学生综合实验报告

学生综合实验报告实验类别院别专业班级姓学号指导教师二0一三年十二月十五日广东技术师范学院综合实验报告班级：姓名：学号：成绩：实验名称：实验单位：实验地点：实验时间：2013年12月8日至2013年12月15日共1周指导教师签名：综合实践周的指导思想及目的：为了加深学生对课堂所学理论的理解和掌握，达到根据零件的工作条件正确选择材料及正确制定实施热处理工艺的目的，特安排了本次综合实践。《工程材料与热处理》是在若干基础科学的生产实践基础上发展起来的一门科学，但它的一些主要理论是通过实践并总结了实践的规律而建立起来的。实践不仅可以使学生通过自己的实践来验证课堂的理论知识，加深理解、理论联系实际，而且也可以培养学生观察问题、发现问题、分析问题和解决问题的能力。因此，在《工程材料与热处理》这次综合实践周中必须给予足够充分的重视。务必使学生们通过这次《工程材料与热处理》综合实践周，充分了解和掌握《工程材料与热处理》最基本的方法和知识。每一位学生都能操作金属材料热处理的全过程，并独立制作出合格的金相组织试样。二、综合实践周的任务：《工程材料与热处理》综合实践周是在学生们学完《工程材料与热处理》这门课后安排在《金相热处理实验室》所要完成的十分重要的实践性教学环节。综合实践时间安排3～5天。综合实践的任务是：根据零件的工作条件选择零件材料及制定正确的热处理工艺；选择毛坯的种类、选择成型的方法、绘制出毛坯图；制定工艺方案及拟定工艺路线；制定正确的热处理工艺，掌握主要热处理工种（如：正火、淬火、回火）的基本操作技能，正确地使用热处理工种的主要设备，独立地完成简单零件的热处理工作；通过热处理的质量分析，能初步地运用在《工程材料与热处理》中已学到的基本知识去分析和解决生产中的实际问题；能正确使用洛氏硬度计和金相显微镜，通过电脑屏幕图象的分析、了解和掌握金属材料金相组织分析的全过程和方法，初步掌握金相试样的制作方法和检验技术。综合实验周的时间分配：实习进度日程安排表下午班一先由实习指导老师讲为我们清楚本次《工程材料综合实习周》的重要性，进行必要的安全教育；然后我们按学号顺序进行分组，并选出本组的组长，按组分配任务。然后老师为我们介绍《金相显微镜电脑互动系统》的使用方法和注意事项。接着我们按规定的要求到图书馆或网上查找资料、认真阅读本次《工程材料与热处理综合实习指导书》，并写出预习报告。二学生按试样规定的制作步骤，领工件，打磨表面、测硬度，并按规定的步骤开始正式制做各自的正火试件。三先对各组的试件按热处理步骤进行淬火热处理，热处理完后对试件进行表面打磨、测量经过淬火热处理后试件的硬度，然后全体学生按规定的步骤进行淬火工件的制做。四先对各组的试件按热处理步骤进行回火热处理，热处理完后对试件进行表面打磨、测量经过回火热处理后试件的硬度，然后全体学生按规定的步骤进行回火工件的制做。五先由实习指导老师对本次实习进行讲评，并就实习报告的内容和要求进行说明；然后全体学生在实习指导老师的带领下搞好实习场所的清洁卫生。剩余时间让全体学生回去认真写本次实验的实验报告。四、综合实验的步骤与工作程序：接受任务：我们组选择的材料是T8钢，根据分组我们进行有针对性地选择有关书籍去查找相关的资料。T8钢的简介：T8钢表示平均含C量为0.8%的优质碳素工具钢，含C：0.75%～0.84%，按化学成分分类是一种碳素钢，且为高碳钢。含Si：≤0.35%；Mn：≤0.40%；P:≤0.035%；S≤0.030%，按冶金质量分类是一种优质钢。按用途分类T8钢是一种工具钢。T8钢的性能及用途：T8钢加热时容易过热,变形也大,塑性强度也较低,不适合做模具，但淬透性较好，可用于制造断面较大的工具，且热处理后，具有较高的硬度与耐磨性，适合用于制造承受一定冲击而要求较高的刃具，如冲头、压缩空气工具、木工工具等工具。选择零件的材料及制定热处理工艺：1.T8钢正火将T8钢加热到相变点Accm以上30～50℃2.T8钢球化退火将T8钢加热到Ac1以上20～40℃，保温一段时间，然后缓慢冷却到6003.T8钢淬火的目的及淬火后的组织结构和性能T8钢的淬火处理为回火作好组织准备。将T8钢加热到Ac1以上30～50℃t=αDt——加热时间（加热升温时间和保温时间）（min）α——加热系数（min/mm）D——工件有效厚度（mm）。计算出加热时间，根据计算出的加热时间进行淬火处理。将T8钢加热到Ac1以上时，T8钢的组织为奥氏体和一部分未溶的细粒状渗碳体。淬火后，奥氏体变为马氏体，未溶的细粒状渗碳体保留下来，组织中还有部分残留奥氏体。经淬火处理后，T8钢的硬度曾加到不小于62HRC,耐磨性升高，韧性和塑性都降低。4.T8钢低温回火后的目的及回火后组织结构和性能低温回火的目的是稳定组织，降低淬火应力。将T8钢加热到150～250℃，保温一定时间，然后冷却到室温。在低温回火过程中，马氏体中部分过饱和碳原子以η—碳化物（Fe2C）形式析出。实施热处理工艺。1）制定热处理工艺路线：下料—→锻造—→球化退火—→机械加工—→淬火—→低温回火—→磨。2）热处理的具体操作步骤：热处理工序：（1）淬火780℃，保温15分钟，水冷；HRC：＞60；（4﹪热处理工序：（2）回火180℃～200℃，保温45分钟，空冷；HRC：64。（4T8钢是共析钢，过热敏感性大，容易出现过热的粗大的马氏体组织，导致工件开裂，淬火后也很少有剩余的碳化物，耐磨性也较差，但大截面工件的中心不会出现网状二次碳化物。三．实验结果在对工件进行淬火前后，分别测量了工件的洛氏硬度，数据如下：硬度值（N/mm2）第一点第二点第三点平均值正火前45404041.667淬火后80.5798279.833数据表明，对工件进行淬火处理后，工件硬度明显提高。T8钢进行热处理前的金相组织结构全部为层状珠光体，见下图下图为：经过淬火热处理后的T8钢，其基体为淬火马氏体及少量残留奥氏体，晶界处的黑色团状为淬火托氏体。淬火托氏体是由短而极细的片状渗碳体与铁素体所组成。四.结论1.T8钢的正火处理消除了锻造或铸造中产生的过热缺陷，细化了组织，提高了力学性能。2．球化退火处理使T8钢中的碳化物球化，降低了硬度与强度，使得韧性和塑性升高，改善了切削加工性。3.淬火处理使T8钢的组织结构发生改变，组织结构变为马氏体。钢的硬度和耐磨性升高。4.低温回火避免了回火脆性的产生，减小了淬火应力。强化了T8钢的组织结构，提高了钢的塑性与韧性。五．实验心得体会上个星期我们在曾豪华老师和白谕幸我的实验材料是T8钢，毛坯先在水磨砂纸磨去因切割而引起的切割变形组织，和因空气腐蚀而引起的腐蚀面，然后测出洛氏硬度！选择其中最光滑的一个面，在一到五号砂纸上打磨，在每张砂纸上打磨几乎都在上千次；在砂纸上打磨完后，再去抛光机上抛光，然后在计算机成像记录淬火前的毛坯的显微组织结构；将打磨好的毛坯进行淬火处理，然后将毛坯用水冷却后用水磨砂纸磨去煅烧后的毛坯表面，再次用一号到五号砂纸打磨一遍，再次用计算机成像出淬火后毛坯金属的显微组织结构，并于正火的显微组织结构照片进行比对，最后在测出淬火的毛坯的洛氏硬度，再比较淬火前后的硬度变化。我比较喜欢那些亲自动手的事情。有些事，只有真正经历才会懂得其中。一开始，个人以为这将是个有趣的实验，但拿着毛坯在砂纸上重复着单一的打磨动作时，才发现这是多么的枯燥，幻想着自己是不是以后出来工作时也是做这样的事情。在重复一次又一次的打磨动作，心里还想着是否偷一下懒，但想起老师说过如果抛光不成功，一切从头再来！想到这里，自己还是一五一十的做好我本分的事情，在砂纸上打磨毛坯时更小心仔细，最怕刮花了打磨的光滑面。身边也有同学以身试法，开始从头再来的悲催现实。整个实验过程，大部分操作都是自己一个人进行的，遇到了不懂的地方就请教老师，他们总会仔细地跟我讲解其中的知识要点和操作要领，最后成功的完成了此次金相热处理实验。特别地感谢豪华老师这几天来对我铮铮教诲，谢谢你老师！其中明白了，无论是做什么事都要有耐心去面对，不要轻易去躲避或逃避，无论有多难只要有足够的耐心一步一步来，事情总会有