关于工程材料综合实验报告
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关于工程材料综合实验报告
篇一：工程材料综合实验报告
一 ，实验目的
1、研究铁碳合金在平衡状态下的显微组织；
2 、分析含碳量对铁碳合金显微组织的影响，加深理解成分、组织与性能之 间的相互
关系；
3、了解碳钢的热处理操作；
4 、研究加热温度、冷却速度、回火温度对碳钢性能的影响； 5、观察热处理后钢的
组织及其变化；
6、了解常用硬度计的原理，初步掌握硬度计的使用。
二 ，实验设备及材料
1 、显微镜、预磨机、抛光机、热处理炉、硬度计、砂轮机等； 2、金相砂纸、水砂
纸、抛光布、研磨膏等；
3、三个形状尺寸基本相同的碳钢试样（低碳钢 20＃、中碳钢 45＃、高碳钢 T10）
三， 实验内容
三个形状尺寸基本相同的试样分别是低碳钢、中碳钢和高碳钢，
均为退火状态，不慎混在一起，请用硬度法和金相法区分开。
1 、设计实验方案：三种碳钢的热处理工艺（加热温度、保温时间、冷却方 式）
实验中对低碳钢 20＃、中碳钢 45＃、高碳钢 T10 进行如下表热处理
2 、选定硬度测试参数，一般用洛氏硬度。 3、热处理前后的金相组织观察、硬度的
测定。
4— —、分析碳钢成分 组织 性能之间的关系。
四 ，实验步骤：
1、观察平衡组织并测硬度：
（1 ） 制 金相 （包括磨制、抛光和腐 ）； （备 试样 蚀 2 ） 察并 制 微 ；观 绘 显 组织
（3 ） 硬度。测试
2、进行热处理。
3、观察热处理后的组织并测硬度：
（1 ）制 金相 （包括磨制、抛光和腐 ）； （备 试样 蚀 2）察并拍 微 。摄显 组织
五 ，实验处理：
1,观察和分析铁碳合金在平衡状态下的显微组织
平衡组织一般指合金在极为缓慢冷却的条件下所得到的组织。铁碳合金在平衡状态下
的显微组织，可以根据 Fe-Fe3C 相图来分析，从相图来看，所有碳钢和白口铸铁在室温下
的显微组织均由铁素体和渗碳体所组成。但是由于碳含量的不同，结晶条件的差别，铁素
体和渗碳体的相对数量、形态、分布和混合情况均不一样，因而呈现各种不同特征的组织
组成物。
2、铁碳合金在室温下的组织
3、铁碳合金的成分--组织--性能关系
组织：在室温下，碳质量分数不同时，合金的组织在变化。随着碳质量分数的 增
大，组织按下列顺序变化：F、F+P、P+Fe3CⅡ、P+Fe3CⅡ+Le’、Le’+Fe3CⅠ 、Fe3C 。
性能：硬度主要决定于 中 成相或 成物的硬度和相 数量，而受他 的形组织 组 组织组 对 们 态
影响比较小，随着碳质量分数的增加，由于硬度高的 Fe3C 增多， 硬度低的 F减少，所以
合金的硬度呈直线关系增大，由全部为 F 的硬度 约为 80HRB 增大到全部为 Fe3C 时约
800HRB。
强度是一个对组织形态很敏感的性能。随碳质量分数的增加，亚共析钢中 P增加而 F
高，F 的强度值较低，所以亚共析钢的强度随碳质量分数的增 大而增大。减少，P的强度
比较高，其大小与细密程度有关，组织越细密 则强度值越当碳质量分数超过共析成分之
后，由于强度较低的 Fe3CⅡ 沿晶 界出现，合金强度增高变慢，到 W(C)为0.9%时，Fe3CⅡ
沿晶界形成完整的 网，强度迅速降低，随着碳质量分数的增加，强度继续降低。塑性变
形全部由 F提供，所以随碳质量分数的增加，F 量不断减少时，合 金的塑性连续下降。
4、热处理是将金属材料放在一定的介质内加热、保温、冷却，通过改变材料表面或
内部的金相的组织结构来控制其性能的一种金属热加工工艺。其基本的工艺过程有退火、
正火、淬火、回火。 它的特点是：只改变金属材料内部组织结构，获得所需性能，尽量
避免改变零件的形状。 同样的材料经过不同的热处理方法，可以得到不同的内部组织，
因此，热处理工艺可以最大限度地发挥材料的潜力。
5、研究加热温度、冷却速度、回火温度对碳钢性能的影响
淬火加热温度的选择：对于亚共析钢采用Ac3+30~50°，对于共析钢和过共析钢采用
Ac1+20~40°。对于亚共析钢如果淬火温度过高，奥氏体晶粒就会粗大，淬火后严重影响
和降低塑性和韧性，如果淬火温度过低，奥氏体化就会不完全，淬火后会有铁素体，导致
淬火硬度不够，强度降低。
对于共析钢和过共析钢，淬火温度高了，同样奥氏体晶粒就会粗大，同时碳化物溶入
奥氏体过多，淬火后容易变形开裂，同时严重降低硬度和强度，如果温度低了，碳化物溶
入奥氏体过少，大部分碳化物保留下来，淬火后也容易变形开裂，奥氏体化后奥氏体含碳
量过低，导致淬不上火，导致淬火后马氏体硬度不够，强度降低。
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关于工程材料综合实验报告 篇一：工程材料综合实验报告 一，实验目的 1、研究铁碳合金在平衡状态下的显微组织； 2 、分析含碳量对铁碳合金显微组织的影响，加深理解成分、组织与性能之间的相互关系； 3、了解碳钢的热处理操作； 4 、研究加热温度、冷却速度、回火温度对碳钢性能的影响；5、观察热处理后钢的组织及其变化； 6、了解常用硬度计的原理，初步掌握硬度计的使用。 二，实验设备及材料 1 、显微镜、预磨机、抛光机、热处理炉、硬度计、砂轮机等；2、金相砂纸、水砂纸、抛光布、研磨膏等； 3、三个形状尺寸基本相同的碳钢试样（低碳钢20＃、中碳钢45＃、高碳钢T10） 三，实验...
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作者：Jazy
分类：实用范文
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时间：2024-07-10
