工程材料实验指导书2013-5
工程材料实验指导书崔国栋陈俊英高国庆
编孙红亮王良辉杨萍
姓名
学号
斑级
授课老师
成绩
西南交通大学
2012年5 月
实验须知
1、实验不得无故缺席，否则取消期未考试资格；
2、工程材料实验指导书中的实验1-5在教学后随课进展进行做题；实验指导书中的报
告在所有实验结束后统一交；
3、材料精品课程材料综合在相应教学内容结束后安排，做实验前必须在材料精品课程
网页（网址是：https://www.360docs.net/doc/822048142.html,/gccl/）报名做材料综合实验，实验教室在五号教学楼5406-5410进行；
4、进入实验室一定要携带铅笔（2B、1H各一支）和橡皮擦等；
5、实验前认真做好预习，明确实验目的和原理，了解实验内容和步骤，以及注意事项；
6、实验过程中必须服从指导教师的指导，严格遵守安全及设备操作规章制度；
7、损坏设备、仪器根据情节轻重按学校规定进行全部或部分赔偿；
8、在实验过程中认真记录好实验数据，实验完毕后，实验数据及结果经指导教师认可
并签字后方能离开实验室；
9、实验报告格式在本指导书后；交实验报告时同时还必须附上指导教师签字的实验数
据及结果；
10、实验部分成绩占期末总成绩的20%，即占考试成绩总分中20分；
11、在考试内容中涉及实验内容部分占20%，即20分。
目录
随堂练习
实验一金属材料的硬度和冲击韧性测定┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅（3）实验二铁碳合金组织观察┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅（5）第一实验部分铁碳合金平衡显微镜组织观察┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅（5）第二实验部分铁碳合金非平衡显微镜组织观察┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅（8）实验三铸铁金相组织观察┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅（11）实验四有色金相组织观察┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅（14）实验五常规热处理工艺实验┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅（16）
材料综合实验
综合实验热处理工艺、性能、与显微组织分析综合实验┅┅┅┅┅（17）
附录
附录一┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅（24）附录二┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅（27）附录三┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅（30）
实验一 金属材料的硬度和冲击韧性测定
一、实验目的
1. 了解材料硬度测定原理及方法；
2. 了解布氏和洛氏硬度的测量范围及其测量步骤和方法；
3. 了解显微硬度的测量范围及方法；
4. 了解冲击韧性设备的测定原理、方法；
5. 了解脆性、韧性材料冲击后的断口及冲击值的区别。 二、预习内容
1. 硬度试验的物理意义和工程意义；
2. 布氏硬度和洛氏硬度的原理，适用范围；
3. 冲击试验的原理，冲击韧性的物理意义和工程意义。
三、实验内容和安排（由学生在网上做认识实验，操作实验在综合实验中做）
1. 测定HRC 和HB
（1） 两块钢样品其中一块经淬火处理（测量HRC ），一块经退火处理（测量
HB ）；
（2）测HRC 所用压头为120?金刚石圆锥，压力为150kg （其中预加压力)100kg P = （3）用淬火后的样品在洛氏硬度计测三个点的硬度数据，然后将三个数据求平均
值，得出该材料淬火后的HRC 。
（4）测HB 所用压头为mm D 5.2=淬火钢球，压力k P 5.187=g （其中预加压力
)100kg P =；
（5）用退火后的样品在布氏硬度计上测2个压痕，每个压痕在垂直的两个方向各
测一个直径数值，求该数值的平均查表可得出HB （用内插外推法查表），再将两个压痕的硬度数值求平均值得出该材料退火后的材料的HB 。（要求每组同学测二个压痕直径值）。 （6）硬度计的操作见附录一。 2. 测定a k 值
（1）观察横梁式弯曲冲击试验方法测定钢试样的k a 值；
（2）所用材料为T10高碳钢和A3低碳钢；每种材料试样各1块，所开缺口为U
型，断口截面积为10?8mm ；
（3）记录各次冲击试样所消耗的冲击功K A 值，然后公式求出k a 值，再算术平均
求出各材料的k a 值；
（4）比较韧、脆性两种材料断口及冲击值的差异。
四、讨论内容
1. 测量硬度前为什么要进行打磨？
2. HRC 、HB 和HV 的试验原理有何异同？
3．HRC 、HB 和HV 各有什么优缺点？各自适用范围是什么？举例说明HRC 、HB
和HV 适用于哪些材料及工艺？ 4. 试分析硬度试验中产生误差的原因？
5. 为什么k a 值表现出很大的分散性？影响k a 值的因素有哪些？
6. 韧、脆性材料断口有何区别？韧、脆性材料哪个k a 值高？ （请将解答做在指导书后面的相应实验报告中）
五、问答题
1. HRC 、HB 和HV 的试验原理有何异同？
2．HRC 、HB 和HV 各有什么优缺点？各自适用范围是什么？举例说明HRC 、HB 和
HV 适用于哪些材料及工艺？
3. 为什么k a 值表现出很大的分散性？影响k a 值的因素有哪些？
4. 韧、脆性材料断口有何区别？韧、脆性材料哪个k a 值高？
5、对冲击实验中的问题，其韧性断口与脆性断口的形貌有何区别？
实验二铁碳合金组织观察
第一部分铁碳合金平衡组织分析
一、实验目的
1.了解金相样品的制备及腐蚀过程；
2. 了解金相显微镜的构造、成像原理，学习金相显微镜的使用方法；
3. 了解铁碳合金在平衡状态下高温到室温的组织转变过程；
4. 分析铁碳合金平衡状态室温下的组织形貌；
5．加深对铁碳合金的成分、组织和性能之间关系的理解。
6．画出常用铁碳合金的组织形貌。
二、预习内容
1. 金相试样的制备过程（见附录二）。
2. 金相显微镜的成像原理（见附录三）。
3. 工业纯铁、亚共析钢、共析钢、过共析钢、亚共晶白口铸铁、共晶白口铸铁和过
共晶白口铸铁的平衡结晶过程。
4. 铁素体、珠光体、渗碳体、莱氏体组织的相组成、组织特征、性能特点以及成分
范围。
三、实验内容
1. 了解金相样品的制备过程（阅附录二）。
2. 了解金相显微镜结构，学习使用方法（阅附录三，了解金相显微镜结构，具体使
用在综合实验中进行）。
3. 观察表1中样品的显微组织（在网上实验室中观察）。
四、实验要求：
1. 携带铅笔（2B、1H各一支）和橡皮擦等在网上实验室中做实验。
2. 用铅笔画表1中1、4、5和2（或3）共四个样品的显微组织；每一种样品都各
画在一个φ35mm～φ40mm的圆内，并用箭头标出图中各相组织（用符号表示），在圆的下方标注材料名称，热处理状态，放大倍数和浸蚀剂等。
3. 估计20钢、45钢中P和F的相对量（即估计所观察视场中P和F各自所占的面
积百分比），并应用Fe-Fe3C相图利用杠杆原理从理论上计算这两种材料的P和F组织相对量，与实验估计值进行比较。
五、讨论内容
1. 杠杆原理的理论和实验意义是什么？
2. Fe-C合金平衡组织中，渗碳体可能有几种存在方式和组织形态？试分析它对性能
有什么影响？
3. 铁碳合金的C%与平衡组织中的P和F组织组成物的相对数量的关系是什么？
4. 珠光体P组织在低倍观察和高倍观察时有何不同？为什么？
表1 Fe-C合金平衡组织观察样品状态
六、画出以下平衡金相组织示意图
1. 用铅笔画表1中1-6共六个样品的显微组织；并用箭头标出图中各组织（用
符号表示），在圆的下方标注试样编号、材料名称、热处理状态、放大倍数和浸蚀剂。
放大倍数：×400 放大倍数：×400 放大倍数：×400
材料：工业纯铁材料：20 钢材料：45钢
热处理状态：退火热处理状态：退火热处理状态：退火
放大倍数：×400 放大倍数：×100 放大倍数：×400
材料：T8 材料：亚共晶材料：共晶
热处理状态：退火热处理状态：退火热处理状态：退火
七、问答题
1.杠杆原理的理论和实验意义是什么？
2.Fe-C合金平衡组织中，渗碳体可能有几种存在方式和组织形态？试分析它对性能
有什么影响？
3. 铁碳合金的C%与平衡组织中的P和F组织组成物的相对数量的关系是什么？
4. 珠光体P组织在低倍观察和高倍观察时不何不同？为什么？
5．估计20钢、45钢中P和F的相对量（即估计所观察视场中P和F各自所占的面积百分比），并应用Fe-Fe3C相图利用杠杆原理从理论上计算这两种材料的组织相对量，与实验估计值进行比较。
第二部分铁碳合金非平衡显微镜组织观察
一、实验目的
1.掌握碳钢热处理工艺及操作方法；
2.掌握铁碳合金非平衡的组织形态特征；
2. 加深热处理工艺对钢组织和性能影响的理解。
二、实验原理（由学生预习时准备）
1. 过冷奥氏体等温转变产物组织特征和性能特点。
2. CCT图和TTT图的应用。
3. 钢淬火回火时的组织转变、组织特征和性能特点。
三、实验内容
观察表2中样品的显微组织。
表2 Fe-C合金非平衡组织观察样品状态
四、实验要求
1. 携带铅笔和橡皮擦等在网上实验室观察表2中各种组织；
2. 用铅笔画表2中各种样品显微组织。每一种样品都各画在φ35mm～φ40mm的圆
内。并用箭头标出图中各组织（用符号表示）在圆的下方标注材料名称、热处理工艺、放大倍数和浸蚀剂等。
五、讨论内容
1. 碳钢的平衡组织和非平衡组织各有哪些？
2. CCT图和Fe-Fe3C相图的应用各有什么限制条件？
3. 45钢淬火后硬度HRC35—40，其组织是什么？造成硬度偏低的原因有哪些？
4. 表2中2、3两种样品组织在形态和性能上有什么差异？
5. 含C量为1.1%的工具钢加热至900℃淬火后发现硬度不足，脆性很大，试分析原
因，并提出改进措施。
六、画出以下平衡金相组织示意图
用铅笔画表2中各样品显微组织。并用箭头标出图中各组织（用符号表示）在圆的下方标注材料名称、热处理工艺、放大倍数和浸蚀剂。
放大倍数：×400 放大倍数：×400 放大倍数：×100
材料：45钢材料：45钢材料：T12
腐蚀：4%硝酸酒精腐蚀：4%硝酸酒精腐蚀：4%硝酸酒精热处理状态：淬火热处理状态：油淬热处理状态：淬火+低温回火
放大倍数：×400 放大倍数：×400
材料：45钢材料：T12钢
腐蚀：4%硝酸酒精腐蚀：4%硝酸酒精
热处理状态：高温回火热处理状态：球化退火
七、讨论
1.碳钢的平衡组织和非平衡组织各有哪些？
https://www.360docs.net/doc/822048142.html,T图和Fe-Fe3C相图的应用各有什么限制条件？
3、45钢淬火后硬度HRC35—40，其组织是什么？造成硬度偏低的原因有哪些？
4. 表2中2、3两种样品组织在形态和性能上有什么差异？
5. 含C量为1.1%的工具钢加热至900℃淬火后发现硬度不足，脆性很大，试分析原因，并提出改进措施。
实验三铸铁金相组织观察
一、实验目的
1.从组成物和形态上区别白口铸铁与灰口铸铁；
2. 掌握灰口铸铁、可锻铸铁及球墨铸铁中石墨形态的特征；
3. 认识铸铁在铸造状态下的三种不同基体；
二、实验原理（由学生预习时准备）
1. 石黑化进行的不同程度对铸铁显微组织的影响。
2. 石墨的形态差异对铸铁性能的影响。
3. 可锻铸铁和球墨铸铁的形成机理。
三、实验内容
观察表3中所列金相样品的显微组织。
表3 铸铁显微组织观察样品状态
四、实验要求
1. 携带铅笔和橡皮擦等进行网上实验室上做实验；
2. 用铅笔画出表3中的1、4、5种显微组织；每一样品都各画在一个φ35mm～φ40mm
的圆内。并用箭头标出图中各显微组织，在圆下方标注材料名称、工艺状态、放大倍数和浸蚀剂等。
五、讨论内容
1. 铸铁的石墨形态有几种？铸铁在铸造状态下的基体组织有几种？
2. 从化学成分、组织、性能说明铸铁与钢的区别。
3. 不同基体的灰口铸铁性能有哪些差别？
4．三种铸铁的使用范围是什么？
六、铸铁金相组织分析
用铅笔画出显微组织；并用箭头标出图中各显微组织，在圆下方标注材料名称、工状态、放大倍数和浸蚀剂。
放大倍数：×400 放大倍数：×400 放大倍数：×400
材料：灰口铸铁材料：球墨铸铁材料：可锻铸铁
未腐蚀未腐蚀未腐蚀
热处理状态：铸造热处理状态：铸造热处理状态：铸造
放大倍数：×400 放大倍数：×400
材料：铁素体基体灰口铸铁材料：铁素体+珠光体基体球墨铸铁
腐蚀：4%硝酸酒精腐蚀：4%硝酸酒精
热处理状态：铸造热处理状态：铸造
七、讨论内容
1.铸铁的石墨形态有几种？铸铁在铸造状态下的基体组织有几种？
2.从化学成分、组织、性能说明铸铁与钢的区别。
3.不同基体的灰口铸铁性能有哪些差别？
4.三种石墨形态的铸铁使用范围是什么？
实验四有色金属显微组织观察
一、实验目的
1．认识了解Al-Si合金变质与未变质的组织形态；
2．认识了解α-黄铜的显微组织；
3．了解不锈钢的显微组织；
4．认识了解轴承合金的显微组织。
5．
二、实验原理（由学生预习时准备）
铸造Al-Si合金的变质处理原理。
三、实验内容
观察表4中所列金相样品的显微组织。
表4 铸铁显微组织观察样品状态
四、实验要求
1.携带铅笔和橡皮擦等进行网上实验室上做实验；
2. 画出表4中各种试样的显微组织；每一样品都各画在一个φ35mm～φ40mm的圆
内。并用箭头标出图中各组织，在圆下方标注材料名称、工艺状态、放大倍数和浸蚀剂等。
五、讨论内容
1. 铸造Al-Si合金变质前后组织和性能有什么差异？
2. 有哪两种黄铜？它们各有什么特点和应用？
（请将讨论内容和金相组织画到指导书后面的相应实验报告中）
六、有色金属
画出表4中各样品的显微组织；每一样品都各画在一个φ35mm～φ40mm的圆内。并用箭头标出图中各组织，在圆下方标注材料名称、状态、放大倍数和浸蚀剂。
放大倍数：放大倍数：放大倍数：
材料：材料：材料：
热处理状态：热处理状态：热处理状态：
讨论内容：
1.铸造Al-Si合金变质前后组织和性能的什么差异？
2. 有哪两种黄铜？它们各有什么物点和应用？
实验五常规热处理
一实验目的
1了解常规热处理的操作方式；
2掌握常规热处理（退火、正火、淬火、回火）的工艺及热处理后的组织与性能；
3加深认识热处理工艺对钢组织与性能的影响。
二实验内容
1掌握热处理的工艺操作；
2掌握热处理的工艺曲线；
3各种热处理工艺处理后的组织；
4观察各种热处理工艺处理后的组织形貌；
三实验要求
1认识各热处理方式（退火、正火、淬火、回火）的工艺操作；
2画出各热处理方式处理后的所获得的组织与形貌。
四讨论内容
比较各热处理（退火、正火、淬火、回火）工艺的定义、目的、组织转变过程、性能变化、用途和适用的钢种、零件的范围；
（请将讨论内容和金相组织画到指导书后面的相应实验报告中）
第二实验部分
用铅笔画表2中各样品显微组织。并用箭头标出图中各组织（用符号表示）在圆的下方标注材料名称、热处理工艺、放大倍数和浸蚀剂。
放大倍数：×400 放大倍数：×400 放大倍数：×400
材料：45钢材料：45钢材料：45钢
腐蚀：4%硝酸酒精腐蚀：4%硝酸酒精腐蚀：4%硝酸酒精
热处理状态：正火热处理状态：淬火热处理状态：油淬
综合实验
一、实验目的
1、了解金相试样的制备过程；
2、了解金相显微镜的构造、成像原理及金相显微镜的使用方法；
3、预测不同热处理工艺后的金相组织，并说明各种组织对应的热处理工艺；
4、了解同一种材料平衡状态下及经不同的热处理工艺处理后组织发生了什么变化；
5、了解热处理设备及其温度控制方式；
6、掌握热处理工艺的操作过程及方法；
7、通过实际操作进一步加深对加热原理的理解。
二、实验步骤
1、分组：8-12人/组；
2、了解热处理设备、温度控制方式、冷却介质及热处理工艺操作；。
3、实验的技术要求，制定材料的热处理工艺（在实验前预习时完成，包括加热温度、
保温时间、冷却介质等）：
4、热处理工艺操作步骤（加热、保温→冷却→硬度测定→回火→硬度测定），工件尺
寸：φ20mm×10mm。
实验流程：试样加热、保温、冷却处理→打试样淬火后的硬度→再进行回火工艺→打试样回火后的硬度。
5、测定钢进行相应的热处理处理后的实际硬度（包括淬火后HRC和淬火+回火后的HRC
或HB），填入表5中。
6、金相组织分析（用铅笔画组织示意图）
①低碳马氏体（20钢淬火后的金相组织）
②高碳淬火马氏体+残余奥氏体（T8淬火金相组织）。
③。淬火马氏体+网状屈氏体+少量残余奥氏体（45钢油冷后的金相组织）。
④45钢淬火+高温回火（调质）：回火索氏体
7、数据整理交实验老师签名实验结束。
《机械工程材料》综合实验数据记录与典型组织分析综合实验热处理工艺、性能、与显微组织分析综合实验实验时间：年月日学号：姓名：
一、热处理工艺
表1 热处理实验样品的技术要求
表2 实际操作时的热处理工艺
二、硬度测试结果
表3 硬度测试结果
三、典型金相组织分析
请在方框中添入金相组织。
材质：
45钢
处理工艺：
正火
材质：45钢处理工艺：淬火+低温回火腐蚀剂：4%硝酸酒精放大倍数：100×腐蚀剂：4%硝酸酒精放大倍数：400×
材质：45钢处理工艺：调质材质：45钢处理工艺：油淬火
腐蚀剂：4%硝酸酒精放大倍数：400×腐蚀剂：4%硝酸酒精放大倍数：400×
机械工程材料实验与实践教学
《机械工程材料》实验与实践教学 实验一铁碳合金平衡组织分析 一、实验目的 1. 熟练运用铁碳合金相图，提高分析铁碳合金平衡凝固过程及组织变化的能力。 2. 掌握碳钢和白口铸铁的显微组织特征。 二、原理概述 铁碳合金相图是研究碳钢组织、确定其热加工工艺的重要依据。按组织标注的铁碳相图见图。铁碳合金在室温的平衡组织均由铁素体（F）和渗碳体（Fe3C）两相按不同数量、大小、形态和分布所组成。高温下还有奥氏体（A）和δ固溶体相。 利用铁碳合金相图分析铁碳合金的组织时，需了解相图中各相的本质及其形成过程，明确图中各线的意义，三条水平线上的反应及反应产物的本质和形态，并能做出不同合金的冷却曲线，从而得知其凝固过程中组织的变化及最后的室温组织。 根据含碳量的不同，铁碳合金可分为工业纯铁、碳钢及白口铸铁三大类，现分别说明其组织形成过程及特征。 1. 工业纯铁 碳的质量分数小于0.0218%的铁碳合金称为工业纯铁。见图1-1。当其冷到碳在α-Fe中的固溶度线PQ以下时，将沿铁素体晶界析出少量三次渗碳体，铁素体的硬度在80HB左右，而渗碳的硬度高达800HB，因工业纯铁中的渗碳体量很少，故硬度、强度不高而塑性、韧性较好。
图1-1 工业纯铁组织 2. 碳钢 碳的质量分数C w 在（0.0218~2.11）%之间的铁碳合金称为碳钢，根据合金在相图中的位置可分为亚共析、共析和过共析钢。 （1）共析钢 成分为%77.0=C w ，在727℃以上的组织为奥氏体，冷至727℃时发生共析反应： {}{}C Fe F A C C 3%0218.0%77.0+→ 将铁素体与渗碳体的机械混合物称珠光体（P ）。室温下珠光体中渗碳体的质量分数约为12%，慢冷所得的珠光体呈层片状。 图1-2 珠光体电镜组织 图1-3 珠光体光镜组 织 采用电子显微镜高倍放大能看出Fe 3C 薄层的厚度，图1-2中窄条为Fe 3C ，
《工程材料》热处理实验报告
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
工程材料实验报告模板
工程材料实验报告 专业： 姓名：，学号： 姓名：，学号： 姓名：，学号： 青海大学机械工程学院 年月日
工程材料综合实验 ●金相显微镜的构造及使用 ●铁碳合金平衡组织分析 ●碳钢的热处理 ●金相试样的制备 ●碳钢热处理后的显微组织分析 ●硬度计的原理及应用 ●碳钢热处理后的硬度测试 ●常用工程材料的显微组织观察 实验一金相显微镜的构造和使用 一、实验目的 熟悉金相显微镜的基本原理、构造；了解金相显微镜的使用注意事项，掌握金相显微镜的使用方法。 二、实验设备及材料 三、实验内容 1）金相显微镜的基本原理2）金相显微镜的构造3）显微镜使用注意事项 四、实验步骤 五、实验报告 实验二铁碳合金平衡组织分析 一、实验目的 （1）熟悉铁碳合金在平衡状态下的显微组织。 （2）了解铁碳合金中的相与组织组成物的本质、形态及分布特征。
（3）分析并掌握平衡状态下铁碳合金的组织和性能之间的关系 二、实验设备及材料 三、实验内容 1）铁碳合金的平衡组织 2）各种组成相或组织组成物的特征 3）铁素体与渗碳体的区别 四、实验步骤 五、实验报告 实验三碳钢的热处理 一、实验目的 1）熟悉钢的几种基本热处理操作：退火、正火、淬火、回火 2）了解加热温度、冷却速度、回火温度等主要因素对45钢热处理后性能的影响。 二、实验设备及材料 三、实验内容 1）加热温度的选择 2）保温时间的确定 3）冷却方法 四、实验步骤 五、实验报告 实验四金相试样的制备 一、实验目的 1）了解金相试样的制备过程。 2）学会金相试样的制备技术。
二、实验设备及材料 三、实验内容 1）取样 2）镶样 3）磨制 4）抛光 四、实验步骤 五、实验报告 实验五碳钢热处理后的显微组织分析 一、实验目的 观察碳钢热处理后的显微组织 二、实验设备及材料 三、实验内容 1）钢冷却时所得到的各种组织组成物的形态 2）钢淬火回火后的组织 四、实验步骤 五、实验报告 实验六硬度计的原理及应用 一、实验目的 1）熟悉洛氏硬度计、布氏硬度计、显微硬度计的原理、构造。 2）学会三种硬度计的使用 二、实验设备及材料 三、实验内容 1）洛氏硬度实验原理 2）布氏硬度试验原理 3）显微硬度计的原理 四、实验步骤 五、实验报告 实验七碳钢热处理后的硬度测试
材料工程基础实验指导书
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。
机械工程材料综合实验心得体会
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
土木工程材料实验报告
广西科技大学鹿山学院 实验报告 课程名称：土木工程材料 指导教师： 班级： 姓名： 学号： 成绩评定： 指导教师签字： 年月日
土木工程材料实验课的要求 一、实验室的纪律要求 1．进入实验室后，要听从教师的安排，不得大声说笑和打闹。 2．进入实验室后，对本组所用的仪器设备进行检查，如有缺损或失灵应立即报告，由教师修理或调换，不得私自拆卸。实验结束时，应将所用仪器设备按原位放好，经检查后方可离开实验室。 3．要爱护实验仪器设备，严格按照实验操作规程进行实验，同时注意人身安全，非本次实验所用的室内其他仪器，不得随便乱动。 4．在实验过程中，当仪器设备被损坏时，当事者应立即向实验室教师报告，由其根据学校的规定给予检查或赔偿等处理。 5．实验结束后，每组学生对所用的仪器设备及桌面、地面应加以清理，并由各实验小组轮流做全室的卫生整理。 6．完成实验后，经教师同意后方可离开实验室。 二、实验与实验报告的要求 1．每次做实验以前，要认真阅读实验指导书，熟悉实验内容和实验方法步骤。 2．要以严肃的科学态度、严格的作风、严密的方法进行实验，认真记录好实验数据。 3．在实验课进行中要认真回答教师提出的问题，回答问题的情况作为实验课考核成绩的一部分。 4．要认真填写、整理实验报告，不得潦草，不得缺项、漏项，报告中的计算部分必须完成，同时要保持实验报告的整洁。 5．实验报告应及时完成，并按老师规定的时间上交。
实验一土木工程材料的基本性质实验报告 一、实验内容 二、主要仪器设备及规格型号 三、实验记录 (一) 材料的表观密度测试 试样名称： _____________________ 实验日期： ____________________ 气温／室温： _____________________ 湿度：____________________
工程材料及材料成型实验指导书
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。
工程材料实验报告
工 程 材 料 实 验 报 告 院系：机械工程学院 班级：10届机电一班 组员：魏仕宏 1000407008 崔继文 1000407010 丁元辉 1000407021 郑鹏涛 10004070
实验项目名称：金相试样的制备及铁碳合金平衡组织观察与分析 一、实验目的和要求 1.通过观察和分析，熟悉铁碳合金在平衡状态下的显微组织，熟悉金相显微镜的使用； 2.了解铁碳合金中的相及组织组成物的本质、形态及分布特征； 3.分析并掌握平衡状态下铁碳合金的组织和性能之间的关系。 二、实验内容和原理 1 概述 碳钢和铸铁是工业上应用最广的金属材料，它们的性能与组织有密切的联系，因此熟悉掌握它们的组织，对于合理使用钢铁材料具有十分重要的实际指导意义。 ⑴碳钢和白口铸铁的平衡组织 平衡组织一般是指合金在极为缓慢冷却的条件下(如退火状态)所得到的组织。铁碳合金在平衡状态下的显微组织可以根据Fe—Fe3C相图来分析。从相图可知，所有碳钢和白口铸铁在室温时的显微组织均由铁素体(F)和渗碳体(Fe3C)所组成。但是，由于碳含量的不同，结晶条件的差别，铁素体和渗碳体的相对数量、形态，分布和混合情况均不一样，因而呈现各种不同特征的组织组成物。碳钢和白口铸铁在室温下的平衡组织见表1。 a)工业纯铁——室温时的平衡组织为铁素体(F)，F为白色块状（如图1所示）； b)亚共析钢——室温时的平衡组织为铁素体(F)+珠光体(P)，F呈白色块状，P呈层片 状，放大倍数不高时呈黑色块状(如图2所示)。碳质量分数大于0.6％的亚共析 钢，室温平衡组织中的F呈白色网状包围在P周围(如图3所示)； c)共析钢——室温时的平衡组织是珠光体(P)，其组成相是F和Fe3C(如图4、5所示)； d)过共析钢——室温时的平衡组织为Fe3CⅡ+P。在显微镜下，Fe3CⅡ呈网状分布在层片 状P周围(如图6所示)； e)亚共晶白口铸铁——室温时的平衡组织为P+Fe3CⅡ+ Ld＇。Fe3CⅡ网状分布在粗大块 状的P的周围，Ld＇则由条状或粒状P和Fe3C基体组成(如图7所示)；
机械工程材料期末试题含详细答案
机械工程材料模拟练习题 一、填空题（每空0.5分） 1.常用测定硬度的方法有布氏硬度、洛氏硬度和维氏硬度测试法。 2. 金属材料的力学性能主要包括强度、硬度、弹性、塑性等；强度的主要判据有屈服强度和抗拉强度，强度和塑性可以用拉伸实验来测定；压入法测量方法简便、不破坏试样，并且 能综合反映其它性能，在生产中最常用。 3. 铁碳合金在室温下平衡组织组成物的基本相是铁素体和渗碳体，随着碳的质量分数的增加，渗碳体相的相对量增多，铁素体相的相对量 却减少。 4. 珠光体是一种复相组织，它由铁素体和渗碳体按一定比例组成。珠光体用符号P表示。 5. 铁碳合金中，共析钢的w=0.77%,室温平衡组织为珠光体；亚共析钢的 w=0.0218%-cc0.77%，室温平衡组织为铁素体和珠光体；过共析钢的w=0.77%-2.11%,室温平衡组织为珠光c 体和二次渗碳体。 6. 铁碳合金结晶过程中，从液体中析出的渗碳体称为一次渗碳体；从奥氏体中析出的渗碳体称为二次渗碳体；从铁素体中析出的渗碳体称为三次渗碳体。 7. 低碳钢的碳质量分数范围是：Wc≤0.25%、中碳钢：Wc=0.25%-0.6%、高碳钢：Wc>0.6%。 8. 金属的晶粒越细，强度、硬度越高，塑性、韧性越好。实际生产中可通过增加过冷度、变质处理和附加振动来细化晶粒。 9. 常用金属中，γ-Fe、Al、Cu 等金属具有面心立方晶格，α-Fe具有体心立 方晶格。 10. 金属的结晶是在过冷的情况下结晶的,冷却速度越快,过冷度越大，金属结晶后的晶粒越细小,力学性能越好。 11. 钢的热处理工艺是由（加热）、（保温）和（冷却）三个步骤组成的；热处理基本不改变钢件的（形状和尺寸），只能改变钢件的（结构组织）和（力学性能）。 12. 完全退火适用于（亚共析碳）钢，其加热温度为（Ac3以上30-50°C），冷却速度（缓慢），得到（铁素体和珠光体）组织。 13. 球化退火又称为（均匀化）退火，其加热温度在（Ac1）＋20-30℃，保温后（随炉缓慢）冷却，获得（球状珠光体）组织；这种退火常用于高碳工具钢等。 14. 中碳钢淬火后，再经低温回火后的组织为（回火马氏体），经中温回火后的组织为（回火托氏体），经高温回火后的组织为（回火索氏体）；淬火高温回火后具有（综合力学）性能。 15. 钢的高温回火的温度范围在（500-650°C），回火后的组织为（回火索氏体）。这里开始！！！16. 按化学成份分类，就含碳量而言，渗碳钢属低碳钢, 调质钢属中碳钢, 滚动轴承钢属高碳钢。 17. 高速钢W18Cr4V 中合金元素W 的作用是提高钢的红硬性和回火稳定性； Cr
工程材料综合实验报告
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
工程材料液态成型实验指导书
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
机械工程材料试验
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
建筑材料实验报告模板
建筑材料实验报告 XXXXX学院 土木工程系 班级 姓名 学号
水泥性能测试试验报告 试验日期： 气（室）温： C：湿度： 一、试验内容 二、主要仪器设备 三、试验记录 所选水泥样品产地、厂名 水泥品种：出厂标号：
1.水泥细度测定（干筛法） 结论： 根据国家标准GB 该水泥细度为 2．水泥标准稠度用水量测试 室温：℃；相对湿度： % （1）试件成型日期年月日 成型三条试件所需材料用量 （2）测试日期年月日；龄期：天 （3）抗折强度测定 （4）抗压强度测定
4．确定水泥强度等级（只按试验一个龄期的强度评定） 根据国家标准 该水泥强度等级为 混凝土用骨料性能试验报告 试验日 期： 气（室）温： C：湿度： 一、试验内容 二、主要仪器设备 三、试验记录 1．砂的筛分析试验 筛孔尺寸（mm）105 2.5 1.250.630.3150.16筛底筛余质量（g） 分计筛余量a（%） 累计筛余量A（%）
砂样细度模数Mx Mx= Mx= 结论：按M X 该砂样属于砂，级配属于区；级配情况。2．砂的泥含量测试 编号冲洗前的烘干试样 质量G1（g） 冲洗后的烘干试样 质量G2（g） 泥含量（%） 测定值 （%） 平均值 （%） 3．砂的视密度测试 试样名称：水温：℃ 编号试样质量 G12（g） 瓶+砂+满水 质量G13（g） 瓶+满水 质量G14（g） 砂样在水中所占 的总体积V（cm3） 视密度 ρ0（g/cm3） 平均值 （g/cm3） 编号 容量筒容积 V（L） 容量筒质量 G1（kg） 容量筒+砂 质量 G2（kg） 砂质量 G（kg） 堆积密度 （kg/L） 平均值 （kg/L） 级配连续粒级 筛孔尺寸 分计筛余（g）（%） 累计筛余（%） 石子筛分析测试结果评定： （1）最大粒径： mm
2019年道路工程材料试验指导书.doc
《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
工程材料实验报告(完整版)
工程材料实验报告(完整版) 报告文档·借鉴学习 2 工程材料实验报告 专业： 机械设计制造及其自动化10--11 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 报告文档·借鉴学习 3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 11、、显微镜、浴磨机、抛光机、热处理炉、硬度计、砂轮机等； 22、、金像砂纸、水砂纸、抛光布、研磨膏等； 33、、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T101100℃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。 样品20#45#T10硬度HRB50HRC20HRC633、热处理前后的金相组织观察、硬度测试。 报告文档·借鉴学习 44、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+Fe3CII 硬度高，韧性适中5、 四、
关于工程材料综合实验报告标准范本
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
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
工程材料综合实验(基础实验+钢的热处理)实验报告
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】
土木工程材料实验指导书
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
工程材料实验报告
工程材料实验报告（红色字体，在提交报告时全部需要删除） 专业统统用小四号宋体 班级 姓名 学号 组员由于组员较多，字体可以小一点 重庆邮电大学移通学院管理工程系 年月日 1
目录 （目录页码需要标上，包括每一页下面都需要添加页码，封面和目录无页码） 一、水泥技术性能实验······································································ 二、水泥胶砂强度检验······································································ 三、普通混凝土拌合物性能实验·························································· 四、混凝土强度实验········································································· 五、骨料实验·················································································· 六、钢筋实验·················································································· 七、实验心得 ····················································································