材料科学基础实验指导书

1、材料科学根底试验指导书试用年月日试验名目试验一金相显微镜的使用及金相试样制备方法2试验二金属材料的硬度2试验三Sn-Pb2试验四金相定量分析方法2试验五Fe-C2试验六材料弹性及塑性变形测定2试验七碳钢试样的制备及测试综合性试验4试验八金属塑性变形及回复再结晶设计性试验6试验九金属凝固组织及缺陷的观看2试验一 金相显微镜的使用及金相试样制备方法一、 试验目的了解光学显微镜的原理及构造，生疏其零件的作用。学会正确操作和使用金相显微镜。把握金相试样的制备过程和根本方法。二、试验设备与材料试验设备：x-1型台式光学显微镜，磨样机、抛光机、砂轮机试验材料：碳钢标准样品三、试验内容通过本次试验使学生了解

2、光学显微镜并生疏光学显微镜的构造和使用方法；要求每个学生会实际操作光学显微镜，观看金相样品并测定其放大倍数。演示并初步生疏金相试样的制备过程及方法四、试验报告撰写一、试验名称包括：1.使用光学显微镜观看标准样品的收获四、个人体会与建议试验二 金属材料的硬度一试验目的了解布氏、洛氏、维氏硬度的测试原理。初步把握各种硬度计的操作方法和使用留意事项。二试验设备和样品布氏、洛氏、维氏硬度计铁碳合金试样三试验内容和步骤通过教师讲解，生疏布氏和洛氏硬度计的原理、构造及正确的操作方法。演示测定维氏硬度值，演示测定布氏和洛氏硬度值，注：每个样品测量压痕数，由指导教师依据学生人数确定，保证每位学生可1-2 次。

3、由于试验条件限制，所以不需要严格依据屡次测量取平均值的要求进展试验。四试验报告内容简述试验目的和步骤。简要表达布氏、洛氏、维氏硬度计的测量原理和特点。写出测量步骤，附上试验结果。总结各种硬度计的使用留意事项和使用体会。试验三 Sn-Pb 二元平衡相图测试一、 试验目的学会用热分析方法测绘 Sn-Pb 二元平衡相图；把握纯金属与合金冷却过程的异同，学习相变点温度确实定方法。二、 试验设备与材料试验设备：微机差热仪 DTA-2C(wt. %)Sn-Pb 1 所示。1 Sn-Pb 二元合金成分(wt. %)合金编号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、 试验内容 4 个小组，每个小组负责测试一个成分合金的冷却曲线。将预先配置好的金属和合金分别放在陶瓷坩埚中，然后放入微机差热仪中加热，待合金熔化后，开头冷却。为防止金属氧化，应在熔化的金属液面上掩盖一层木炭粉或石墨粉。Sn-Pb 金属及合金在冷却过程中，设备会自动记录合金的温度-时间的冷却曲线，要求从冷却曲线上找出临界点。每组都会测出一种合金的冷却曲线。 Sn-Pb 二元相图。四、 试验报告撰写撰写试验报告格式要求：包括：1.Sn-Pb个人体会与建议一试验目的了解定量分析的根本符号和根本方程的意义把握在显微镜下进展相含量定量分析的根本方法完

5、成试样中 Sn-Pb 合金不同组织体积分数测定二试验设备和样品光学显微镜Sn-Pb 合金定量分析试样三试验内容和步骤由指导教师简要讲解截线法测 Sn-Pb 合金组织体积含量的方法。 10 个以上珠光体晶粒的截线长度。四试验报告内容简述试验目的和步骤。写出测量步骤，付上试验结果。5 个体积含量测量结果，计算标准误差，并分析误差产生缘由。总结定量分析中留意事项和体会。试验五 Fe-C 合金平衡组织观看一、试验目的生疏铁碳合金碳钢和白口铸铁在平衡状态下显微组织。相互关系金相显微镜；1 中的各种铁碳合金的显微样品。试验内容及步骤面的预备； Fe-Fe3C织之间相互关系的概念。表示出来。依据显微组织近似

6、确定亚共析钢的含碳量：C%=(P0.77)/ 100+ (F0.0218)/100,P F分别为珠光体和铁素体所占面积%三、试验报告要求试验目的30-50mm 的圆内，并将组成物名称以箭头引出标明。依据所观看的显微组织近似确定一种亚共析钢的含碳量。分析和争辩：含碳量对铁碳合金的组织和性能的影响。试验后的感想与体会一试验目的了解拉伸试验机的工作原理和操作方法测量碳钢应力应变曲线，分析碳含量对弹性和塑性变形性质的影响。二试验设备和样品1拉伸试验机20.2%、0.45%、1.2%三试验内容和步骤、0.45%、1.2%三个样品进展拉伸试验。在试验中，留意观看拉伸过程中四个特征阶段的各种现象，并记录各特

7、征数值。成试验报告。四试验报告内容简述试验目的和步骤。断后伸长率、断面收缩率等特征数值。 3比较并分析碳含量对样品的弹性和塑性性质的影响。4总结试验过程中留意事项和体会。试验七 碳钢试样的制备及测试综合性试验一、试验目的学会实际制备铁碳合金样品；综合分析并加深理解材料成分、显微组织和性能之间的相互关系。二试验设备和样品铁碳合金试样光学显微镜，磨样机、抛光机、砂轮机、硬度计等三试验内容领悟试验指导书中试验一、试验二、试验四的局部，为动手试验做好的预备；品；利用光学显微镜观看试样金相形貌，得到显微组织图10 个以上珠光体晶粒的截线长度。中含碳量。测定试样的硬度值，果相互之间的关系。四试验报告内容试

8、验名称试验目的试验内容技术，并对试验结果进展综合分析。个人体会与建议一试验目的生疏塑性变形对金属组织和性能的影响生疏冷变形金属在回复再结晶后组织性能的变化。二试验设备和样品金相显微镜硬度计冷轧机或拉伸机箱式加热炉CuAlZn切割机、镶嵌用品三试验内容和步骤建议的试验内容硬度的变化；生疏和分析冷变形金属在加热后的回复再结晶过程中组织及性能的变化；生疏和分析不同晶体构造的金属在塑性变形过程中组织和性能变化特点。4.试验说明5 1 1 人。小组依据建议试验形成试验报告。例如试验方案：1、取纯Al试样五个每人1 个试样10%、20%、30%、40%。假照试验尺寸较小，需要镶嵌试样，磨样观看试样的组织并测试心部区域硬度，记录试验数据。 的数据进展比照。4、汇总小组其他成员的试验结果，综合分析，形成最终试验报告。四试验报告内容简述试验目的、设计的试验方案和根本步骤。附上试验测量得到的金相组织及性能数据和曲线。依据设计的试验方案及目的表达试验结果并分析缘由。总结试验过程中留意事项和体会。五、思考题将冷变形试样的试验数据绘成变形量-硬度关系图，分析冷加工后材料性能的变化规律及机理。冷变形试样加热后硬度变化规律如何？组织变化规律如何？为什么？什么是临界变形度，你小组的试验中是否觉察这一现象？一试验目的生疏金属凝固的典型组织二试验设备和样品 1光学显微镜Sn-Pb 合金：5%