工程材料学实验报告

工程材料基础实验报告

第一篇：工程材料基础实验报告

实验二 碳钢和铸铁的平衡组织和非平衡组织 的观察与分析

一．实验目的

1．观察和分析碳纲和白口铸铁在平衡状态下的显微组织。

2．分析含碳量对铁碳合金的平衡组织的影响，加深理解成分、组织和性能之间的相互关系。

3．熟悉灰口铸铁中的石墨形态和基体组织的特征，了解浇铸及处理条件对铸铁组织和性能的影响，并分析石墨形态对铸铁性能的影响。

4．识别淬火组织特征，并分析其性能特点，掌握平衡组织和非平衡组织的形成条件和组织性能特点。

二、．实验仪器及材料

1．观察表2—1中的金相样品.2．几种基本组织的概念与特征见表2—2 3．XJB—1型、4X型、XJP—3A型和MG型金相显微镜数台

4．多媒体设备一套 5．金相组织照片两套

三、实验内容

1．实验前应复习课本中有关部分，认真阅读实验指导书。2．熟悉金相样品的制备方法与显微镜的原理和使用。

3．认真聆听指导教师对实验内容、注意事项等的讲解。

4．用光学显微镜观察和分析表2—1中各金相样品的显微组织。5．观察过程中，学会分析相、组织组成物及分析不同碳量的 铁碳合金的凝固过程、室温组织及形貌特点。

四、实验问题分析

2.根据实验结果，结合所学知识，分析碳钢和铸铁成分、组织和性能之间的关系。

（1）亚共析钢

含碳量在（0.0218—0.77）%之间的铁碳合金，室温组织为铁素体和珠光体，随着含碳量的增加，铁素体的数量逐渐减少，而珠光体的数量则相应的增加，显微组织中铁素体呈白色，珠光体呈暗黑色或层片状。

（2）过共析钢

含碳量在（0.77—2.11）%之间，室温组织为珠光体和网状二次渗碳体，含碳量越高，渗碳体网愈多、愈完整。当含碳量小于1.2%时，二次渗碳体呈不连续网状，强度、硬度增加，塑性、韧性降低，当含碳量大于或等于1.2%时，二次渗碳体呈连续网状，使强度、塑性、韧性显著降低，过共析钢含碳量一般不超过（1.3—1.4）%，二次渗碳体网用硝酸酒精溶液腐蚀呈白色，若用苦味酸钠溶液热腐蚀后，呈暗黑色。（3）共晶白口铸铁

.

精品

工程材料实验报告

专业：机械设计制造及其自动化10-1

姓名：郑 杰，学号：10041127

姓名：周邵巍，学号：10041128

姓名：李欣欣，学号：10041129

姓名：谢 强，学号：10041118

.

精品 .

精品

工程材料综合实验

● 金相显微镜的构造及使用

● 金相显微试样的制备

● 铁碳合金平衡组织观察

● 碳钢热处理操作、组织观察和硬度测定

一、 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》课程理论系统认识，并提高分析问题解决问题的能力。

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设备仪器：

1、分别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 .

精品 1、 显微镜、浴磨机、抛光机、热处理炉、硬度计、砂轮机等；.

精品 2、 金像砂纸、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

三个尺寸形状基本相同的试样分别是低碳钢、中碳钢、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、保温和冷却时间）。

样品 加热温度 保温时间 冷却方式

20# 880℃ 20min 空冷

45# 880℃

高温回火 600℃ 20min

高温回火30min

水冷

T10 1100℃ 20min 水冷

2、 做实验前完成。选定硬度测试参数，一般用洛氏硬度。

第1篇

一、实验目的

1. 了解硬度测定的基本原理及常用硬度试验方法的应用范围。

2. 掌握布氏硬度、洛氏硬度、维氏硬度等硬度试验方法及其操作步骤。

3. 分析不同材料硬度与力学性能之间的关系。

4. 提高对工程材料性能评价的能力。

二、实验原理

硬度是指材料抵抗另一较硬物体压入表面抵抗塑性变形的一种能力，是重要的力学性能指标之一。硬度试验方法主要有布氏硬度试验、洛氏硬度试验、维氏硬度试验等。

1. 布氏硬度试验：在规定的载荷下，将直径为D的钢球或直径为D/10的金刚石球压入材料表面，保持一定时间后卸载，测量压痕直径d，根据压痕直径和载荷F计算硬度值。

2. 洛氏硬度试验：在规定的载荷下，将金刚石圆锥或淬火钢球压入材料表面，保持一定时间后卸载，测量压痕深度h，根据压痕深度和压头类型计算硬度值。

3. 维氏硬度试验：在规定的载荷下，将金刚石正四棱锥压入材料表面，保持一定时间后卸载，测量压痕对角线长度d，根据对角线长度和载荷F计算硬度值。

三、实验仪器与设备

1. 布氏硬度试验机

2. 洛氏硬度试验机

3. 维氏硬度试验机

4. 读数放大镜

5. 标准硬度块

6. 试样（如钢、铸铁、有色金属等）

四、实验内容及步骤 1. 布氏硬度试验

（1）将试样放置在布氏硬度试验机上，调整压头与试样表面垂直。

（2）选择合适的载荷和钢球直径，按照实验要求进行试验。

（3）保持一定时间后卸载，用读数放大镜测量压痕直径d。

（4）根据公式HB = 2F/d^2（F为载荷，d为压痕直径）计算布氏硬度值。

2. 洛氏硬度试验

（1）将试样放置在洛氏硬度试验机上，调整压头与试样表面垂直。

（2）选择合适的压头和载荷，按照实验要求进行试验。

（3）保持一定时间后卸载，用读数放大镜测量压痕深度h。

（4）根据公式HRC = 100(K - h/d)（K为常数，h为压痕深度，d为压痕直径）计算洛氏硬度值。

3. 维氏硬度试验

（1）将试样放置在维氏硬度试验机上，调整压头与试样表面垂直。

工程材料试验（检测）报告

试验一：不同试验条件对测试结果的影响（演示）

1.试验目的：

2.检测原始记录与计算结果：

序

号 试验条件 试件尺寸

（mm） 受压面积

（mm2） 破坏荷载

（kN） 抗压强度

（MPa）

1 慢速加荷

（0.1MPa/s）

2 快速加荷

（5.0MPa/s）

3 标准加荷

试件受压面涂抹石蜡

（0.5MPa/s）

4 标准加荷

试件宽高比为1：2

5 标准加荷速度

小试件

6 标准加荷速度

大试件

3.综合分析题：

（1）根据演示试验的实测结果，分析试验条件对测试结果影响的变化规律和原因；

（2）在今后的教学实践中，以水泥混凝土试块制作、养护环境条件、试验机及其量程的选择和强度检测为例，如何避免或减小测值误差，保证试验测试工作的质量？

试验二、水泥技术性能检测

1.试验目的：

2.样品名称(生产厂家或注册商标、强度等级):

3.检测参数：

4.检测依据（国家标准、试验规程）：

5.主要仪器设备：

6.检测原始记录与计算结果：

表1 水 泥 细 度

试验次数 试样质量（g） 筛余质量（g） 筛余百分率（%）

1

2

表2 水泥标准稠度用水量、凝结时间、安定性

试

验

次

数 标准稠度用水量 凝结时间 安定性检验

试锥下沉深度（mm） 计算用水量（%） 初凝

（min） 终凝

（min） 雷氏法 试饼法

1

2

表3 水泥胶砂试件成型与养护

胶砂材料（g） 成型日时 成型

数量 拆模日时 养护情况 水泥 标准砂 水

表4 水泥胶砂强度检测（破型）记录与计算结果

破型日期： 养护龄期： 天

试

件

编

号 破坏荷载（N） 支点间距（mm） 试件尺寸（mm）