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材料科学基础实验设计报告学生专业：材料成型及控制工程学生班级： 1306091学生学号：学生姓名：指导老师报告日期： 2015年12月目录一、综述————————————————— 3- 6 页二、选题依据——————————————— 6- 7页三、材料及仪器—————————————— 7- 8 页四、实验过程——————————————— 9-11 页五、结果及分析——————————————11-17页六、结论—————————————————17 页参考文献——————————————— 18 页一、综述1、碳钢的认知：对于被试验的材料的选取对象为铁碳合金，根据含碳量不同，可以分为碳钢和铸铁两类。
而在几种典型合金中有亚共析钢、共析钢、过共析钢。
.亚共析钢：亚共析钢含碳量为0.0218%～0.77%，从液态结晶结束时得到的单相奥氏体，奥氏体冷却至A3线温度时，开始析出铁素体，称先共析铁素体。
随着温度的降低，析出过程持续进行，但温度降到Ar1温度时，具有共析成分的奥氏体转变为珠光体，最终得到由铁素体和珠光体构相组成的两相组织。
共析钢：共析钢即T8钢，室温下组织全部为珠光体，在较大的放大倍数下，可一分辨出珠光体中的铁素体与渗碳体。
过共析钢：含碳量超过0.77%的钢称为过共析钢，过共析钢从液态结晶结束得到单相奥氏体，在以后的冷却过程中，因奥氏体中的碳的溶解度变化，而沿着奥氏体晶界析出二次渗碳体，在过共析钢中二次渗碳体呈网状，过共析钢中的含碳量越高则二次渗碳体的网络就越粗越趋于完整。
由于渗碳体是硬而脆的相，当钢中有完整的二次渗碳体网络形成时常使钢的塑形韧性大大降低。
在实验室中，根据实验条件，我们集中对两种钢型进行热处理、组织观察及硬度测定。
其中45号钢属于典型的亚共析钢，而T8钢属于共析钢。
通过对这两型号钢的实验研究，我们能够初步了解铁碳合金的热处理的组织变化后的各项指标及材料改性。
2、碳钢的热处理原理与工艺：.钢的热处理原理与工艺：热处理是对固态金属或合金采用适当方式加热、保温和冷却，以获得所需要的组织结构与性能的加工方法。
实验一金属材料硬度的测定实验一、实验目的1、了解布氏硬度和洛氏硬度的测定方法。
2、掌握布氏、洛氏硬度试验计的基本构造和操作方法。
二、实验内容及步骤1、布氏硬度的测定布氏硬度的测定在HB-3000型布氏硬度机上进行。
(1)实验原理布氏硬度数值通过布氏硬度试验测定。
布氏硬度试验是指用一定直径的球体（钢球或硬质合金球）以相应的试验力压入被测材料或零件表面，经规定保持时间后卸除试验力，通过测量表面压痕直径来计算硬度的一种压痕硬度试验方法。
布氏硬度值是试验力除以压痕球形表面积所得的商。
使用淬火钢球压头时用符号HBS，使用硬质合金球压头时用符号HBW，计算公式如下：HBS（HBW）=0.102式中：F—试验力（N）；D—球体直径（mm）；d—压痕平均直径（mm）。
由上式可以看出，当F、D一定时，布氏硬度值仅与压痕直径d的大小有关。
所以在测定布氏硬度时，只要先测得压痕直径d，即可根据d值查有关表格得出HB值，并不需要进行上述计算。
国家标准GB231-1984规定，在进行布氏硬度试验时，首先应选择压头材料，布氏硬度值在450以下（如灰铸铁、有色金属及经退火、正火和调质处理的钢材等）时，应选用钢球作压头；当材料的布氏硬度值在450~650时，则应选用硬质合金球作压头。
其次是根据被测材料种类和试样厚度，按照表1—1所示的布氏硬度试验规范正确地选择压头直径D、试验力F和保持时间t。
布氏硬度习惯上只写出硬度值而不必注明单位，其标注方法是，符号HBS或HBW之前为硬度值，符号后面按以下顺序用数值表示试验条件：球体直径、试验力，试验力保持时间（10~15s不标注）例如：120HBS10/1000/30，表示直径10mm钢球在9.80KN（1000kgf）的试验力作用下，保持30s测得的布氏硬度值为120。
500HBW5/750，表示用直径5mm的硬质合金球在7.35KN（750kgf）试验力作用下，保持10~15s测得的布氏硬度值为500。
材料成型实验报告1. 实验目的材料成型是工程领域中常见的一种加工方式，它通过对材料施加力的作用，使材料发生形变并最终得到所需的形状。
本实验旨在通过对不同材料进行成型实验，探究不同条件对材料形变的影响，了解材料成型的基本原理和工艺。
2. 实验材料和设备实验材料：•铝板•钢管•聚合物材料•碳纤维布实验设备：•压力机•橡胶垫•模具•热风枪•电子天平3. 实验方法3.1 铝板压力实验1.将铝板切割为适当大小。
2.放置模具于压力机工作台上。
3.在模具中放入铝板。
4.调整压力机的参数，如施加压力、冲击次数等。
5.执行压力实验并记录结果。
3.2 聚合物材料塑性成型1.准备聚合物材料和模具。
2.将聚合物材料加热至适当温度。
3.将加热后的聚合物材料放置于模具中。
4.施加适当压力，使聚合物材料充分填充模具。
5.冷却聚合物材料至固化温度。
6.取出固化的聚合物制品。
3.3 碳纤维材料层脆性实验1.准备碳纤维布和热风枪。
2.将碳纤维布放置于平坦的表面。
3.使用热风枪将碳纤维布加热。
4.观察碳纤维布在加热过程中的形变情况。
5.将碳纤维布继续加热，观察其是否发生层脆性断裂。
4. 实验结果与讨论通过以上三种实验，我们得到了以下结果和讨论：铝板压力实验根据压力实验的数据记录，我们发现施加更大的压力会导致铝板的形变程度增加。
在其他实验条件保持不变的情况下，增加压力意味着对材料施加更大的力量，使得材料更容易形变。
但是当压力过大时，可能会导致铝板断裂。
因此在实际应用中，需要根据材料的特性和需要达到的成型效果来选择适当的压力。
聚合物材料塑性成型在聚合物材料塑性成型实验中，我们发现加热温度和施加压力对聚合物材料的成型效果有重要影响。
提高加热温度可以使聚合物材料更易流动和填充模具，但同时也会面临材料烧结或炭化的风险。
施加适当的压力可以使聚合物材料紧密地填充模具，并减少气泡和缺陷的产生。
因此，在聚合物材料的塑性成型过程中，需要综合考虑加热温度和施加压力，以达到所需的成型效果。
第1篇一、实验目的本实验旨在了解水泥胶砂的成型过程，掌握水泥胶砂强度试验的基本操作，并分析实验结果，以评估水泥胶砂的力学性能。
二、实验原理水泥胶砂是由水泥、标准砂和水按一定比例混合而成的混合物，其强度试验主要用于评估水泥的强度等级。
本实验采用抗压强度试验和抗折强度试验两种方法来测定水泥胶砂的力学性能。
三、实验仪器与材料1. 仪器：水泥胶砂搅拌机、振动台、试模、养护箱、天平、量筒、刮刀等。
2. 材料：水泥、标准砂、水。
四、实验步骤1. 称量：按照实验要求，用天平称取水泥、标准砂和水的质量。
水泥与标准砂的质量比为1:3，水的用量为水泥质量的25%。
2. 搅拌：将称量好的水泥和标准砂倒入搅拌锅中，加入适量的水，搅拌均匀。
3. 振动：将搅拌好的胶砂倒入试模中，将试模放置在振动台上，振动60次，使胶砂密实。
4. 刮平：振动完毕后，用刮刀将胶砂表面刮平。
5. 养护：将成型的胶砂试件放入养护箱中，养护24小时。
6. 抗压强度试验：将养护好的试件放入抗压强度试验机中，按照试验要求进行抗压强度试验。
7. 抗折强度试验：将养护好的试件放入抗折强度试验机中，按照试验要求进行抗折强度试验。
五、实验数据记录与处理1. 记录实验数据：记录水泥胶砂的抗压强度和抗折强度。
2. 数据处理：计算水泥胶砂的抗压强度和抗折强度平均值。
六、实验结果与分析1. 实验结果：根据实验数据，计算出水泥胶砂的抗压强度和抗折强度平均值。
2. 分析：通过对比实验结果与标准值，分析水泥胶砂的力学性能。
（以下为实验结果与分析部分，具体数据需根据实验实际情况填写）实验结果如下：抗压强度：Mpa抗折强度：Mpa根据实验结果，水泥胶砂的抗压强度和抗折强度均达到标准要求。
七、实验结论通过本次实验，掌握了水泥胶砂的成型过程和强度试验的基本操作。
实验结果表明，水泥胶砂的力学性能符合标准要求，可以应用于建筑工程中。
八、实验注意事项1. 称量时注意精度，确保实验数据的准确性。
《工程材料与成型技术基础》实验报告评语：姓名：学号：班级：指导教师：成绩：日期：实验一碳钢金相样品制备与铁碳合金在平衡状态下的组织观察实验时间：一、实验目的1．通过实验能识别铁碳合金在平衡状态下的显微组织。
2．掌握碳含量对铁碳合金平衡组织形貌及相组成比例的影响。
二、实验原理利用金相显微镜观察金属的内部组织和缺陷的方法称为显微分析（或金相分析）。
合金在极其缓慢的冷却条件（如退火状态）下所得到的组织称为平衡组织。
铁碳合金平衡组织的观察与分析，要依据Fe-Fe3C相图来进行。
（1）工业纯铁工业纯铁的碳质量分数小于0.0218%，组织为单相铁素体。
铁素体呈白亮多边形晶粒，晶界呈暗色的网络，并在晶界的局部区域分布有微量亮白窄条状三次渗碳体（Fe3CⅢ）。
（2）亚共析钢亚共析钢的碳质量分数为0.0218%～0.77%，组织为铁素体（白亮多边形块状）加珠光体（暗色层状）。
（3）共析钢共析钢的碳质量分数为0.77%，其室温组织为单一的珠光体。
其中白亮铁素体和暗色渗碳体以层状相间。
（4）过共析钢过共析钢的碳质量分数为0.77%～2.11%，在室温下的平衡组织为珠光体加二次渗碳体。
其中，二次渗碳体呈白亮网状分布在暗色珠光体的晶界上。
（5）亚共晶白口铸铁亚共晶白口铸铁的碳质量分数为2.11%～4.3%，室温下的平衡组织为珠光体、二次渗碳体加变态莱氏体。
其中变态莱氏体为基体，在变态莱氏体基体上分布着暗色块状或椭圆状的珠光体，在珠光体晶体边缘有一薄层白亮二次渗碳体。
（6）共晶白口铸铁共晶白口铸铁的碳质量分数为4.3%，其室温下的显微组织为变态莱氏体，其中渗碳体为白亮基体，珠光体以暗色细条状和点状嵌镶分布在白亮渗碳体基体上。
（7）过共晶白口铸铁过共晶白口铸铁的碳质量分数为4.3%～6.69%，其室温下的显微组织为变态莱氏体加一次渗碳体。
一次渗碳体呈白亮板条状嵌镶分布在变态莱氏体的基体上。
三、实验仪器、材料1.金相显微镜2.金相试样四、实验内容及步骤内容：1.通过观察分析，画出表中所列每种铁碳合金显微组织示意图，并用引线和符号标出各种组织的名称，在组织示意图下方填写合金名称、合金碳含量、显微组织名称、观察倍数、浸蚀剂等各个项目内容。
一、实习目的通过本次材料成型工艺实训，使学生了解和掌握材料成型工艺的基本原理、方法及设备操作，培养学生的实际操作能力和工程意识，为以后从事材料成型及控制工程相关工作打下基础。
二、实习时间及地点实习时间：2023年x月x日至2023年x月x日实习地点：xx大学材料成型与控制工程专业实训中心三、实习内容1. 实训项目一：金属材料的铸造工艺（1）了解铸造的基本原理、分类及特点；（2）学习铸造用模具的设计与制造；（3）学习铸造工艺参数的确定；（4）进行金属材料的熔炼、浇注、冷却及后处理；（5）分析铸造缺陷产生的原因及防止措施。
2. 实训项目二：金属材料的锻造工艺（1）了解锻造的基本原理、分类及特点；（2）学习锻造用模具的设计与制造；（3）学习锻造工艺参数的确定；（4）进行金属材料的加热、锻造、冷却及后处理；（5）分析锻造缺陷产生的原因及防止措施。
3. 实训项目三：金属材料的焊接工艺（1）了解焊接的基本原理、分类及特点；（2）学习焊接方法及焊接材料的选择；（3）学习焊接工艺参数的确定；（4）进行金属材料的焊接操作；（5）分析焊接缺陷产生的原因及防止措施。
4. 实训项目四：塑料成型工艺（1）了解塑料成型的基本原理、分类及特点；（2）学习塑料成型设备的选择与操作；（3）学习塑料成型工艺参数的确定；（4）进行塑料材料的成型操作；（5）分析塑料成型缺陷产生的原因及防止措施。
四、实习过程1. 实习初期，由指导老师介绍实训内容、实训要求及注意事项，使学生了解本次实习的目的和意义。
2. 实习过程中，学生按照实训指导书的要求，认真完成每一个实训项目，做好实训记录。
3. 在实训过程中，学生遇到问题及时向指导老师请教，指导老师给予解答和指导。
4. 实习结束后，学生撰写实习报告，总结实训过程中的收获和体会。
五、实习成果1. 学生掌握了金属材料的铸造、锻造、焊接工艺及塑料成型工艺的基本原理和方法；2. 学生具备了实际操作能力和工程意识，为以后从事材料成型及控制工程相关工作打下基础；3. 学生撰写了高质量的实习报告，总结实训过程中的收获和体会。
第1篇一、实验目的1. 理解材料成形的基本原理和工艺过程。
2. 掌握材料成形实验的基本操作方法和实验技巧。
3. 分析材料成形过程中的各种现象，加深对材料成形原理的理解。
二、实验原理材料成形原理是研究材料在成形过程中，如何通过物理、化学和力学作用，改变材料的形状、尺寸和性能的一门学科。
实验中，我们将通过实际操作，观察材料在不同成形工艺下的变化，从而验证材料成形原理。
三、实验仪器与设备1. 液态金属成形设备：高温炉、模具、浇注系统等。
2. 塑性成形设备：拉伸试验机、压缩试验机、弯曲试验机等。
3. 焊接设备：电弧焊机、气体保护焊机、等离子焊机等。
4. 光学显微镜、扫描电镜等观察设备。
四、实验内容及步骤1. 液态金属成形实验（1）高温炉预热：将高温炉预热至所需温度，通常为金属熔点的1.5倍左右。
（2）金属熔化：将金属放入高温炉中，加热至熔化状态。
（3）金属浇注：将熔化的金属浇注到预先准备好的模具中。
（4）金属凝固：让金属在模具中凝固，形成所需形状。
2. 塑性成形实验（1）拉伸试验：将金属试样置于拉伸试验机上，进行拉伸试验，观察试样断裂时的现象。
（2）压缩试验：将金属试样置于压缩试验机上，进行压缩试验，观察试样变形和断裂现象。
（3）弯曲试验：将金属试样置于弯曲试验机上，进行弯曲试验，观察试样变形和断裂现象。
3. 焊接实验（1）电弧焊：将金属板置于电弧焊机下，进行电弧焊，观察焊缝成形和焊缝组织。
（2）气体保护焊：将金属板置于气体保护焊机下，进行气体保护焊，观察焊缝成形和焊缝组织。
（3）等离子焊：将金属板置于等离子焊机下，进行等离子焊，观察焊缝成形和焊缝组织。
五、实验结果与分析1. 液态金属成形实验通过液态金属成形实验，我们观察到金属在高温下熔化，浇注到模具中后凝固成所需形状。
在实验过程中，我们掌握了金属熔化、浇注和凝固的基本原理。
2. 塑性成形实验通过塑性成形实验，我们观察到金属在拉伸、压缩和弯曲过程中，会产生不同程度的变形和断裂。
材料成型专业综合实验报告一、引言材料成型是材料科学与工程的重要分支之一，涉及到材料的加工与制造过程。
本次实验旨在通过材料成型方法的实际操作，探讨材料成型技术在工程实践中的应用。
二、实验目的1.熟悉常见的材料成型方法，如挤压、注塑、拉伸等；2.学习掌握各种材料成型方法的工艺参数设置方法；3.分析与比较不同材料成型方法的优缺点。
三、实验内容与步骤1.实验材料准备：准备实验所需的材料，包括金属坯料、塑料颗粒等；2.挤压实验：将金属坯料放入挤压机中，调整挤压机的工艺参数，如温度、压力等，进行挤压成型；3.注塑实验：将塑料颗粒放入注塑机中，设定注塑机的工艺参数，如温度、压力等，进行注塑成型；4.拉伸实验：将金属试样放入拉伸机中，设定拉伸机的工艺参数，如应力、变形速度等，进行拉伸测试。
四、实验结果与分析1.挤压实验：经过调整挤压机的工艺参数，成功将金属坯料挤压成所需形状。
挤压成型具有高生产效率、成型连续性好、产品尺寸稳定等优点。
2.注塑实验：经过设定合适的注塑机工艺参数，成功将塑料颗粒注塑成所需形状。
注塑成型可以加工一些复杂形状的产品，具有生产周期短、产品密度均匀等优点。
3.拉伸实验：通过拉伸机的测试，获得金属试样的力学性能参数，如抗拉强度、延伸率等。
拉伸测试可以评估材料的机械性能。
五、实验总结与心得体会材料成型是工程实践中必不可少的环节，通过本次实验，我更加深入地了解到材料成型方法的具体操作和工艺参数的重要性。
不同的材料成型方法具有各自的优缺点，根据不同的产品需求和工艺要求，选择合适的成型方法很关键。
同时，了解和掌握材料的力学性能参数对于材料成型过程中的工艺优化和产品设计也非常重要。
[1]XX.材料成型实验教程[M].XX出版社,20XX.[2]XX.材料成型工艺原理[M].XX出版社,20XX.。
材料成型综合实验报告引言：材料成型是现代工业中非常重要的工艺流程之一、在材料成型过程中，通过加热或施加力量，使固体材料变形成所需形状，以获得具有特定性能的零件或产品。
本次实验旨在通过研究材料成型过程中的参数对成型件质量的影响，进一步理解材料成型的基本原理。
实验目的：1.研究成型温度对材料成型性能的影响；2.了解成型压力对材料成型性能的影响；3.掌握材料成型过程中的参数控制方法。
实验步骤：1.准备工作：将热塑性聚合物料片切割成相同大小的试样，并将试样放入模具中。
2.参数设定：控制成型温度和成型压力，分为三组实验。
2.1温度对比实验：分别设置高温组（200°C）、中温组（180°C）、低温组（160°C）。
2.2压力对比实验：分别设置高压组（10MPa）、中压组（8MPa）、低压组（6MPa）。
2.3常规实验组：成型温度和成型压力为180°C和8MPa。
3.进行成型：将设定好参数的试样放入成型机，按照设定的温度和压力进行成型。
4.观察记录：观察不同组实验的成型品质量情况，并记录下来。
5.数据分析：比较不同组实验的成型质量，分析温度和压力对成型件质量的影响。
结果与讨论：通过对实验数据的分析，得出以下结论：1.成型温度对于材料的成型性能有重要影响。
在较低温度下，材料的流动性降低，导致成型件表面光滑度较差，有明显的气孔和瑕疵；而在过高温度下，材料易变形，成型件容易变形失真。
合适的成型温度可以获得较好的成型质量。
2.成型压力对成型件的密实度和尺寸精度有影响。
较低的成型压力可能导致成型件内部存在空隙和缺陷，密实度较低；而较高的成型压力则会使成型件的尺寸精度变差。
适当的成型压力可以得到理想的成型质量。
3.温度和压力是相互关联的参数，需要在实际操作中综合考虑。
热塑性聚合物的成型温度区间较窄，过高或过低温度均会影响成型品质量。
在实际生产中，应根据材料的特性、成型工艺与设备的匹配情况，综合考虑温度和压力的控制。
材料成型实验报告材料成型实验报告引言：材料成型是一项重要的工程技术，通过对材料进行加工和塑造，使其具备所需的形状和性能。
本实验旨在研究不同成型方法对材料性能的影响，并探讨其在工程实践中的应用。
实验一：压力成型压力成型是一种常见的成型方法，通过施加压力使材料变形，从而获得所需的形状。
本实验采用了热压法和冷压法两种不同的压力成型方式。
实验结果显示，热压法能够使材料更容易塑性变形，且成型后的材料具有更高的密度和更好的机械性能。
而冷压法则在成型过程中需要更大的压力，并且材料的塑性变形能力较差，但成型后的材料具有更好的尺寸精度和表面质量。
实验二：注塑成型注塑成型是一种常用的塑料成型方法，通过将熔融状态的塑料注入模具中，然后冷却固化，得到所需的形状。
本实验选择了不同温度和压力条件下的注塑成型实验。
实验结果显示，温度和压力对注塑成型的影响较大。
当温度过高时，塑料容易烧结和变形，而温度过低则会导致成型不完整或者产生内部缺陷。
适当的压力能够保证塑料充分填充模具，并确保成型件的尺寸精度和表面质量。
实验三：挤压成型挤压成型是一种常见的金属成型方法，通过将金属材料推入模具中，使其通过模具的孔口而得到所需的形状。
本实验选择了不同挤压速度和温度条件下的挤压成型实验。
实验结果显示，挤压速度和温度对挤压成型的影响较大。
较高的挤压速度能够使金属材料更好地填充模具，并减少成型过程中的缺陷。
而适当的温度能够提高金属材料的塑性变形能力，使其更容易形成所需的形状。
应用：材料成型技术在工程实践中有着广泛的应用。
例如，压力成型常用于金属加工、塑料制品和陶瓷制品的生产中。
注塑成型常用于塑料制品的生产，如塑料零件、塑料容器等。
挤压成型则常用于金属管材、铝型材等的生产。
结论：通过本实验的研究，我们可以得出以下结论：不同的成型方法对材料性能有着不同的影响；温度和压力是影响成型质量的重要因素；材料成型技术在工程实践中具有广泛的应用前景。
总结：材料成型是一项重要的工程技术，通过不同的成型方法可以获得所需的形状和性能。
实验一金属材料硬度的测定实验一、实验目的1、了解布氏硬度和洛氏硬度的测定方法。
2、掌握布氏、洛氏硬度试验计的基本构造和操作方法。
二、实验内容及步骤1、布氏硬度的测定布氏硬度的测定在HB-3000型布氏硬度机上进行。
(1)实验原理布氏硬度数值通过布氏硬度试验测定。
布氏硬度试验是指用一定直径的球体（钢球或硬质合金球）以相应的试验力压入被测材料或零件表面，经规定保持时间后卸除试验力，通过测量表面压痕直径来计算硬度的一种压痕硬度试验方法。
布氏硬度值是试验力除以压痕球形表面积所得的商。
使用淬火钢球压头时用符号HBS，使用硬质合金球压头时用符号HBW，计算公式如下：HBS（HBW）=0.102式中：F—试验力（N）；D—球体直径（mm）；d—压痕平均直径（mm）。
由上式可以看出，当F、D一定时，布氏硬度值仅与压痕直径d的大小有关。
所以在测定布氏硬度时，只要先测得压痕直径d，即可根据d值查有关表格得出HB值，并不需要进行上述计算。
国家标准GB231-1984规定，在进行布氏硬度试验时，首先应选择压头材料，布氏硬度值在450以下（如灰铸铁、有色金属及经退火、正火和调质处理的钢材等）时，应选用钢球作压头；当材料的布氏硬度值在450~650时，则应选用硬质合金球作压头。
其次是根据被测材料种类和试样厚度，按照表1—1所示的布氏硬度试验规范正确地选择压头直径D、试验力F和保持时间t。
布氏硬度习惯上只写出硬度值而不必注明单位，其标注方法是，符号HBS或HBW之前为硬度值，符号后面按以下顺序用数值表示试验条件：球体直径、试验力，试验力保持时间（10~15s不标注）例如：120HBS10/1000/30，表示直径10mm钢球在9.80KN（1000kgf）的试验力作用下，保持30s测得的布氏硬度值为120。
500HBW5/750，表示用直径5mm的硬质合金球在7.35KN（750kgf）试验力作用下，保持10~15s测得的布氏硬度值为500。
布氏硬度值的测量误差小，数据稳定，重复性强，常用于测量退火、正火、调质处理后的零件以及灰铸铁、结构钢、非铁金属及非金属材料等毛坯或半成品（2）操作前的准备工作a. 选定压头擦拭干净，装入主轴衬套中；b. 选定载荷，加上相应的砝码；c. 确定持续时间，把圆盘上的时间定位器（红色指示点）转到与持续时间相符的位置上。
（3）操作顺序a. 接通电源，打开指示灯；b. 将试样放在工作台上，顺时针转动手轮，使压头压向试样表面直至手轮打滑为止；c. 按动加载按钮，即加载开始，当达到所要求的持续时间后，圆盘转动即自行停止，尔后自动卸载；d. 逆时针转动手轮降下工作台，取下式样用读数显微镜测出压痕直径d值，查表即得出HB值。
2、洛氏硬度的测定洛氏硬度的测定在HR-150A型洛氏硬度机上进行。
（1）实验原理洛氏硬度试验是在初始试验力F0及总试验力F1的先后作用下，将压头（金刚石圆锥或钢球）压入被测材料或零件表面，经规定保持时间后，卸除主试验力，用测量的残余压痕深度增量计算硬度值的一种压痕硬度试验方法。
实际测定时，试件的洛氏硬度值由硬度计的表盘上直接读出，材料越硬，则表盘上示值越大。
为了便于用洛氏硬度计测定从软到硬较大范围的材料硬度，根据被测试对象的不同，国家标准GB/T230-1991规定可采用不同类型压头、试验力及硬度公式，组合成为不同的洛氏硬度标尺。
现将常用的三种洛氏硬度标尺的硬度符号、试验规范列于表1，以供参考。
表1 常用洛氏硬度试验规范（摘自GB/T 230-1991）三、实验设备器材1、布氏硬度机洛氏硬度机2、读数放大镜3、试样： 45钢正火态Φ30×10 T10钢淬火态Φ30×10四、实验注意事项1、要求试样表面平整，两端平行，用砂纸去氧化皮和油污。
2、洛氏硬度机金刚石压头属贵重物件，质硬而脆，严禁碰击。
3、加载时细心操作，以免损坏机件。
实验二金相试样的制备实验一、试样制备：1、试样截取的方向，垂直于径向，长度不超过8mm。
2、试样可用手锯或切割机床等切取，不论用何种方法取样均应注意试样的温度条件，必要时用水冷却，以避免正式试样因过热而改变其组织。
二、试样的研磨1、准备好的试样，先在粗砂轮上磨平，候磨痕均匀一致后，即移至细砂轮上续磨，磨时须用水冷却试样，使金属的组织不因受热而发生变化。
2、经砂轮磨好、洗净、吹干后的试样，随即依次在由粗到细的各号砂纸上磨制，可采用在预磨机上进行磨制，从粗砂纸到细砂纸、再换一次砂纸，试样须转90°角与旧磨良成垂直方向。
3、经预磨后的试样，先在抛光机上进行粗抛光(•抛光织物为细绒布、抛光液为W2.5 金刚石抛光膏)，然后进行精抛光(抛光织物为锦丝绒，抛光液为W1.5 金刚石抛光膏)•抛光到试样上的磨痕完全除去而表面像镜面时为止，即粗糙度为Ra0.04以下。
三、试样的浸蚀1、精抛后的试样，便可浸入盛于玻璃皿之浸蚀剂中进行浸蚀。
浸蚀时，试样可不时地轻微移动，但抛光面不得与皿底接触。
2、浸蚀剂一般采用4％硝酸酒精溶液。
3、浸蚀时间视金属的性质、检验目的及显微检验的放大倍数而定，以能在显微镜下清晰显出金属组织为宜。
4、试样浸蚀完毕后，须迅速用水洗净，表面两用，酒精洗净，然后用吹风机吹干。
四、金相显微组织检验1、金相显微镜操作按仪器说明书规定进行。
2、金相检验包括浸蚀前的检验和浸蚀后的检验，浸蚀前主要检验钢件的夹杂物和铸件的石墨形态、浸蚀后的检验为试样的显微组织。
按有关金相标准进行检验。
5. 使用金相显微镜注意事项：1、取用镜头时，应避免手指接触透镜的表面，镜头平时应放在干燥器中妥善有效。
2、物镜与试样表面接近时，调节时勿使物镜头与试样接触。
3、显微镜不使用时需用防尘罩盖起。
实验三碳钢的热处理实验一、实验目的1、了解碳钢的基本热处理（正火、淬火及回火）工艺方法；2、掌握冷却条件与钢性能的关系；3、分析正火、淬火及回火温度对钢性能的影响。
二、实验原理1、钢的退火和正火钢的退火通常是把钢加热到临界温度Ac1或Ac3以上，保温一段时间，然后缓慢地随炉冷却。
此时奥氏体在低于Ar1温度以下的高温区发生分解而得到比较接近平衡状态的组织。
一般中碳钢（如40、45钢）经退火后组织稳定，硬度较低（HB180～22）有利于下一步进行切削加工。
正火是将钢加热到Ac3或Ac m以上30～50℃保温后进行空冷。
由于冷却速度稍快，与退火组织相比，组织中的珠光体相对量较多，且片层较细密；对低碳钢来说，正火后提高硬度可改善切削加工性；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。
2、钢的淬火淬火是将钢加热到临界温度以上30～50℃，保温后淬人各种不同的冷却介质中快速冷却以获得淬火马氏体或下贝氏体组织。
碳钢经淬火后得到淬火马氏体、下贝氏体和少量的残余奥氏体组织。
为了正确地进行钢的淬火，必须考虑下列三个重要因素：淬火加热温度、保温时间和冷却速度。
3、钢的回火回火是将淬火后的钢加热到临界点(Ac1)以下的某一温度，保温一定时间后以适当的冷却速度冷却到室温的热处理工艺。
钢经淬火后得到的淬火马氏体组织是亚稳相，有转变为其它组织的趋势，同时淬火使工件内部产生很大的内应力，导致工件变形甚至开裂。
特别是一些精密的零件在使用过程中将会引起尺寸变化而失去精度，因此淬火钢必须进行回火处理。
不同的回火工艺可以使钢获得所需的各种不同性能。
对碳钢来说，回火工艺的选择主要是考虑回火温度和保温时间这两个因素。
在实际生产中通常以图纸上所要求的硬度要求作为选择回火温度的依据，各种钢材的回火温度与硬度之间的关系曲线可从有关手册中查阅。
三、实验材料及设备1、实验材料：20钢，45钢，T12钢；2、实验设备：箱式电炉、控温仪表、洛氏硬度机3、淬火介质：水，油（使用温度约20℃）。
四、实验内容本次实验为综合性实验，包括三部分内容，即正火实验、淬火实验及回火实验。
1、同一加热温度不同材料（含碳量）的正火实验；2、同一材料（含碳量），同一冷却条件（水冷）不同加热温度的淬火实验；3、同一材料（含碳量），同一加热温度不同冷却介质冷却的淬火实验；4、同一加热温度，同一冷却介质冷却（水冷或油冷），不同材料（含碳量）的淬火实验；4、同一材料（45钢）相同淬火条件不同温度的回火实验。
五、实验步骤1、淬火和正火实验步骤：根据淬火条件不同，淬火和正火实验分五个小组进行，见表1。
(1) 将试样分类，编号，以免热处理过程中混淆；(2) 加热前先将全部试样测定硬度。
为便于比较，一律用洛氏硬度测定；(3) 将电炉升温至表1规定的温度，根据试样钢号，按照表1规定的淬火和正火加热温度加热，保温时间按表2确定；(4) 各组将淬火及正火后的试样表面用砂纸(或砂轮)去掉氧化皮并磨平，测出硬度值(HRC)分别填入表1中。
2、回火实验步骤：(1) 将已经正常淬火并测过硬度的45钢试样分五个小组(见表3)，做好记录；(2) 各小组试样分别放人表3规定温度的炉内加热，保温30分钟，然后取出空冷；(3) 用砂纸磨光试样表面，分别在洛氏硬度机上测定硬度值，将测定的硬度值分别填人表3中。
六、注意事项1、本实验加热所用加热炉为电炉，由于炉内电阻丝距离炉膛较近，容易漏电，所以电炉一定要接地，在放、取试样时必须先切断电源；2、往炉中放、取试样必须使用夹钳，夹钳必须擦干，不得沾有油和水。
开关炉门要迅速，炉门打开时间不宜过长；3、试样由炉中取出淬火时，动作要迅速，以免温度下降，影响淬火质量；4、试样在淬火液中应不断搅动，否则试样表面会由于冷却不均而出现软点；5、淬火时水温应保持20~30℃左右，水温过高要及时换水；6、淬火或回火后的试样均要用砂纸打磨表面，去掉氧化皮后再测定硬度值。
七、实验报告要求1、明确本次实验目的；2、简述本次实验的实验原理；3、实验材料与实验内容；4、实验步骤；5、分析化学成分(C%)、加热温度与冷却速度对钢性能的影响并加以讨论；6、绘制出45钢回火温度与硬度的关系曲线图并加以讨论；7、分析实验中存在的问题；8、实验结论。
实验四铁碳合金平衡组织观察一、实验目的1、观察和识别铁碳合金在平衡状态下的显微组织。
2、了解铁碳合金的成分、组织和性能之间的关系。
3、掌握常用显微镜的使用方法。
二、实验设备及材料1、金相显微镜2、金相图谱3、各种铁碳合金的观察试样，见表1-1。
三、实验观察组织概述铁碳合金在极缓慢冷却条件（如退火状态）下得到的组织称为平衡组织。
从Fe—Fe3C 相图可知，铁碳合金在室温时的平衡组织由铁素体相和渗碳体相组成，但由于碳的质量分数不同，结晶条件的差别，铁素体和渗碳体的相对量、形态、分布是不一样，因而将组成各种不同的组织形态。
1、铁素体（F）是碳溶于α—Fe中的固溶体，有良好的塑性，硬度较低（80HBS）。
