机械工程材料试验指导书 doc - 图文

机 械 工 程 材 料

实 验 指 导 书

陈俊英 高国庆 杨 萍

冷永祥 万国江 王良辉

西 南 交 通 大 学 材 料 系2004 年 10 月

编

实 验 须 知

1. 实验不得无故缺席，否则取消期未考试资格；

2. 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；

3. 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；

4. 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； 5. 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；

6.，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；

7. 实验一至实验五在网上进行，网址是：http://clxy.swjtu.edu.cn/ ，进入

材料系主页后，到工程材料精品课程网页的网上实验相应拦目中，时间在相应教学内容结束后自己安排，实验报告在所有实验结束后统一交；

8. 实验六（材料综合实验）在材料实验室进行，具体时间在相应教学

内容结束后安排。

9. 实验部分成绩占期末总成绩的20%，即20分；

10. 在考试内容中涉及实验内容部分占20-30%，即20-30分。

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目 录

实验

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

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┅┅┅┅┅（ 7） 实验三 铸铁金相组织观察┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅（ 9） 实验四 有色金相组织观察┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅（10） 实验五 常规热处理┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅（11） 实验六 综合实验┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅（12） 附录

附录一┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅（14） 附录二┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅（20） 附录三┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅（24） 实验报告

实验报告一┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅（28） 实验报告二

第一实验部分报告┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅（30） 第二实验部分报告┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅（32） 实验报告三┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅（34） 实验报告四┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅（35） 实验报告五┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅（36） 综合实验报告┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅（37）

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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P0?10kg)

（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D?2.5mm淬火钢球，压力P?187.5kg（其

中预加压力P0?10kg)；

（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。

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2. 测定ak值

（1）观察横梁式弯曲冲击试验方法测定钢试样的ak值；

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AK值，然后公式求出ak值，

再算术平均求出各材料的ak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ak值表现出很大的分散性？影响ak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ak值高？

（请将解答做在指导书后面的相应实验报告中）

（2）所用材料为T10高碳钢和A3低碳钢；每种材料试样各1块，

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本文来源：https://www.bwwdw.com/article/dtqd.html