材料科學(xué)基礎(chǔ)(金屬)試驗指導(dǎo)書

材料科學(xué)基礎(chǔ)(金屬)試驗指導(dǎo)書材料科學(xué)基礎(chǔ)(金屬)試驗指導(dǎo)書一、實驗?zāi)康?.了解金屬組織在金相顯微鏡下的形貌特征。2.熟悉金屬的脫碳淬火工藝。3.測定金屬的機械性能。二、實驗原理1.金相顯微鏡金相顯微鏡是一種用于觀察金屬和其他材料組織的光學(xué)顯微鏡。它可以顯示材料的顯微結(jié)構(gòu)，如組織、晶體結(jié)構(gòu)、纖維結(jié)構(gòu)等。金相顯微鏡能夠顯示各種金屬的相以及其對應(yīng)的晶體結(jié)構(gòu)，因此，可以對金屬的組織進行觀察和分析。2.脫碳淬火工藝脫碳淬火也稱潔凈度高溫淬火，是在高溫下進行的淬火工藝，目的是通過提高溫度來提高鋼材的潔凈度。在脫碳淬火過程中，首先將鋼材加熱到高溫，然后將其冷卻到室溫。這個過程可以增加鋼材的硬度和強度，但也會使其更加脆化，因此脫碳淬火常常與調(diào)質(zhì)工藝組合使用。3.機械性能材料的機械性能包括：拉伸強度、屈服強度、斷裂伸長率和沖擊強度等。用試驗儀器進行拉伸、壓縮、彎曲等拉伸強度、屈服強度測試，用沖擊試驗儀進行沖擊試驗以獲得樣品的斷裂伸長率和沖擊強度。三、實驗設(shè)備金相顯微鏡、脫碳淬火爐、恒溫箱、淬火槽、打樣機、UNI-WD-10型卡氏硬度計、萬能試驗機、沖擊試驗機。四、實驗步驟1.制備金屬試樣將棒材切割成長度30mm，直徑12mm左右的試樣，然后在打樣機上打磨成30mm×2mm×2mm的塊狀樣品；2.脫碳淬火將制備好的金屬試樣放入脫碳淬火爐中加熱至950℃，保溫30min，然后冷卻到室溫后，樣品顏色變?yōu)樯罴t色；3.磨光、腐蝕用研磨紙將金屬樣品磨光，然后用氫氧化鈉溶液進行腐蝕處理，腐蝕5~10s，然后清洗干凈；4.顯微觀察將樣品放入金相顯微鏡中觀察，觀察時應(yīng)選擇透射光源，并調(diào)整顯微鏡的放大倍數(shù)，觀察組織形貌、晶粒大小和形狀、相種類和分布等結(jié)構(gòu)特點。5.硬度測試用UNI-WD-10型卡氏硬度計對樣品進行硬度測試，一塊樣品測試三次，每次測試量程分別為HRA、HRB、HRC，記錄三次測試結(jié)果的平均值。6.拉伸、屈服強度測試用萬能試驗機對樣品進行拉伸、屈服強度測試，測量拉伸強度、屈服強度，為了得到更可靠的數(shù)據(jù)，應(yīng)測量3個樣品每個樣品測試3次。7.沖擊試驗用沖擊試驗機對樣品進行沖擊試驗，記錄樣品的斷裂伸長率和沖擊強度。五、實驗數(shù)據(jù)處理1.顯微觀察觀察樣品的形貌、晶粒大小和形狀、相種類和分布等結(jié)構(gòu)特點，并將觀察結(jié)果記錄下來。2.硬度測試對三次硬度測試結(jié)果求平均值，并記錄下來。3.拉伸、屈服強度測試對測量出的拉伸強度和屈服強度結(jié)果求平均值，并記錄下來。4.沖擊試驗記錄樣品的斷裂伸長率和沖擊強度。六、實驗注意事項1.脫碳淬火時，應(yīng)保證試樣加熱到950℃，保溫時間應(yīng)不少于30min。2.取出淬火后的樣品時，應(yīng)注意安全，避免燙傷。3.在磨光和腐蝕過程中，應(yīng)避免使用過多的力量和過高的速度，以免在制備過程中對試樣造成影響。4.在顯微鏡下觀察樣品時，應(yīng)從小倍數(shù)開始觀察，并逐漸增加倍數(shù)，以避免對樣品造成損傷。5.測量硬度、拉伸強度和屈服強度時，應(yīng)遵循儀器操作規(guī)范，以保證測量結(jié)果的準確性。七、實驗結(jié)果1.樣品組織形貌、晶粒大小和形狀、相種類和分布等結(jié)構(gòu)特點。2.測量結(jié)果的平均值。3.樣品的斷裂伸長率和沖擊強度。八、實驗結(jié)論1.通過金相顯微鏡觀察金屬試樣，可以得到其組織形貌、晶粒大小和形狀、相種類和分布等結(jié)構(gòu)特點。2.脫碳淬火可以提高鋼材的硬度和強度，但也會使其更加脆化。