又受相关工艺因素的影响。
金属液的流动性是金属液本身的流动能力，用在规定铸造工艺条件下流动性试样的长度来衡量。流动性与金属的成分、杂质含量及物理性能等有关。
影响金属液充型能力的工艺因素主要有浇注温度、充型压力等。提高浇注温度或充型压力，均有利于提高充型能力。
五、实验方法和步骤
1、合金的熔化、保温
方案一：将某一成分的铝硅合金在坩埚炉中，加热熔化并过热到一定的温度保温。 方案二：将同一成分的铝硅合金（适量）分别置于两个坩埚炉中，加热熔化并过热到不同的温度保温。
2、造型
方案一：采用同一个螺旋型试样模样分别制作两个直浇道高度不同的砂型。 方案二：采用同一个螺旋型试样模样分别制作两个直浇道高度相同的砂型。 3、浇注
方案一：将熔化并保温的铝硅合金液分别浇注到两个直浇道高度不同的砂型中。 方案二：将两个坩埚炉中加热熔化并保温的铝硅合金液分别浇注到两个直浇道高度相同 的砂型中。
4、开型、落砂 待试样凝固后即可开型并落砂。
实验指导书
5、测定流动性分别测出不同试样螺旋型部分的长度（50mm、凸点数）
6、填写实验记录，并整理好工具、砂箱，清扫造型场地。
六、实验报告主要内容及要求
1
2、实验分析
1）分析浇注温度对合金流动性及充型能力的影响。
2）分析直浇道高度（充型压力）及铸型导热能力对充型能力的影响。
3）分析浇注时如何提高金属液的充型能力。
3、思考题
1）合金流动性和充型能力有何区别？
2）铁碳合金的流动性和铁碳平衡图之间有何关系？
3）可采用哪些措施提高合金的充型能力？
七、实验注意事项
1、舂砂时不得将手放在上行上，以免砸伤。
2、清除型内散砂时，不得用嘴吹，以防迷眼。
3、不得用手、脚触摸刚落砂的铸件和浇注系统，以免烫伤。
4、浇注时需对准外浇口，防止金属液飞溅。
实验二铸造热应力测定实验
一、实验目的
1、了解和证实铸件中残留应力的存在。
2、了解热应力的产生原因和分布情况。
3、了解铸件变形的原因和特征。
4、熟悉采用应力框锯开测量法测定铸造内应力。
二、实验的主要内容
对准备好的应力框铸件进行测量和锯开，观察和测
量锯口处的变形，经过简单计算和对比，了解和证实铸
件中残留应力的存在及分布，分析铸件中残留应力与变
形的关系及可能产生的变形情况。
三、实验设备和工具
台虎钳、锉刀、手锯、游标卡尺、钢尺、应力框试
样（见图二）等。
四、实验原理
本实验采用图二所示三杆式应力框来测定铸造应
力。
在浇注凝固后的应力框铸件冷却的后期，应力框的
粗杆和两边与之平行的细杆因受到两端横梁刚性连接的
约束，无法自由收缩，并由于粗、细杆冷却速度不同而
使其收缩不一致。冷却后，细杆为弹性压缩，粗杆被弹
性拉伸，形成残余应力；且两细杆中的压应力与粗杆中的拉应力达到平衡。若将应力框铸件从中间锯开，试样内平衡的应力被消除，粗杆和两细杆各自的弹性变形也会因为弹性回复而全部消失，从而使粗杆的断口间的间隙增大。通过测量粗杆断开前后的变形量，可近似计算出应力框中粗、细杆内原有的残余应力值。
五、实验方法和步骤
1、分别测量粗、细杆的直径d1、d2及粗杆的长度L（单位均为mm）。
2、锉光粗杆中部适当距离，并在锉光处沿轴线方向的适当长度上用样冲冲出两个样冲眼或用划针划出两条平行的标线。
3、将应力框试样夹紧在台虎钳上，测出两样冲眼或两标线间的距离l0(±0.02)。
4、用手锯将粗杆在两样冲眼或两标线间锯断，并重新测量两样冲眼或两标线间的距离l(±0.02)。
5、填写实验记录。
6、松开台虎钳，取下试样，整理好工具。
六、实验报告主要内容及要求
1）简述实验原理和目的。
2）依据公式ε＝（l－l0）/ l0计算应力框的弹性应变量。
3）依据下列公式分别计算粗杆和细杆中的残留应力σ
1、σ
2
（MPa）。
σ
1
= Eε(2S2/(2S2+S1)) σ2= Eε(2S1/(2S2+S1))
式中：E为弹性模量。铝合金：E＝80000 MPa；灰铸铁：E＝120000 MPa
S
1、S
2
分别为粗杆和细杆的横截面积。
4）分析铸造热应力的影响因素及分布情况。
5）分析铸造应力和变形的关系。
3、思考题
1）铸造应力框应力是怎样形成的？
2）铝合金、灰铸铁和碳钢三种合金的应力框，何者残余应力大？ 3）铸件结构设计与壁厚有什么关系？
4）如何有效减小铸造内应力？
七、实验注意事项
1、不得使用无柄锉刀。
2、不要口吹铁屑，以免屑末飞入眼内。
3、量具应轻拿轻放。
4、量具和工具、试样不能混放。
实验三冲模拆装与结构分析
一、实验目的
1、了解冲压冲模的类型、结构、工作原理和应用范围。
2、了解冲模上主要零件的功用及相互关系。
3、熟悉冲模的拆装方法和过程。
二、实验的主要内容
1、认识各类冲模零件
不论冲模的结构形式如何不同，组成冲模的零件，按其功能均可分为六大类：
第一类：工作零件
用于直接对坯料进行加工的零件。包括凸模、凹模和凸、凹模。不同工艺用途的冲模，其工作零件的结构有所区别。例如。冲裁的凸、凹模都应带有锋利的刃口，凸、凹模间的间隙很小（远小于冲裁件厚度）；弯曲模和拉深模的凸、凹模都需有适当的圆角，其间隙也大于坯料厚度。
第二类：定位零件
用于保证送料时有良好的导向并控制送料距离，使坯料有准确的工作位置。包括挡
料销、导正销、定位销、导尺
等。
第三类：压料、卸料及出料
零件
用于压紧坯料，保证质量或将工件和废料从冲模中推
出。包括压边圈、卸料板、顶
件器、推件器等。
第四类; 导向零件
用于使凸、
凹模准确对合，
保证冲压件质量。常用的
有导柱、导套、导板等。
第五类：支承及夹持零件
用于承装其它冲模零件，
及将冲模安装在压力机
上，传递工作压力。包括
上、下模板、模柄、凸模和凹模固定板、垫板等。
第六类：紧固及其它零件
螺钉、销钉等。
2、熟悉冲模装配图，弄清各零、部件的结构特点、相互间的联结方式和配合性质。
3、了解各冲模的用途，分析各冲模的结构和冲压件在冲模中的成形过程。
三、实验设备和工具
简单冲裁模（图三）、简单弯曲模（图四）、简单拉深模（图五）、连续模、复合模、台虎钳、旋具、扳手、内六角扳手、手锤、钢尺、游标卡尺等。
四、实验原理
冲模是板料零件在冲压生产中主要的工艺装备。用于安装在冲压设备上完成冲压工作，
其结构与技术性能在很大程度上决定了冲压件的质量、生产率及操作安全程度。
冲模按用途分为冲裁模、弯曲模、拉深模等；按结构特点分为简单模、连续模和复合模三类。图三所示为简单冲裁模的结构示意图。
冲模主要是由工作零件、定位零件、取料零件、导向零件、支承零件和紧固零件等按一定的方式组合而成。各种不同的零件结构及其组合方式即冲模的结构形式。 冲模的结构形式和组合式锻模以及注塑模的结构也有很多相通之处。
通过对冲模结构的
了解，可更好地理解材料成形工艺的发展方向。
五、实验方法和步骤
1、根据冲模结构，制定拆装工艺路线。
2、按制定的工艺路线拆卸冲模，并按零件的功用分类。
3、了解各零、部件的联结方式和相互配合性质。
4、按工艺路线重新装配好冲模，并注意调整凸、凹模间隙。
5、用装配好的冲模，用纸模拟冲压生产过程试冲压。
6、整理场地和工具。
六、实验报告主要内容及要求
1、填写实验记录
1）所拆装冲模的名称。
3）画出所拆装冲模的结构草图。
4）画出所拆装冲模冲制的零件草图。
2、实验分析
1）分析简单模、连续模和复合模结构的异、同。
2）装配冲模时如何保证凸、凹模的同轴度？如何保证间隙均匀？
3）分析冲压件结构和冲模结构间的关系。
4）分析冲模与组合式锻模及注塑模结构的异、同。
3、思考题
1）定位零件在冲模中的作用是什么？若无定位零件会产生什么后果？
2）压料、卸料及出料零件在冲模中的作用是什么？若无这些零件会产生什么后果？ 3）板料冲压成形有何特点？
4）举例说明板料冲压在生活、汽车、航空、电气、仪表及国防工业中的应用。
七、实验注意事项
1、冲模拆卸前应熟悉冲模装配图，拟定拆装工艺路线。
2、拆装时应根据具体零件及配合情况选用合适的工具，不得硬扳乱砸，以免损坏零件。
3、用手锤敲击冲模前，应检查锤头与锤被的连接是否紧固，周围是否有人。
4、拆装过程中，工具和各类零件应妥为摆放，以免从钳台上碰落伤人。
焊接技术及自动化专业 实验指导书
材料成型及控制教研室主编 《CBE模式下焊接技术及自动化专业学生实践能力培养体系的改革研究》课题组参编 目录 一、《金属学及热处理》实验指导书 1．实验一金相显微镜的使用及金相试样的制备 (1) 2．实验二铁碳合金平衡组织的显微分析 (7) 3．实验三碳钢的热处理 (9)
二、《焊接冶金与金属焊接性》实验指导书 1．实验一焊缝金属中扩散氢的测定 (13) 2．实验二斜Y型坡口焊缝裂纹实验 (17) 3．实验三插销实验 (19) 三、《焊接结构》实验指导书 1．实验一不同焊接参数下平板变形量测量与分析 (23) 2．实验二不同焊接方法下平板变形量测量与分析 (25) 3．实验三不同焊接位置下平板变形量的分析 (26) 4．实验四焊接变形的矫正 (27)
四、《焊接方法与设备》实验指导书 1．实验一不同的酸碱度焊条的焊接工艺性 (29) 2．实验二埋弧自动焊焊接 (32) 3．实验三 CO2保护焊焊接参数对焊缝成形的影响 (36) 4．实验四钨极氩弧焊焊接方法 (41) 5．实验五焊条电弧焊实训项目 (43) 五、《弧焊电源》实验指导书 1．实验一弧焊电源外特性和调节性能的测定 (45) 2．实验二弧焊电源的结构认识与观察 (48)
3．实验三弧焊整流器的结构认识与观察 (50) 六、《Pro/E造型及模具设计》实验指导书 1．实验一基于Pro/E Wirdfire设计软件初步练习 (52) 2．实验二Pro/E截面草绘功能练习 (53) 3．实验三Pro/E基本成型特征功能练习 (57) 4．实验四Pro/E基准特征建模功能练习 (61) 5．实验五 Pro/E零件建模工程特征功能练习 (63) 6．实验六Pro/E实体特征编辑功能练习 (65) 7．实验七Pro/E曲面造型功能练
快速成型 快速成型（RP）技术是九十年代发展起来的一项先进制造技术，是为制造业企业新产品开发服务的一项关键共性技术, 对促进企业产品创新、缩短新产品开发周期、提高产品竞争力有积极的推动作用。自该技术问世以来，已经在发达国家的制造业中得到了广泛应用，并由此产生一个新兴的技术领域。 目录 快速原型制造技术，又叫快速成形技术，（简称RP技术）； 英文：RAPID PROTOTYPING（简称RP技术），或 RAPID PROTOTYPING MANUFACTURING，简称RPM。 RP技术是在现代CAD/CAM技术、激光技术、计算机数控技术、精密伺服驱动技术以及新材料技术的基础上集成发展起来的。不同种类的快速成型系统因所用成形材料不同，成形原理和系统特点也各有不同。但是，其基本原理都是一样的，那就是"分层制造，逐层叠加"，类似于数学上的积分过程。形象地讲，快速成形系统就像是一台"立体打印机"。
它可以在无需准备任何模具、刀具和工装卡具的情况下，直接接受产品设计（CAD）数据，快速制造出新产品的样件、模具或模型。因此，RP 技术的推广应用可以大大缩短新产品开发周期、降低开发成本、提高开发质量。由传统的"去除法"到今天的"增长法"，由有模制造到无模制造，这就是RP技术对制造业产生的革命性意义。 具体是如何成形出来的呢？ 形象地比喻：快速成形系统相当于一台"立体打印机"。 它可以在没有任何刀具、模具及工装卡具的情况下，快速直接地实现零件的单件生产。根据零件的复杂程度，这个过程一般需要1～7天的时间。换句话说，RP技术是一项快速直接地制造单件零件的技术。 RP系统的基本工作原理 RP系统可以根据零件的形状，每次制做一个具有一定微小厚度和特定形状的截面，然后再把它们逐层粘结起来，就得到了所需制造的立体的零件。当然，整个过程是在计算机的控制下，由快速成形系统自动完成的。不同公司制造的RP系统所用的成形材料不同，系统的工作原理也有所不同，但其基本原理都是一样的，那就是"分层制造、逐层叠加"。这种工艺可以形象地叫做"增长法"或"加法"。 每个截面数据相当于医学上的一张CT像片；整个制造过程可以比喻为一个"积分"的过程。 RP技术是在现代CAD/CAM技术、激光技术、计算机数控技术、精密伺服驱动技术以及新材料技术的基础上集成发展起来的。RP技术的基本原理
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
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。
高分子材料成型加工及性能测试 一、实验目的 应用《高分子物理》、《高分子材料工艺学》、《高分子材料成型与加工》所学的理论知识，进行高分子材料压制成型和注射成型实验，制得的高分子材料试样进行性能测试与分析。通过本实验，掌握常用塑料的压制成型和注射成型工艺流程，了解影响塑料制品性能的因素，初步锻炼学生对高分子材料成型加工方法的实践能力以及对实验数据的综合分析能力。 二、实验内容 1、塑料压制成型： （1）熟练操作开炼机、高速混合机、平板硫化仪成型设备，操作步骤见附录1； （2）制备出塑料试样。 2、塑料注射成型： （1）了解实验设备的基本结构，工作原理和操作要点，操作步骤见附录2； （2）了解注射成型设备对制品性质的影响； （3）掌握如何根据聚合物的性质，确定注射成型机料筒温度和模具温度； （4）制备出塑料试样。 3、塑料制品拉伸性能测试： （1）掌握电子拉力机测定塑料拉伸试样的基本操作，操作步骤见附录3； （2）依据应力-应变曲线，计算出各种力学参数（拉伸强度、断裂伸长率、断裂强度）。 4、塑料制品硬度测试：利用邵氏A型硬度计测定试样的硬度，操作步骤见附录4； 5、塑料制品导电性测试：利用高阻仪测定试样的表面电阻。测试时，将充分放电后的试样，接入仪器测量端，调整仪器，加上实验电压一分钟，读取电阻的指示值。 三、实验原理 大多数高分子材料（尤其是热塑性塑料）可以通过压制和注射成型。 压制是板材成型的重要方法，其工艺过程包括下列工序：（1）混合：按照一定配方称量各组分，按照一定的加料顺序，将各组分加入到高速分散机中进行几何分散；（2）双辊塑炼拉片：用双辊开炼机使混合物料熔融混合塑化，得到片材；（3）压制：把片材放入恒温压制模具中预热、加温、加压，使片材熔融塑化，然后冷却定型成板材。正确选择和调节压制温度、压力、时间以及制品的冷却程度是控制板材性能的工艺措施。通常在不影响制品性能的前提下，适当提高压制温度，降低成型压力，缩短成型周期对提高生产效率是行之有效的；但过高的温度、过长的加热时间会加剧树脂降解和熔料外溢，致使制品的各方面性能变劣。 注射成型亦称注射模塑或注塑，是热塑性塑料的一种重要成型方法。注射成型是将塑料（一般为粒料）在注射成型机的料筒内加热溶化，当呈流动状态时，熔融塑料在柱塞或螺杆的加压下被压缩并向前移动，进而通过塑料筒前端的喷嘴以很快的速度注入温度较低的闭合
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。
实验一：逆向工程技术实验三维测量操作 一、实验目的 了解逆向工程的基本原理和工作流程，初步掌握使用柔性关节臂式三坐标扫描仪系统对样件进行测量的方法，并了解利用测量所得的数据进行三维重构的过程。 二、实验的主要内容 样件外形测量与三维重构。 三、实验设备和工具 柔性关节臂式三坐标扫描系统 装有IMAGEWARE软件的计算机 四、实验原理 1、三维测量的方法简介 不同的测量对象和测量目的，决定了测量过程和测量方法的不同。 2、非接触式测量的三角测量原理 激光探头的测量原理目前均以三角法为主。如下图所示，激光由激光二氧化碳激光发生器产生，经聚光透镜（F1）投射到工件表面，由于光束反射作用，部份光源经固定透镜（F2）聚焦后投射在光传感器（D）上。当物体沿y方向上下运动或者探头沿y方向移动，其散射光投射在光传感器的位置（X）亦将改变。 2、柔性关节臂式三坐标扫描仪系统简介 柔性关节臂式三坐标扫描仪系统由柔性关节臂式（FARO）三坐标测量机和Kreon激光扫描系统构成。 Kreon激光扫描系统是基于激光截面三角测量的原理，对工件表面进行非接触式的扫描，在激光线条上采集非常密集的数字化(坐标)点，通过与电子控制器(ECU)的连接，记录激光线与工件相交的位置。摄像机摄取激光线位置获得立体影像，ECU电子控制器对每条激光线条上所记录的600个坐标点在Z轴方向的位置，以初始校正时所记录的绝对零位为依据作重复计算。 3、三坐标测量技术在逆向工程上的应用 测量数据的三维实体重构是目前逆向工程领域研究的“瓶颈”，实际应用中，因原始数据的获取方式、三维重构支撑环境、三维重构方法和目标不同，其理论依据、技术路线、算法和工作内容有较大差异。 数据压缩、曲线曲面的光顺处理噪声去除、数据匀化数据预处理曲面重构特征提取与数据分块 五、实验方法和步骤 1、Kreon激光扫描系统数据处理”-->“SELECT MACHINE”，在对话框中选“FARO Arm.par”，按OK，跟着会出现一个读取ECU的进程。 “Services”-->“Positioning” 将工件放在台面上使扫描头能扫到所有要扫的面。被扫工件应先喷上显像剂 Digitization --> Add digitization：Name(Path) 按Run digitization定义步距、频率等 按Record开始扫描，一个方向扫完后，可用Face检查，未扫到部分再换方向局部补扫。将已扫的结果点云过滤。 将结果输出，保存为逆向工程软件所用的格式文件。 2、在逆向工程软件中处理测量所得的数据，并进行曲面重构，得到计算机三维模型，最后在三维CAD软件中完成样件的三维造型设计。
几种快速成型方式的比较 几种常见快速成型工艺的比较 在快速领域里一直站主导地位快速成型工艺主要包括：FDM, SLA, SLS, LOM等工艺，而这几种工艺又各有千秋，下面我们在主 要看一下这几种工艺的优缺点比较： FDM(fused deposition Modeling)丝状材料选择性熔覆快速原型工艺是一种不依靠激光作为成型能源、而将各种丝材（如工程塑料、聚碳酸酯）加热熔化进而堆积成型方法，简称丝状材料选择性熔覆. 原理如下：加热喷头在计算机的控制下，根据产品零件的截面轮廓信息，作平面运动，热塑性丝状材料由供丝机构送至热熔喷头，并在喷头中加热和熔化成半液态，然后被挤压出来，有选择性的涂覆在工作台上，快速冷却后形成一层大约0.127mm厚的薄片轮廓。一层截面成型完成后工作台下降一定高度，再进行下一层的熔覆，好像一层层画出截面轮廓，如此循环，最终形成三维产品零件。 这种工艺方法同样有多种材料可供选用，如工程塑料;聚碳酸酯、工程塑料PPSF: 以及ABS 与PC的混合料等。这种工艺干净，易于操作，不产生垃圾，并可安全地用于办公环境，没有产生毒气和化学污染的危险。适合于产品设计的概念建模以及产品的形状及功能测试。专门开发的针对医用的材料ABS-i: 因为其具有良好的化学稳定性，可采用伽码射线及其他医用方式消毒，特别适合于医用。 FDM快速原型技术的优点是： 制造系统可用于办公环境，没有毒气或化学物质的污染；1次成型、易于操作且不产生垃圾；独有的水溶性支撑技术，使得去除支撑结构简单易行，可快速构建瓶状或中空零件以及一次成型的装配结构件； 原材料以材料卷的形式提供，易于搬运和快速更换。 可选用多种材料，如各种色彩的工程塑料以及医用ABS等 快速原型技术的缺点是：成型精度相对国外先进的SLA工艺较低，最高精度、成型表面光洁度不如国外 SLA：成型速度相对较慢光敏树脂选择性固化是采用立体雕刻（Stereolithography)原理的一种工艺的简称，是最早出现的一种快速成型技术。在树脂槽中盛满液态光敏树脂，它在紫外激光束的照射下会快速固化。成型过程开始时，可升降的工作台处于液面下一个截面层厚的高度，聚焦后的激光束，在计算机的控制下，按照截面轮廓的要求，沿液面进行扫描，使被扫描区域的树脂固化，从而得到该截面轮廓的树脂薄片。然后，工作台下降一层
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
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
3D打印实验指导书 一实验目的 1、理解快速成型制造工艺原理与特点; 2、了解快速成型制造过程与传统的材料去除加工工艺过程的区别; 3、推广该项技术的普及与应用。 二实验要求 1、利用计算机对原形件进行切片,生成STL文件,并将STL文件送入FDM快速成型系统;对模型制作分层切片;生成数据文件; 2、快速成型机按计算机提供的数据逐层堆积,直至原形件制作完成; 3、观察快速成型机的工作过程,分析产生加工误差的原因。 三实验主要仪器设备 FDM快速成型系统 四实验原理 实验原理: 该工艺以ABS材料为原材料,在其熔融温度下靠自身的粘接性逐层堆积成形。在该工艺中,材料连续地从喷嘴挤出,零件就是由丝状材料的受控积聚逐步堆积成形。该工艺示意图如下: 图1 快速成型原理 这样就将一个物理实体复杂的三维加工转变成一系列二维层片的加工,因此大大降低
了加工难度。由于不需要专用的刀具与夹具,使得成形过程的难度与待成形的物理实体的复杂程度无关,而且越复杂的零件越能体现此工艺的优势。 主要技术指标: 最大成品尺寸:254×254×406mm 精确度:±0.127mm 原料:ABS 阔度0、254 —2.54mm 厚度0、05 —0.762mm 快速原型技术的基本工作过程 快速成形技术就是由CAD模型直接驱动的快速制造复杂形状三维物理实体技术的总称。其基本过程就是: 1、首先设计出所需零件的计算机三维模型,并按照通用的格式存储(STL文件); 2、跟据工艺要求选择成形方向(Z方向),然后按照一定的规则将该模型离散为一系列有序的单元,通常将其按一定厚度进行离散(习惯称为分层),把原来的三维CAD模型变成一系列的层片(CLI文件); 3、再根据每个层片的轮廓信息,输入加工参数,自动生成控制代码; 4、最后由成形机成形一系列层片并自动将它们联接起来,得到一个三维物理实体; 5、后处理,小心取出原型,去除支撑,避免破坏零件。用砂纸打磨台阶效应比较明显处。如需要可进行原型表面上光。 这样就将一个物理实体复杂的三维加工转变成一系列二维层片的加工,因此大大降低了加工难度。由于不需要专用的刀具与夹具,使得成形过程的难度与待成形的物理实体的复杂程度无关,而且越复杂的零件越能体现此工艺的优势。 快速原型技术的特点 1、由CAD模型直接驱动; 2、可以制造具有复杂形状的三维实体; 3、成形设备就是无需专用夹具或工具的成形机; 4、成形过程中无人干预或较少干预; 5、精度较低;分层制造必然产生台阶误差,堆积成形的相变与凝固过程产生的内应力也会引起翘曲变形,这从根本上决定了RP造型的精度极限; 6、设备刚性好,运行平稳,可靠性高;
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
《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
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
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
光固化快速成型实验指导书 1.实验目的 快速成型（Rapid Prototyping）技术是20世纪80年代后期发展起来的一种新型制造技术，是近20年制造技术领域的一次重大突破。通过实验使学生对快速成型技术的成型过程有较生动的理解，以及了解快速成型技术的应用。 2.实验仪器与设备 （1）UG、3DMAX、CATIA、SOLIDWORKS等三维造型软件。 （2）数据处理部分主要使用光固化快速成形系统数据准备软件Rp Data对三维模型进行加支架、分层； （3）采用的SLA成型设备是西交大SLA（XJRP）激光快速成型机，型号为SPS450B，如图2-2；它采用高精密聚焦系统，在整个工作面上光斑直径<0.15mm，采用伺服电机、精密丝杠组成闭环控制系统，使Z向升降台重复定位精度达到±0.05mm；采用超高速扫描器，激光扫描速度可达到8m/s，制作速度可达到60g/h，特别适合于企业及激光快速成型服务中心。SPS系列激光快速成型机成型效率高，适宜汽车等大型物件成型。其技术参数如下表3-1。 表3-1 SLA技术参数
图3-2 激光快速成型机 3.实验原理 光敏树脂液相固化成型（SLA—Stereolithography Apparatus） 光敏树脂液相固化成形又称光固化立体造型或立体光刻。其工作原理如下图所示。由激光器发出的紫外光，经光学系统汇集成一支细光束，该光束在计算机控制下，有选择的扫描液态光敏树脂表面，利用光敏树脂遇紫外光凝固的机理，一层一层固化光敏树脂，每固化一层后，工作台下降一段精确距离，并按新一层表面几何信息使激光扫描器对液面进行扫描，使新一层树脂固化并紧紧粘在前一层已固化的树脂上，如此反复，直至制作生成一个零件实体模型。 激光立体造型制造精度目前可达±0.1mm,主要用作为产品提供样品和实验模型。 图3-3 光固化原理
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】
温州大学 WENZHOU UNIVERSITY 实 验 指 导 书 课程 温州大学建筑工程学院
目录 实验一基本物理性质检测 (1) 实验二水泥试验 (8) 实验三混凝土骨料试验 (27) 实验四混凝土配合比设计试验 (41) 实验五建筑砂浆试验 (43) 实验六钢筋试验 (48) 2 / 54
实验一基本物理性质检测 一、密度测定 1．试验目的 通过试验测定材料密度，计算材料孔隙率和密实度。本试验以水泥或砖粉的密度试验为例。 2．主要仪器设备 ①李氏瓶，见图； ②恒温水槽、温度计、干燥器； ③天平，感量为0.01g； ④无水煤油或洁净水，应符合 GB253要求。 3．试样制备 试样应预先通过0.9mm方孔筛，在 （110±5）。C温度下干燥Ih，并在干燥器内 冷却至室温。 4．试验步骤 ①将液体注入李氏瓶中0刻度线处（以弯月面最低处为准），盖上瓶塞放 入恒温水槽内，在20。C下使刻度部分浸入水中恒温30min，记下第一 次读数即初始读数V1（mL）. ②从恒温水槽中取出李氏瓶，用滤纸将李氏瓶细长颈内没有煤油的部分擦试干净。 ③称取试样m=60g，精确至0.01g。用小匙将水泥样品一点点的装入李氏 瓶中，反复摇动至没有气泡排出，再次将李氏瓶置于恒温水槽中恒温30min，记下第二次读数V2（mL），再次读当选时恒温水槽温度差不大于0.2。C。
2 / 54 5．结果评定 ① 水泥的密度ρc 按下式计算（精确至0.001g/cm 3）。 ②以两个试样试验结果的算术平均值作为水泥密度的测定值，精确至0.01g/cm 3。两个试样试验结果之差不得超过0.02g/cm 3。 二、视密度测定（标准法） 1．试验目的 通过试验测定材料的视密度，计算颗粒状材料的体积（不包括开口孔隙的 材料体积），为计算材料的开口孔隙率等提供依据。本试验以砂和石子为例。 2．主要仪器设备 ①天平，称量1000g 和5000g 一台，感量1g 。称量5kg 的天平，其型号及 尺寸应能允许在臂上悬挂盛试样的吊篮，并在水中称取质量； ②吊篮，直径和高度均为150mm ，由孔径为1-2mm 的筛网或钻有2-3mm 孔洞的耐锈蚀金属板制成； ③盛水容器，放入吊篮，有溢流孔； ④容量瓶，500mL ，500mL ； ⑤试验筛，孔径为4.75mm ； ⑥干燥器、烘箱[能使温度控制在（105±5）。 C]、铝制勺、温度计、带盖容器、搪瓷盘、刷子和毛巾等。 3．试样制备 a 、砂试样 将缩分至660g 左右的试样，在温度为（105±5）。C 的烘箱中