材料科學(xué)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書

1、材料科學(xué)根底試驗(yàn)指導(dǎo)書試用年月日試驗(yàn)名目試驗(yàn)一金相顯微鏡的使用及金相試樣制備方法2試驗(yàn)二金屬材料的硬度2試驗(yàn)三Sn-Pb2試驗(yàn)四金相定量分析方法2試驗(yàn)五Fe-C2試驗(yàn)六材料彈性及塑性變形測(cè)定2試驗(yàn)七碳鋼試樣的制備及測(cè)試綜合性試驗(yàn)4試驗(yàn)八金屬塑性變形及回復(fù)再結(jié)晶設(shè)計(jì)性試驗(yàn)6試驗(yàn)九金屬凝固組織及缺陷的觀看2試驗(yàn)一 金相顯微鏡的使用及金相試樣制備方法一、 試驗(yàn)?zāi)康牧私夤鈱W(xué)顯微鏡的原理及構(gòu)造，生疏其零件的作用。學(xué)會(huì)正確操作和使用金相顯微鏡。把握金相試樣的制備過程和根本方法。二、試驗(yàn)設(shè)備與材料試驗(yàn)設(shè)備：x-1型臺(tái)式光學(xué)顯微鏡，磨樣機(jī)、拋光機(jī)、砂輪機(jī)試驗(yàn)材料：碳鋼標(biāo)準(zhǔn)樣品三、試驗(yàn)內(nèi)容通過本次試驗(yàn)使學(xué)生了解

2、光學(xué)顯微鏡并生疏光學(xué)顯微鏡的構(gòu)造和使用方法；要求每個(gè)學(xué)生會(huì)實(shí)際操作光學(xué)顯微鏡，觀看金相樣品并測(cè)定其放大倍數(shù)。演示并初步生疏金相試樣的制備過程及方法四、試驗(yàn)報(bào)告撰寫一、試驗(yàn)名稱包括：1.使用光學(xué)顯微鏡觀看標(biāo)準(zhǔn)樣品的收獲四、個(gè)人體會(huì)與建議試驗(yàn)二 金屬材料的硬度一試驗(yàn)?zāi)康牧私獠际?、洛氏、維氏硬度的測(cè)試原理。初步把握各種硬度計(jì)的操作方法和使用留意事項(xiàng)。二試驗(yàn)設(shè)備和樣品布氏、洛氏、維氏硬度計(jì)鐵碳合金試樣三試驗(yàn)內(nèi)容和步驟通過教師講解，生疏布氏和洛氏硬度計(jì)的原理、構(gòu)造及正確的操作方法。演示測(cè)定維氏硬度值，演示測(cè)定布氏和洛氏硬度值，注：每個(gè)樣品測(cè)量壓痕數(shù)，由指導(dǎo)教師依據(jù)學(xué)生人數(shù)確定，保證每位學(xué)生可1-2 次。

3、由于試驗(yàn)條件限制，所以不需要嚴(yán)格依據(jù)屢次測(cè)量取平均值的要求進(jìn)展試驗(yàn)。四試驗(yàn)報(bào)告內(nèi)容簡述試驗(yàn)?zāi)康暮筒襟E。簡要表達(dá)布氏、洛氏、維氏硬度計(jì)的測(cè)量原理和特點(diǎn)。寫出測(cè)量步驟，附上試驗(yàn)結(jié)果?？偨Y(jié)各種硬度計(jì)的使用留意事項(xiàng)和使用體會(huì)。試驗(yàn)三 Sn-Pb 二元平衡相圖測(cè)試一、 試驗(yàn)?zāi)康膶W(xué)會(huì)用熱分析方法測(cè)繪 Sn-Pb 二元平衡相圖；把握純金屬與合金冷卻過程的異同，學(xué)習(xí)相變點(diǎn)溫度確實(shí)定方法。二、 試驗(yàn)設(shè)備與材料試驗(yàn)設(shè)備：微機(jī)差熱儀 DTA-2C(wt. %)Sn-Pb 1 所示。1 Sn-Pb 二元合金成分(wt. %)合金編號(hào)12共晶34合金成分100%Sn80%Sn+20%Pb61.9%Sn+38.1%Pb1

4、8.3%Sn+81.7%Pb10%Sn+90%Pb三、 試驗(yàn)內(nèi)容 4 個(gè)小組，每個(gè)小組負(fù)責(zé)測(cè)試一個(gè)成分合金的冷卻曲線。將預(yù)先配置好的金屬和合金分別放在陶瓷坩堝中，然后放入微機(jī)差熱儀中加熱，待合金熔化后，開頭冷卻。為防止金屬氧化，應(yīng)在熔化的金屬液面上掩蓋一層木炭粉或石墨粉。Sn-Pb 金屬及合金在冷卻過程中，設(shè)備會(huì)自動(dòng)記錄合金的溫度-時(shí)間的冷卻曲線，要求從冷卻曲線上找出臨界點(diǎn)。每組都會(huì)測(cè)出一種合金的冷卻曲線。 Sn-Pb 二元相圖。四、 試驗(yàn)報(bào)告撰寫撰寫試驗(yàn)報(bào)告格式要求：包括：1.Sn-Pb個(gè)人體會(huì)與建議一試驗(yàn)?zāi)康牧私舛糠治龅母痉?hào)和根本方程的意義把握在顯微鏡下進(jìn)展相含量定量分析的根本方法完

5、成試樣中 Sn-Pb 合金不同組織體積分?jǐn)?shù)測(cè)定二試驗(yàn)設(shè)備和樣品光學(xué)顯微鏡Sn-Pb 合金定量分析試樣三試驗(yàn)內(nèi)容和步驟由指導(dǎo)教師簡要講解截線法測(cè) Sn-Pb 合金組織體積含量的方法。 10 個(gè)以上珠光體晶粒的截線長度。四試驗(yàn)報(bào)告內(nèi)容簡述試驗(yàn)?zāi)康暮筒襟E。寫出測(cè)量步驟，付上試驗(yàn)結(jié)果。5 個(gè)體積含量測(cè)量結(jié)果，計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)誤差，并分析誤差產(chǎn)生緣由?？偨Y(jié)定量分析中留意事項(xiàng)和體會(huì)。試驗(yàn)五 Fe-C 合金平衡組織觀看一、試驗(yàn)?zāi)康纳梃F碳合金碳鋼和白口鑄鐵在平衡狀態(tài)下顯微組織。相互關(guān)系金相顯微鏡；1 中的各種鐵碳合金的顯微樣品。試驗(yàn)內(nèi)容及步驟面的預(yù)備； Fe-Fe3C織之間相互關(guān)系的概念。表示出來。依據(jù)顯微組織近似

6、確定亞共析鋼的含碳量：C%=(P0.77)/ 100+ (F0.0218)/100,P F分別為珠光體和鐵素體所占面積%三、試驗(yàn)報(bào)告要求試驗(yàn)?zāi)康?0-50mm 的圓內(nèi)，并將組成物名稱以箭頭引出標(biāo)明。依據(jù)所觀看的顯微組織近似確定一種亞共析鋼的含碳量。分析和爭辯：含碳量對(duì)鐵碳合金的組織和性能的影響。試驗(yàn)后的感想與體會(huì)一試驗(yàn)?zāi)康牧私饫煸囼?yàn)機(jī)的工作原理和操作方法測(cè)量碳鋼應(yīng)力應(yīng)變曲線，分析碳含量對(duì)彈性和塑性變形性質(zhì)的影響。二試驗(yàn)設(shè)備和樣品1拉伸試驗(yàn)機(jī)20.2%、0.45%、1.2%三試驗(yàn)內(nèi)容和步驟、0.45%、1.2%三個(gè)樣品進(jìn)展拉伸試驗(yàn)。在試驗(yàn)中，留意觀看拉伸過程中四個(gè)特征階段的各種現(xiàn)象，并記錄各特

7、征數(shù)值。成試驗(yàn)報(bào)告。四試驗(yàn)報(bào)告內(nèi)容簡述試驗(yàn)?zāi)康暮筒襟E。斷后伸長率、斷面收縮率等特征數(shù)值。 3比較并分析碳含量對(duì)樣品的彈性和塑性性質(zhì)的影響。4總結(jié)試驗(yàn)過程中留意事項(xiàng)和體會(huì)。試驗(yàn)七 碳鋼試樣的制備及測(cè)試綜合性試驗(yàn)一、試驗(yàn)?zāi)康膶W(xué)會(huì)實(shí)際制備鐵碳合金樣品；綜合分析并加深理解材料成分、顯微組織和性能之間的相互關(guān)系。二試驗(yàn)設(shè)備和樣品鐵碳合金試樣光學(xué)顯微鏡，磨樣機(jī)、拋光機(jī)、砂輪機(jī)、硬度計(jì)等三試驗(yàn)內(nèi)容領(lǐng)悟試驗(yàn)指導(dǎo)書中試驗(yàn)一、試驗(yàn)二、試驗(yàn)四的局部，為動(dòng)手試驗(yàn)做好的預(yù)備；品；利用光學(xué)顯微鏡觀看試樣金相形貌，得到顯微組織圖10 個(gè)以上珠光體晶粒的截線長度。中含碳量。測(cè)定試樣的硬度值，果相互之間的關(guān)系。四試驗(yàn)報(bào)告內(nèi)容試

8、驗(yàn)名稱試驗(yàn)?zāi)康脑囼?yàn)內(nèi)容技術(shù)，并對(duì)試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)展綜合分析。個(gè)人體會(huì)與建議一試驗(yàn)?zāi)康纳杷苄宰冃螌?duì)金屬組織和性能的影響生疏冷變形金屬在回復(fù)再結(jié)晶后組織性能的變化。二試驗(yàn)設(shè)備和樣品金相顯微鏡硬度計(jì)冷軋機(jī)或拉伸機(jī)箱式加熱爐CuAlZn切割機(jī)、鑲嵌用品三試驗(yàn)內(nèi)容和步驟建議的試驗(yàn)內(nèi)容硬度的變化；生疏和分析冷變形金屬在加熱后的回復(fù)再結(jié)晶過程中組織及性能的變化；生疏和分析不同晶體構(gòu)造的金屬在塑性變形過程中組織和性能變化特點(diǎn)。4.試驗(yàn)說明5 1 1 人。小組依據(jù)建議試驗(yàn)形成試驗(yàn)報(bào)告。例如試驗(yàn)方案：1、取純Al試樣五個(gè)每人1 個(gè)試樣10%、20%、30%、40%。假照試驗(yàn)尺寸較小，需要鑲嵌試樣，磨樣觀看試樣的組織并測(cè)試心部區(qū)域硬度，記錄試驗(yàn)數(shù)據(jù)。 的數(shù)據(jù)進(jìn)展比照。4、匯總小組其他成員的試驗(yàn)結(jié)果，綜合分析，形成最終試驗(yàn)報(bào)告。四試驗(yàn)報(bào)告內(nèi)容簡述試驗(yàn)?zāi)康?、設(shè)計(jì)的試驗(yàn)方案和根本步驟。附上試驗(yàn)測(cè)量得到的金相組織及性能數(shù)據(jù)和曲線。依據(jù)設(shè)計(jì)的試驗(yàn)方案及目的表達(dá)試驗(yàn)結(jié)果并分析緣由。總結(jié)試驗(yàn)過程中留意事項(xiàng)和體會(huì)。五、思考題將冷變形試樣的試驗(yàn)數(shù)據(jù)繪成變形量-硬度關(guān)系圖，分析冷加工后材料性能的變化規(guī)律及機(jī)理。冷變形試樣加熱后硬度變化規(guī)律如何？組織變化規(guī)律如何？為什么？什么是臨界變形度，你小組的試驗(yàn)中是否覺察這一現(xiàn)象？一試驗(yàn)?zāi)康纳杞饘倌痰牡湫徒M織二試驗(yàn)設(shè)備和樣品 1光學(xué)顯微鏡Sn-Pb 合金：5%