工程材料及材料成型实验报告

工程材料及材料成型试验指导书青岛大学机械根底试验教学中心一、试验目的1、进一步把握不同成分铁碳合金在平衡状态下的显微组织。2Fe-Fe

C相图在铁碳合金组织分析中的作用33、把握铁碳合金成分与组织变化的关系和规律，能够依据显微组织的特征估算亚共析钢中碳的质量分数。4、生疏金相显微镜的构造与使用。二、试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，即Fe-FeC相图所3对应的组织。衡组织。因此我们可以借助退火组织来观看和分析铁碳合金的平衡组织。依据Fe-FeC相图，我们把铁碳合金相图分为工业纯铁、亚共析钢、共析钢、过共析钢、亚共3晶白口铁、共晶白口铁、过共晶白口铁1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。经经变为碎块状或网状。3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面不全都导致的结果。4过共析钢质量分数0.77%<ωc<2.11%，室温组织由珠光体和二次渗碳体组成。经硝酸酒精后珠光体呈灰白色，二次渗碳体呈黑色网状。5亚共晶白口铁碳的质量分数为2.11%<ωc<4.3%珠光体，二次渗碳体析出与共晶渗碳体连在一起。6棒状7c<6.69％的碳钢，室温组织由莱氏体和一次渗碳体组成。经硝酸酒精溶液浸蚀后一次渗碳体呈白亮的、粗大的板条分布在莱氏体基体上。三、试验仪器设备及材料45、T8、T12钢显微组织，并标出各物相材料名称浸蚀剂浸蚀剂浸蚀剂五、依据所观看的组织,说明含碳量对铁碳合金组织和性能的影响。五、依据杠杆定律估算未知样品的含碳量和硬度。一、试验目的1、了解碳钢热处理的根本方法。2、了解不同热处理方法对碳钢组织与性能的影响。3、了解硬度测量的根本原理和应用范围。二、试验仪器及设备三、试验操作过程1、介绍电炉、硬度计、读数显微镜、砂轮机和预磨机的使用方法及安全留意事项。45T10钢试样(6块，一块退火试样已提前备好)。、将试样放入箱式或坩锅电炉中加热至肯定温度(45860℃；T10780℃)10分钟。4、2人一组，分别进展水冷(4块)、油冷(1块)、空冷(1块)操作。53200℃、400℃、60030分钟。6、处理后的试样依次用砂轮机、预磨机磨去两端氧化皮,然后测量硬度:炉冷、空冷试样测布氏硬其它试样测洛氏硬度(3～4点)。四、填写表中全部试验数据钢号热处理工艺钢号热处理工艺HRCHRB换算为加热温〔℃〕冷却方法回火温〔℃〕123平均HRC45860炉冷空冷油冷水冷水冷200水冷400水冷600750水冷表二钢号 加热温冷却硬度值回火温 1〔℃〕HRCHRB2 3平均换算为HBT12 780炉冷空冷油冷水冷水冷200水冷400水冷600860水冷五、分析冷却速度、回火温度对碳钢硬度及性能的影响的影响45750860℃的组织与性能的影响T12860℃水淬、200780℃、200℃回火的组织与性能的差异。试验三 金属材料的金相组织观看一、试验目的1、观看了解碳钢几种典型的热处理后的显微组织特点。2、观看了解碳钢、合金钢几种典型的热处理后的显微组织特点。二、试验原理转变了钢的组织与构造，其相变温度也有很大变化。〔一、常碳用钢和合金钢的组织特点1、常用碳钢 本试验主要观看20钢、45钢和T12的淬火组织。2、合金工具钢W18Cr4V的金相组织。1〕高速钢的铸态组织莱氏体(白色骨骼状碳化物)+马氏体(白色)+剩余奥氏体(白色)+托氏体(黑色)。2〕高速钢的退火组织铸态组织中由于存在大块状的碳化物，因而使高速钢的性能变得硬而脆，不能直接使用，必需退火组织索氏体+碳化物。3〕高速钢的淬火组织溶解到奥氏体中。淬火后的组织：马氏体+大量的残留奥氏体+一次碳化物颗粒，高速钢的回火组织560℃高温回火。回火组织：回火马氏体(黑色)+少量残留奥氏体+碳化物颗粒。三、试验仪器设备及材料四、画出以下试样的显微组织，并标出各物相20淬火T10球化退火W18Cr4V淬火W18Cr4V淬火回火材料名称浸蚀剂浸蚀剂放大倍数浸蚀剂浸蚀剂浸蚀剂五、依据所观看的金相组织，选一材料分析说明金相组织对性能的影响试验四铸铁、有色合金的显微组织观看一、试验目的：1、观看和争论石墨的大小、数量、形态及分布对铸铁的组织及性能的影响。2、娴熟把握各种铸铁的显微组织及性能特征。二、试验原理〔石墨呈片条状〔团絮状〕和球墨铸铁〔石墨呈圆球状。1、灰铸铁珠光体灰铸铁。图示为珠光体〔暗黑色〕加少量铁素体〔白色〕灰铸铁。2、可锻铸铁可锻铸铁是由白口铸铁经石墨化退火处理而得。退火过程中渗碳体发生分解形成团絮状石墨。铁。3、球墨铸铁球墨铸铁。图示为铁素体球墨铸铁。有色金属1、铝合金(Si10%~13%),常称“铝硅明”Al-Si合金相图可知改成α固溶体和粗大针状的硅晶体组成的共晶体及少量呈多面体状的诞生硅晶体。α固溶体和细密共晶体组成的亚共晶组织，因而使铝合金的强度和塑性显著提高。2、铜合金工业上最常用的铜合金有铜锌合金(黄铜)(锡青铜)(铝青铜)(铍青铜)、铜镍合金(白铜)等。Cu-Zn合金相图可知，锌的质量分数少39％的黄铜组织为单相α固溶体，称为α黄铜或单相黄铜，锌质量分数在39%~45%的黄铜呈α+β两相组织，称两相黄铜，黄铜H62的显微组织。3、轴承合金又称巴氏合金，用来制造滑动轴承的轴瓦和内称。常用的锡基轴承合金为ZSnSb11Cu6，该合金的成分中除ωSn83％外还含有ωSb11%及ωCu6%。Sb中的αSn-Sb为基体的有序固溶体β除由于β相密度小而易上浮所造成的密度偏析，合金中参加铜形成Cu6Sn5。在液体中冷却时最先结晶成树枝状晶体能阻碍β相上浮，因而使合金获得较均匀的组织。ZSnSb11Cu6合金的金相组织：暗黑色基体为软的α相，白色方块为硬的β相，白色枝晶状析出物为Cu6Sn5，它也起硬质点的作用。这种软基体硬质点混合组织能保证轴承合金具有必要的强度、塑性和韧性，以及良好的减磨性。三、设备及材料四、画出以下材料的金相组织，并标出各物相。材料名称浸蚀剂浸蚀剂浸蚀剂浸蚀剂浸蚀剂3一、试验目的1、了解液态成型工艺过程2、把握液态成型的加工方法 ℃3604、了解影响合金流淌性及充型力量的因素二、试验原理 50液态成型工艺有铸造、液态模锻等多种方法。石蜡

C 15% 75%1-1蜡料相图

硬脂酸铸造的特点：不受零件大小、外形、材料的限制。原材料来源广，生产本钱低。生产过程较简单，易消灭废品，不适单件小批量生产。清楚的简单铸件的力量。假设充型力量缺乏，将使铸件产生浇缺乏或冷隔等缺陷一、合金的流淌性廓清楚薄壁的铸件〔对薄壁、大型简单尤为重要，否则易消灭浇缺乏冷隔等缺陷。影响合金流淌性的主要因素T度高。

C°低，过热溶浇注条件：浇注温度：T ↑，合金粘度↓，过热度↑，合金保持液态的时间↑，充型力量浇T1200～1380C°浇1520～1620C680～780C°。对薄壁简单铸件或流淌性较差的合金可适当提高浇注温度。二、铸型充填条件型力量较强。铸型的阻力：一样条件下，砂型与金属型铸造〔铸型加热到200C°〕二、试验材料〔15%75%的硬脂酸60℃的亚共晶蜡料〔75%15%的硬脂酸。三、试验仪器与设备低温、中温加热炉各一台；液态成形试验装置一台4．合金流淌性测试仪四、试验内容材料的流淌性试验；1〕试验过程60℃70℃20℃1-1：1-1液体性质对成形性的影响蜡料蜡料收缩大小与特征外观质量平均流淌长度答复以下问题1)哪种蜡料成型性好？为什么？材料的收缩性试验；试验过程一号模型 b)二号模型 c)三号模型10℃60℃、80℃、模1-2。1-2环境条件对液态成形性的影响工程工程共晶蜡料加热到60℃浇注共晶蜡料重力充型重力充型 压力充型 过热到60℃ 过热到80℃浇缺乏与