材料科学基础实验报告
材料科学与工程基础实验实验报告详解
郑州航院材料成型及控制工程专业材料科学与工程基础实验课设报告学生姓名：一、综述1. 马氏体组织综述马氏体是将钢加热到一定温度（形成奥氏体）后经迅速冷却（淬火），得到的能使钢变硬、增强的一种淬火组织。
马氏体通常有片状、板条状，但金相观察中通常表现为针状。
高的强度和硬度是马氏体的主要特征之一，通常低碳马氏体具有良好的强度和一定的韧性，高碳马氏体强度高、韧性大。
回火马氏体一般是淬火钢经低温回火（150~250℃）所得组织。
有成分不均匀的过饱和的 a-固溶体与高度弥散分布的碳化物FeXC所组成，基本上保持了淬火钢的高硬度和高耐磨性的前提下，降低其淬火内应力和脆性，以免使用时崩裂或过早损坏。
它主要用于各种高碳的切削刃具、量具、冷冲模具、滚动轴承以及渗碳件等。
低温回火后的工件硬度一般在60HRC以上。
2. 索氏体组织综述索氏体是钢经正火或等温转变所得到的铁素体与渗碳体的机械混合物，索氏体组织属于珠光体类型的组织，但其组织比珠光体组织细，索氏体具有良好的综合机械性能。
回火索氏体由淬火钢高温回火（500~650℃）所得组织，是较细小的铁素体与球状渗碳体的混合物。
具有良好的机械性能，硬度一般在28-33HRC.习惯上将淬火钢加高温回火相结合的热处理工艺称为调质，其目的是获得强度，硬度、塑性和韧性都较好的综合机械性能。
因此，广泛用于汽车，拖拉机，机床等的重要结构零件，如连杆，螺栓，齿轮及轴类。
回火后硬度一般为HB200－330。
3. 屈氏体组织综述屈氏体是通过奥氏体等温转变所得到的由铁素体与渗碳体组成的极弥散的混合物。
是一种最细的珠光体类型组织，其组织比索氏体组织还细。
回火屈氏体淬火钢经中温回火(350~500℃)所得组织，是极细小的铁素体与球状渗碳体的混合物。
其目的是获得高的屈服强度，弹性极限和较高的韧性。
因此，它主要用于各种弹簧和热作模具的处理，回火后硬度一般为HRC35－50。
二、实验过程1. 热处理加工方法、过程（1）T8号钢：①淬火将试样置于780ºC炉膛内，保温6分钟左右，取出试样对其进行油冷。
材料科学基础实验报告
材料科学基础实验报告专业：班级：姓名：学号：日期：成绩：实验一、金相显微镜的使用一、试验目的二、金相显微镜的结构请写出图中各数字代表的金相显微镜上的零部件实验二金相试样的制备及金相组织观察一、试验目的二、实验仪器设备三、金相试样制备的过程四、实验原理五、实验结果在下图中画出你所观察到的金相组织1、45号钢2、铸铁五、实验后的收获（a ）20钢（100 ×） (b) 45钢（100× ） 浸蚀剂：4%硝酸酒精溶液 浸蚀剂：4%硝酸酒精溶液图5 灰铸铁显微组织 （400×） 图6可锻铸铁显微组织（200×） 浸蚀剂：4%硝酸酒精 浸蚀剂：4%硝酸酒精图7球墨铸铁显微组织（400×） 浸蚀剂：4%硝酸酒精实验一金相显微镜的使用及金相试样的制及观察一、试验目的1了解金相显微镜的光学原理和构造2初步掌握金相显微镜的使用方法3掌握金相试样的制备方法4观察金相，绘制金相图二、实验原理1、金相显微镜的光学原理和构造金相显微镜是利用光线反射将不透明的物件放大后金相观察的，它是进行金属显微分析的主要工具。
将专门制备的金相试样放在金相显微镜下进行放大和观察，可以研究金相组织与其成分和性能之间的关系，确定各种金属经不同加工及热处理后的显微组织；鉴别金属材料质量的优劣，如各种非金属夹杂物在组织中的数量及分布情况，以及金属晶粒度的大小等。
因此，利用金相显微镜来观察金属的内部组织与缺陷是金属材料研究的一种基本实验技术。
目前普通光学金相显微镜最高有效放大倍数为1600～2000倍。
图1金相显傲镜的光学放大原理示意图当被观察物体AB置于物镜前焦点略远远处时，物体的反射光线穿过物镜经折射后，得到一个放大的倒立实象A′B′(称为中间象)。
若A′B′处于目镜焦距之内，则通过目镜观察到的物象是经目镜再次放大了的虚象A″B″。
在显微镜设计上，虚象AB正好落在距人眼250mm处，这时观察到的物体影象最清晰。
材料科学基础实验报告六（优秀范文五篇）
材料科学基础实验报告六（优秀范文五篇）第一篇：材料科学基础实验报告六某某某某大学实验报告（六）学院:_________________专业：_________________ 班级:_________________学号：_________________ 姓名:_________________日期：_________________实验六有色金属及其合金显微组织分析课程名称：实验题目：一、实验目的：二、实验仪器及材料：三、实验内容：四．实验结果及分析：第二篇：科学实验报告实验课题：观察月相实验目的：通过对月相的观察，使学生了解月相变化的规律，养成长期观察的习惯。
实验器材：黄色彩纸（每组十五张）、剪刀（每组一个）实验原理：月球在圆缺变化过程中会出现各种不同的形状。
实验步骤：1．对月亮在一个月内的变化进行观察并记录2．根据记录用剪刀剪出不同时间月相的样子3．制作月相规律图实验现象：一个月中月相的变化规律是：初二向左弯，初八右半边明亮，十五月圆，二十二左半边明亮，二十八向右弯。
经历：新月上弦月圆月下弦月残月的过程。
实验结果：月相的变化有一定的规律性。
实验课题：“环形山”成因模拟实验实验目的：通过模拟试验，对“环形山”的成因进行猜测，养成学生科学的思考问题的习惯实验器材：沙子（每组若干）、注射器、胶管（每组一套）、重球（每组一个）、学生自己准备的用具实验原理：环形山是流星、陨石撞击月球后留下来的。
实验步骤：1．将注射器连接胶管并把胶管插入沙子底部2．用力将注射器中的水推出，观察现象3．用重球砸向沙堆，观察现象并记录实验现象：注射器中的水会穿出沙堆，形成火山状；重球砸向沙堆，沙堆会出现类似环形山的凹坑。
实验结果：沙堆会出现类似环形山的凹坑。
实验课题：放大镜下的发现实验目的：知道放大镜的使用方法及其作用。
实验器材：放大镜、报纸、书本、树叶实验原理：放大镜能把物体的像放大。
实验步骤：1、用放大镜观察树叶，把看到的记录下来。
材料科学研究实验报告
材料科学研究实验报告引言材料科学研究实验是为了探索材料的性质和应用而进行的一系列实验。
本报告将记录我们在材料科学研究中进行的实验设计、实验过程和实验结果。
通过这些实验，我们希望可以更好地了解和应用材料科学的知识。
实验方法实验材料我们选择了标准的金属样本进行实验，包括铁、铜和铝。
实验步骤1. 准备实验所需的材料和设备；2. 分别将铁、铜和铝样本进行清洗，以去除表面的污垢；3. 借助显微镜观察样本的微观结构；4. 将样本放入实验仪器中，进行拉伸实验，记录拉伸前后的长度和负载；5. 分析实验数据，计算杨氏模量和屈服强度等指标。
实验设备- 显微镜：用于观察材料的微观结构；- 拉伸仪：用于进行拉伸实验并记录实验数据。
实验结果显微镜观察通过显微镜观察样本的微观结构，我们发现铁、铜和铝都具有晶体结构。
铁和铜的晶体结构较为有序，呈现出明显的晶界和晶体间的排列。
而铝的晶体结构则较为松散，晶界较不明显。
拉伸实验在拉伸实验中，我们记录了拉伸前后的长度和负载，并通过计算得到了每种材料的杨氏模量和屈服强度。
结果表明铁具有较高的杨氏模量和屈服强度，铜次之，铝最低。
这与我们对材料的性质有一定的认知一致，铁具有较高的强度和刚性，适用于需要承受大负荷的场合，如建筑结构。
铜具有较好的导电性和导热性，常用于电子器件和导线。
铝具有较低的密度和良好的延展性，常用于航空航天和汽车制造。
结论通过本次实验，我们对铁、铜和铝等金属材料进行了研究，并得到了它们的一些基本性质。
这些实验结果为我们深入了解和应用材料科学提供了重要的参考和依据。
通过进一步研究和实验，我们可以不断拓展关于材料的认知，并为材料科学的发展做出贡献。
参考文献1. Smith, W.F. (2006). "Structure and Properties of Engineering Alloys". McGraw-Hill.2. Callister Jr., W.D. (2007). "Materials Science and Engineering: An Introduction". Wiley.。
材料科学基础实验报告(新)
材料科学基础实验报告
专业 姓名 实验时间 实验名称
实验目的：
班级 同组人
年月
组别
指导教师
日
实验地点
实验预习报告
实验仪器：
实验原理：
实验步骤：
原始数据：
实验数据记录表
数据处理及思考题：
教师课堂签名：
实验小结：
教师评语：
1. 实验预习：（ 认真、 较认真、 一般、 较差、 很差 ）；占 30%
2. 原始数据及实验操作能力：（好、较好、一般、差）占 30%
3. 实验结果、误差分析或作图：（ 规范、 中等、 不规范 ）；占 30%
4. 卷面整洁度：（ 很好、 较好、 中等、 较差、 很差 ）；占 10%
评定等级：[ ]
教师签名：
日期： 年 月 日
材料实验报告结果分析(3篇)
第1篇一、实验背景随着科技的不断发展，新型材料的研究与应用日益广泛。
为了探究某种新型材料的性能，我们进行了一系列实验。
本报告将对实验结果进行分析，以期为该材料的进一步研究与应用提供参考。
二、实验目的1. 确定新型材料的物理性能，如密度、硬度、弹性模量等；2. 分析新型材料的化学性能，如耐腐蚀性、抗氧化性等；3. 评估新型材料在实际应用中的适用性。
三、实验方法1. 实验材料：选取一定量的新型材料样品；2. 实验设备：电子天平、硬度计、拉伸试验机、腐蚀试验箱等；3. 实验步骤：（1）称量样品，测定其密度；（2）使用硬度计测定样品的硬度；（3）进行拉伸试验，测定样品的弹性模量；（4）将样品置于腐蚀试验箱中，观察其耐腐蚀性；（5）将样品暴露于空气中，观察其抗氧化性。
四、实验结果与分析1. 密度实验结果显示，新型材料的密度为 2.8g/cm³，与常见材料相比，具有较低的密度。
这表明该材料具有较好的轻量化性能，有利于降低产品重量，提高结构强度。
2. 硬度实验结果表明，新型材料的硬度为8.5HRC，具有较高的硬度。
这说明该材料具有良好的耐磨性能，适用于承受较大摩擦力的场合。
3. 弹性模量拉伸试验结果显示，新型材料的弹性模量为200GPa，具有较高的弹性模量。
这表明该材料具有较高的抗变形能力，适用于承受较大载荷的结构。
4. 耐腐蚀性腐蚀试验结果显示，新型材料在腐蚀试验箱中浸泡24小时后，表面无明显腐蚀现象。
这说明该材料具有良好的耐腐蚀性能，适用于恶劣环境。
5. 抗氧化性实验结果表明，新型材料在空气中暴露48小时后，表面无明显氧化现象。
这表明该材料具有良好的抗氧化性能，适用于长期暴露于空气中的场合。
五、结论通过本次实验，我们对新型材料的性能进行了全面分析。
实验结果表明，该材料具有以下优点：1. 较低的密度，有利于降低产品重量；2. 较高的硬度，具有良好的耐磨性能；3. 较高的弹性模量，具有较高的抗变形能力；4. 良好的耐腐蚀性能，适用于恶劣环境；5. 良好的抗氧化性能，适用于长期暴露于空气中的场合。
材料科学基础试验报告
配位数
2
3
4
6
8
≥1.00 12
配位多面体 哑铃形
形状
（直线形）
三角形
四面体
八面体
立方体 立方八面体
实例
干冰CO2 闪锌矿β-ZnS 食盐NaCl
萤石CaF2
自然Au
配位多面体的连接方式
有1/8属于该立方体 有1/4属于该立方体 有1/2属于该立方体 完全属于该立方体
晶体结构
金刚石 C
金刚石的结构
球体紧密堆积示意图
等径球体紧密堆积
，
12
6
3
54
12
6
3
54
AB
球体的二维密排
球体堆积第二层 最紧密的堆积方式是将球对准1， 3，5 位。 ( 或对准 2，4，6 位，其情形是一样的 )
堆积第三层，第一种是将球对准第一层的球。
12
6
3
54
每两层形成一个周期，即 ABAB 堆积方式， 形成六方紧密堆积---ABAB型。
1 4 1
=2个 =1个
6
若有n个等大球体作最紧密堆积时，必定有n个八面体空 隙和2n个四面体空隙，这一结果对立方紧密堆积和六方 紧密堆积均适用。
不等大球体的紧密堆积
尺寸相差不大的异号离子
同号离子之间的排斥力增大，结构不稳定
为保持结构稳定， 异号离子往往排不紧密堆积的形式
不等大球体的紧密堆积
置关系； • 分析配位四面体和配位八面体共顶、共面、共棱连
接的情况； • 观察石墨和金刚石的晶体结构模型； • 观察氯化钠、氯化铯、金红石、萤石的晶体结构； • 观察硅酸盐晶体结构中硅氧四面体的连接情况。
观察结果记录
无机材料科学基础试验
四、实验条件
1.药物天平
2.量筒
5.Na2CO3溶液（不同浓度）
8.承量瓶
9.蒸馏水
3.玻璃棒 4.烧杯（600ml）
6.秒表
7.试验用粘土
10.恩氏粘度计 （如图）
五、实验步骤
1、加水量对粘土泥浆流动性的影响的测定 取3支容量为600ml的烧杯，每杯放入80g粘土（天平精确到
0.1g），在第一杯中加入蒸馏水150ml，其余各杯中相应增加30ml 水，即180，210，240ml水，用玻璃棒搅拌均匀，搅拌相同的时间， 倒入粘度计中，然后测流出100ml泥浆所需的时间（秒）。 2、相对粘度的测定
一、实验目的
验证固相反应理论，通过本实验达到进一步了解固相 反应机理；
通过测定BaCO3-SiO2系统中给定组成的固相反应速 度常数，熟悉测定固相反应速度的仪器及方法。
在另一高温炉升高到900℃保温30分钟淬冷或750℃淬冷后， 盖好电炉底盖，温到900℃，保温30分钟，然后再将样品 （第二个）淬冷。
把淬冷后的样品冷却后，取出，放在载玻片上用镊子平研细 （压碎）盖上盖玻片，在偏光显微镜下观察物镜。
根据观察结果写出试验报告，并与Na2O-SiO2系统相图相对 照。
一、实验目的 二、实验内容 三、实验原理、方法和手段 四、实验条件 五、实验步骤 六、思考题
一、实验目的
掌握测定粘土阳离子交换容量的方法； 熟悉鉴定粘土矿物组成的一种方法。
二、实验内容
对某种硅酸盐矿物的阳离子交换容量进行测定， 对实验结果进行处理，写出实验报告。
三、实验原理、方法和手段
实验原理
后会稠厚起来,但在机械作用影响下(如剧烈的搅拌,振动等)又恢复
其流动性。这个性能以稠固性(稠化度,厚化度)来评定,稠固性愈大,
材料科学基础综合实验
实验五材料科学基础综合性实验一、实验目的1.了解碳钢的基本热处理（退火、正火、淬火及回火）工艺方法。
2. 研究冷却条件对碳钢硬度的影响。
3. 观察和研究碳钢经不同条件淬火热处理后显微组织变化4. 了解淬火热处理工艺对碳钢硬度的影响。
二、实验原理1.退火：是将钢件加热到Ac1或Ac3以上（30-50℃）一定温度并保温一段时间，奥实体化后，使它慢慢冷却，得到接近平衡组织的热处理工艺称为退火。
钢的退火是将钢加热到发生相变或部分相变的温度，经过保温后缓慢冷却的热处理方法。
退火的目的，是为了消除组织缺陷，改善组织使成分均匀化以及细化晶粒，提高钢的力学性能，减少残余应力；同时可降低硬度，提高塑性和韧性，改善切削加工性能。
所以退火既为了消除和改善前道工序遗留的组织缺陷和内应力，又为后续工序作好准备，故退火是属于半成品热处理，又称预先热处理。
生产上常用的退火操作种类（1）完全退火（俗称退火）：主要用于亚共桥钢和合金钢的铸件、锻件及热轧型材，有的也用做焊接结构件，其目的是细化晶粒，改善组织，消除残余应力，降低硬度、提高塑性，改善切削加工性能，完全退火是一种时间很长的退火工艺，为了缩短其退火时间，目前常采用等温火（冷至500-600空冷）的工艺来取代完全退火工艺，同完全退火比较，等温火的目的与完全退火相同，但它大大缩短了退火时间。
（2）球化退火：主要用于过共析钢及合金工具钢（如刀具、量具、模具以及轴承等所有钢种）。
其目的主要是降低硬度，改善切削加工性，并为以后淬火作好准备。
（3）去应力退火（又称低温退火）主要用来消除铸件、锻件及焊接件、热轧件等内应力。
（4）再结晶退火：用来消除冷加工（冷拉、冷冲、冷轧等）产生的加工硬化。
目的是消除内应力，提高塑性，改善组织。
（5）扩散退火：主要用于合金钢，特别是合金钢的铸件和钢锭。
目的是利用高温下原子具有较大的扩散能力来减轻或消除钢中化学成分不均匀的现象。
图12. 正火：是将钢件加热到Ac3或Acm以上（30-50℃），保温一定时间，使钢全部转变为均匀的奥氏体，然后在空气中自然冷却的热处理方法。
材科基实验报告
四川大学实验报告实验一：普通光学金相显微镜的构造及使用一、实验目的：（1）了解普通光学显微镜的构造，各主要部件及元件的效用。
（2）掌握正确的使用操作规程及维护方法。
（3）掌握一般金相显微样品的制备过程和基本方法。
（4）熟悉碳钢平衡组织的显微形貌特征及识别方法。
二、实验原理：（1）金相显微镜的主要结构与介绍：显微镜的基本放大作用由焦距很短的物镜和焦距较大的目镜来完成的，物体位于物镜的前焦点外但很靠近焦点位置，物体经过物镜形成倒立的放大实像，这个像位于目镜的物方焦距内但很靠近焦点位置，作为目镜的物体，目镜将物镜放大的实像再放大成虚像，位于观察者的明视距离（距人眼250mm）处，供眼睛观察。
为了减少球面像差、色像差和像域弯曲等像差，金相显微镜的物镜和目镜都是由透镜组构成的复杂光学系统。
显微镜的成像质量在很大程度上取决于物镜的质量，因此物镜的构造尤为复杂，根据对各种像差的校正程度不同，物镜可分为消色差物镜、复消色差物镜和平视场物镜等三大类。
近年来，由于采用计算机技术，物镜的设计和制造都有了很大改进。
实际上，一方面，金相显微镜所观察的显微组织，往往几何尺寸很小，小至可与光波波长相比较，此时不能再近似地把光线看成直线传播，而要考虑衍射的影响。
另一方面，显微镜中的光线总是部分相干的，因此显微镜的成像过程是个比较复杂的衍射相干过程。
此外，由于衍射等因素的影响，显微镜的分辨能力和放大能力都受到一定限制，目前金相显微镜可观察的最小尺寸一般是0.2μm左右，有效放大倍数最大为1500~1600倍。
金相显微镜总的放大倍数为物镜与目镜放大倍数的乘积。
放大倍数用符号“Х”表示，例如物镜放大倍数为20Х，目镜放大倍数为10Х，则显微镜的放大倍数为200Х。
通常物镜、目镜的放大倍数都刻在镜体上，在使用显微镜观察试样时，应根据其组织的粗细情况，选择适当的放大倍数，以细节部分能观察得清晰为准。
（2）金相显微镜的使用方法：（1）接通电源，打开照明系统，根据放大倍数要求选用物镜，如果需要通过电脑显示，可通过视频转接线将图像传输到电脑软件。
金相显微镜的使用和铁碳合金平衡组织观察
材料科学基础实验报告金相显微镜的使用和铁碳合金平衡组织观察【实验目的】1、了解金相显微镜的光学原理和构造，并初步掌握金相显微镜的使用方法及利用显微镜进行显微组织分析；2、识别和研究铁碳合金(碳钢和白口铸铁)在平衡状态下的显微组织；3、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；4、利用所学知识和实验仪器自己打磨45#钢，进行观察其显微组织。
【实验原理】一、金相显微镜金相显微镜结构包括：底座组、粗微动调焦机构、物镜转换器、载物台、目镜管组、物镜与目镜这六个主要部分。
工作原理：由灯泡发出—束光线，经过聚光镜组及反光镜，被会聚在孔径光栏上，然后经过聚光镜组，再度将光线聚集在物镜的后焦面上。
最后光线通过物镜，用平行光照明标本，使其表面得到充分均匀的照明。
从物体表面散射的成象光线，复经物镜、辅助物镜片、半透反光镜、辅助物镜片、棱镜与半五角棱镜，造成一个物体的放大实象。
该象被目镜再次放大。
二、铁碳合金所有碳钢和白口铸铁在室温下的组织均由铁素体（F）和渗碳体（FeC）这两个基本相所组成。
只是因含碳量不同，铁素体和渗碳体的相对数量、析出条件以及分布情况各有所不同，因而呈各种不同的组织形态。
各铁碳合金类型以及显微组织如下表所示：【实验内容】一、对已给样品的显微组织观察铁素体，含碳量：＜%，浸蚀剂：3～4％硝酸酒精溶液1号工业纯铁（100×）1号工业纯铁（400×）铁素体+珠光体，含碳量：%%，浸蚀剂：3～4％硝酸酒精溶液2号 20钢 （100×） 2号 20钢 （400×）铁素体+珠光体（F+P),含碳量：%%，浸蚀剂：3～4％硝酸酒精溶液3号 45钢 （100×） 3号 45钢 （400×）铁素体+珠光体（F+P),浸蚀剂：3～4％硝酸酒精溶液4号 ？？钢 （100×） 4号 ？？钢 （400×）铁素体 铁素体铁素体铁素体 珠光体 珠光体铁素体铁素体珠光体珠光体铁素体+珠光体(网状F+P) ,含碳量：%，浸蚀剂：3～4％硝酸酒精溶液 5号 T8钢 （100×） 5号 T8钢 （400×）珠光体+网状渗碳体(P+Fe3C) ，含碳量%~% ，浸蚀剂：3～4％硝酸酒精溶液 6号 T12钢 （100×） 6号 T12钢 （400×）亚共晶白口铸铁，含碳量：%~% ， 浸蚀剂：3～4％硝酸酒精溶液7号 亚共晶白口铁 （100×） 7号 亚共晶白口铁 （400×）铁素体 铁素体珠光体珠光体珠光体珠光体珠光体珠光体共晶白口铸铁，含碳量：%，浸蚀剂：3～4％硝酸酒精溶液8号共晶白口铁（100×）8号共晶白口铁（400×）过共晶白口铸铁，含碳量%~%，浸蚀剂：3～4％硝酸酒精溶液9号过共晶白口铁（100×）9号过共晶白口铁（400×）根据所观察的显微组织，近似确定一种亚共析钢（4号）的含碳量：Fe3CIIFe3CII珠光体珠光体低温莱氏体低温莱氏体低温莱氏体低温莱氏体式中：P和F分别为珠光体和铁素体所占面积（％）。
《材料科学基础》-实验指导书及实验报告###
《材料科学基础》-实验指导书及实验报告###《材料科学基础》实验指导书（材料成型及控制⼯程专业⽤）南昌⼤学教务处印⼆零零六年⼗⽉⽬录⽬录 (2)实验要求 (3)实验⼀⾦相样品的制备与观察 (4)⼀、实验⽬的 (4)⼆、实验内容说明 (4)三、实验步骤 (4)四、实验报告要求 (4)五、思考题 (4)实验⼆浇注和凝固条件对铸锭组织的影响 (7)⼀、实验⽬的 (7)⼆、实验内容说明 (7)三、实验步骤 (7)四、实验报告要求 (7)五、思考题 (7)实验三⼆元合⾦显微组织分析 (9)⼀、实验⽬的 (9)⼆、实验内容说明 (9)三、实验步骤 (9)四、实验报告要求 (9)五、思考题 (9)实验要求1.实验前应仔细阅读预习实验指导书及指定的有关资料，做好课前的⼀切准备。
2.做实验前指导教师进⾏个别的⼝头查问，准备不充分者不准进⾏本次实验。
（准备的重点：详见每次实验之指导书内容要求）3.实验时应严格地遵守仪器操作规程（只能使⽤指定仪器，其它仪器不得擅⾃动⼿）并听从教师的指导。
4.实验时应爱护⼀切仪器设备，节约材料，实验过程中如发现仪器不正常或破损事故，应马上停⽌使⽤，并即时报告⽼师，损坏者酌情赔偿。
5.实验室内应保持清洁、肃静、不准⾼声谈论。
6.实验完毕后应随即切断仪器设备的电源。
7.实验数据应当场记录，不允许事后凭记忆追记。
每⼀实验⼩组在实验完毕后需将实验数据交指导教师审阅，教师签字后把仪器设备擦洗⼲净、桌⾯、地⾯进⾏打扫，然后才可离开实验室。
对教师未签字者需重做。
8.实验报告应认真书写，⼀般应于实验后三天内学习委员收齐交给教师，实验报告应有过程、有情况、有数据、也有分析，不合格者退回重做。
实验⼀⾦相样品的制备与观察⼀、实验⽬的1. 初步掌握制备⾦相样品的常规⽅法及要点。
2. 了解影响制样质量的因素及⾦相特征。
3. 进⼀步熟悉⾦相显微镜的操作和使⽤。
⼆、实验内容说明正确地检验和分析⾦属的显微组织必须具备优良的⾦相样品。
材科基实验报告
报告题目未知详细材料信息样品的金相分析样品号 4号报告完成人贾静焕学号 40830119一、实验目的：•培养学生独立分析显微组织和鉴别材料的能力。
•考查学生综合运用所学理论和实验技术的能力。
二、实验内容：（1）分析给定样品，根据已有信息，给出其含量以及定量计算的误差。
（2）分析样品的微观组织特点。
三、实验结果及分析1、样品外观特点Cu—Al合金的标准相图（富含Al）经查书籍，得到: ρ（Al）=2.70g/cm³; ρ(Cu)=8.96 g/cm³2.根据最后计算结果，在相图上标注合金所在位置。
根据相图上的信息，分别求共晶相和2得密度，计算过程如下：（1）共晶相密度：设Cu=33g, Al=67 Al=gρ(共晶)=100/（33/8.96+67/2.70）=3.509 g/cm³（2）θ相的密度：设Cu=52.5g，Al=47.5gρ(θ)= 100/(52.5/8.96+47.5/2.70)=4264 g/cm³3、金相样品的制备(1)样品的磨光与抛光经截取镶嵌好的试样，由于表面粗糙，形变层厚，因此需要在显微镜观察前，经过磨光与抛光处理。
实验中采用手工磨光。
磨光时在预磨机上，，用手将试样按在砂纸上，，在试样上所加的压力应力求均衡，磨面与砂纸完全接触，这样才能保证使整个磨面均匀磨削。
磨削过程中要不断转动90角，直至最后划痕都朝着一个方向。
抛光和磨光的方法大抵相同，但抛光时要适当保持抛光织物上的湿润度。
抛光织物太干，会引起抛光样品发热氧化，而太湿且抛光时间太长，会引起抛光样品发生坑蚀，出现麻点。
(2)样品的侵蚀剂选取以及侵蚀研究：本实验使用的侵蚀剂是20﹪的过硫酸铵水溶液。
二相合金的侵蚀主要是一个电化学过程，因为不同的相具有不同的电位，当样品侵蚀时，就形成许多微小的局部电位，具有较高负电位的一相为阳极被迅速溶解，而逐渐凹洼，具有较高正电位的一相为阴极，不被侵蚀，保持原有的平面，两相形成的电位差越大，侵蚀速度越快，在光线的照射下，两个相就形成了不同的颜色，凹洼的部分呈黑色，凸出的一相发亮呈白色。
材料工程基础实验报告(3篇)
第1篇一、实验目的1. 理解材料工程基础的基本概念和原理。
2. 掌握材料制备、加工、性能测试等基本实验方法。
3. 提高动手操作能力和分析问题、解决问题的能力。
二、实验仪器与设备1. 真空干燥箱2. 高温炉3. 拉伸试验机4. 显微镜5. 电子天平6. 粉末冶金设备7. 陶瓷制备设备三、实验内容1. 材料制备实验（1）实验目的：了解金属材料的制备方法，掌握粉末冶金技术。
（2）实验步骤：1）称取一定量的金属粉末；2）将金属粉末放入模具中；3）在粉末冶金设备中进行压制；4）高温烧结，得到金属块体。
（3）实验结果：成功制备出金属块体，其密度、硬度和强度等性能指标达到要求。
2. 材料加工实验（1）实验目的：了解金属材料的加工方法，掌握机械加工技术。
（2）实验步骤：1）将金属块体放置在车床上；2）根据设计要求，进行车削、铣削等加工；3）检查加工精度，确保满足设计要求。
（3）实验结果：成功加工出符合设计要求的金属零件，表面光滑，尺寸精确。
3. 材料性能测试实验（1）实验目的：了解材料力学性能的测试方法，掌握拉伸试验技术。
（2）实验步骤：1）将加工好的金属零件放置在拉伸试验机上；2）进行拉伸试验，记录试验数据；3）分析试验结果，计算力学性能指标。
（3）实验结果：金属零件的拉伸强度、延伸率等力学性能指标达到要求。
4. 材料组织结构观察实验（1）实验目的：了解材料组织结构的观察方法，掌握显微镜使用技术。
（2）实验步骤：1）将加工好的金属零件进行抛光、腐蚀等预处理；2）将预处理后的金属零件放置在显微镜下进行观察；3）分析组织结构，了解材料的微观性能。
（3）实验结果：成功观察到金属零件的微观组织结构，发现其晶粒度、相组成等特性。
四、实验总结通过本次实验，我们了解了材料工程基础的基本概念和原理，掌握了材料制备、加工、性能测试等基本实验方法。
在实验过程中，我们不仅提高了动手操作能力，还学会了分析问题、解决问题的方法。
以下是对本次实验的总结：1. 材料制备实验：成功制备出金属块体，验证了粉末冶金技术的可行性。
材料科学与工程专业实验报告无机材料科学基础实验报告
材料科学与工程学院
材料科学与工程专业实验报告（建筑材料工程方向）
课程名称：无机材料科学基础
班级：
姓名：
学号：
成绩：
实验一、试样制备、显微镜的构造与操作一、实验内容
二、实验目的
三、实验原理
四、实验仪器与设备
五、实验步骤
六、实验数据与结果分析
七、思考题
根据自己的实践体会，在制备金相试样时应注意哪些事项？
实验二、淬冷法研究相平衡一、实验内容
二、实验目的
三、实验原理
四、实验仪器与设备
五、实验步骤
六、实验数据与结果分析
七、思考题
淬冷法研究相平衡的优缺点是什么？
实验三、陶瓷材料的成型、烧结及性能一、实验内容
二、实验目的
三、实验原理
四、实验仪器与设备
五、实验步骤
六、实验数据与结果分析
七、思考题
1、陶瓷材料在烧结过程中发生那些变化？
2、影响烧结的因素有哪些？。
材料科学基础实验1-3
实验1 金相显微镜原理、结构和使用一、实验目的1.了解金相显微镜的结构原理和主要部件的作用。
2.掌握分辨率的概念及其影响因素。
3.学会正确操作4XBⅡ型金相显微镜。
二、实验原理利用金相显微镜观察金相试样的组织或缺陷的方法称为金相显微分析。
它是研究金属材料微观结构最基本的一种实验技术，在金属材料研究领域中占有很重要的地位。
下面对常用的光学金相显微镜作一般介绍。
（一）显微镜的基本原理、构造及使用1.显微镜的基本原理最简单的显微镜可以仅由两个透镜组成。
图1-1为显微镜成像的光学原理示意图。
图中AB 为被观察的物体，对着被观察物体的透镜O 1叫物镜；对着人眼的透镜O 2叫目镜。
物镜使物体AB 形成放大的倒立实像A'B'，目镜再将A'B'放大成仍然倒立的虚像A"B"。
其位置正好在人眼的明视距离（约250mm ）处。
在显微镜中所观察的就是这个虚像A"B"。
(1) 显微镜的放大倍数放大倍数由下式确定：目物目物f D f L M M M ⋅=×= 式中：M—显微镜总放大倍数；M 物—物镜的放大倍数；M 目—目镜的放大倍数；f 物—物镜的焦距；f 目—目镜的焦距；L—显微镜的光学镜筒长度；D—明视距离（250mm ）。
由上式可知：f 物 、f 目越短或L 越长，则显微镜的放大倍数越大。
(2) 物镜的鉴别率物镜的鉴别率是指物镜能清晰分辨试样两点间最小距离的能力。
物镜鉴别率的数学公式为：A d 2λ=式中：d—物镜的鉴别率；λ—入射光源的波长； A—物镜的数值孔径，它表示物镜的聚光能力。
由公式可知，波长λ越短，数值孔径A 越大，则鉴别能力就越高（d 越小），在显微镜中就能看到更细微的部分。
数值孔径A 可由下列公式求出：φηsin =A式中：η—物镜与物体之间介质的折射率；φ—物镜孔径角的一半，即通过物镜边缘的光线与物镜轴线所成的角度。
η越大或物镜孔径角越大，则数值孔径越大，由于φ总是小于90，所以在空气介质（η=1）中使用时，数值孔径A 一定小于1，这类物镜称干系物镜。
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（1）用砂轮打磨，获得平整磨面； （2）使用金相砂纸按照先粗后细，依顺序进行磨制； （3）在抛光机上进行抛光，获得光亮镜面； （4）用浸蚀剂浸蚀试样磨面； （5）显微镜观察。
四、观察试样
观察记录试样的显微组织
试样 100×
试样 400×
五、实验存在的问题
（1）在进行试样的制备过程中利用砂纸进行打磨时用力不均匀，导致了试样的划痕深浅不一。 （2）其次，试样制作时没有掌握技巧，做了许多无用功。 （3）最后在浸蚀的时候浸蚀时间没有掌握好，试样并不是很完美
实验三 铁碳合金平衡组织观察
一、 实验目的
1、识别和研究铁碳合金(碳钢和白口铸铁)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
二、实验概述
铁碳合金的显微组织是研究钢铁材料性能的基础。铁碳合金平衡状态的组织是指合金在极 为缓慢的冷却条件下(如退火状态)所得到的组织，其相变过程均按 Fe—Fe3C 相图进行，所以 我们可以根据该相图来分析铁碳合金的平衡组织。
莱氏体+一次渗碳 体
浸蚀剂 4％硝酸酒精溶液 4％硝酸酒精溶液 4％硝酸酒精溶液 4％硝酸酒精溶液
4％硝酸酒精溶液
4％硝酸酒精溶液 4％硝酸酒精溶液
三、实验照片采集分析
铁素体
铁素体
材料名称 含碳量（%） 浸蚀剂 放大倍数
工业纯铁 ＜0.02 4 ％ 硝 酸 100×
酒精溶液
铁素体+珠光体
材料名称 含碳量（%） 浸蚀剂
实验一 金相显微镜的构造及使用
MDJ 型双目金相显微镜的构造及使用 一、实验目的
1、了解金相显微镜的光学原理和构造 2、初步掌握金相显微镜的使用方法及利用显 微镜进行显微组织分析
二、实验原理
1、MDJ 型双目金相显微镜的构造及使用 （1）主要结构
①底座组
②粗微动调焦机构
③物镜转换器 ⑥物镜与目镜
④载物台 ⑤目镜管组
类型
纯铁
亚共析钢
碳
共析钢
钢
过共析钢
亚共晶白口铁
白
口
共晶白口铁
铸
过共晶白口铁
铁
各种铁碳合金在室温下的显微组织
含碳量（C％） <0.02
0.02—0.77 0.8
0.8～2.06
2.06～4.3
4.3 4.3—6.67
显微组织 铁素体 铁素体+珠光体 珠光体 珠光体+二次渗碳
体 珠光体+二次渗碳
体+莱氏体 莱氏体
实验二 金相显微试样的制备
一、实验目的
1、学习金相试样的制备过程 2、了解金相显微组织的显示方法
二、实验原理
1、金相组织分析原理 金相显微分析是研究金属和合金组织的主要方法之一，在生产实际中，为了探索金属材料
的性能，经常需要进行金相组织的检查和分析。金相显微分析就是利用显微镜的光学理论借助 试样表面对光线的反射特点来进行的。为了对金相显微组织进行鉴别和研究，需要将所分析之 金属材料制备成一定尺寸的试样，并经磨制抛光与腐蚀等工序，最后通过金相显微镜来观察和 分析金属的显微组织状态及分布情况。 2、金相显微试样的制备过程
2．含碳量对力学性能的影响 钢中铁素体为基体，渗碳体为强化相，而且主要以珠光体的形式出现，使钢的强度和硬度 提高，故钢中珠光体量愈多，其强度、硬度愈高，而塑性、韧性相应降低。但过共析钢中当渗 碳体明显地以网状分布在晶界上，特别在白口铁中渗碳体成为基体或以板条状分布在莱氏体基 体上，将使铁碳合金的塑性和韧性大大下降，以致合金的强度也随之降低，这就是高碳钢和白 口铁脆性高的主要原因。 当钢中碳的质量分数小于 0.9%时，随着含碳量的增加，钢的强度、硬度直线上升，而塑 性、韧性不断下降；当钢中碳的质量分数大于 0.9%时，因网状渗碳体的存在，不仅使钢的塑 性、韧性进一步降低，而且强度也明显下降。
酒精溶液
放大倍数
400×
制作试样的显微组织 铁素体+珠光体
珠光体
铁素体
材料名称
亚共析钢
含碳量（%） 浸蚀剂 放大倍数
0.02-0.77 4％硝酸 100×
酒精溶液
材料名称 含碳量（%） 浸蚀剂 放大倍数
亚共析钢 0.02-0.77 4％硝酸 400×
酒精溶液
四、实验分析和讨论
含碳量对铁碳合金的组织和性能的影响
1．碳含量对平衡组织的影响 从上面分析可知，不同成分的铁碳合金在共析温度以下都是由铁素体和渗碳体两相组成。 随着含碳量的增加，渗碳体量增加，铁素体量减小，而且渗碳体的形态和分布情况也发生变化， 所以，不同成分的铁碳合金室温下具有不同的组织和性能。其室温组织变化情况如下：
F+P→P→P+Fe3CⅡ→P+Fe3CⅡ+Ld′→Ld′→Ld′+Fe3CⅠ
2 号样品 400×
3 号样品 100×
3 号样品 400×
4 号样品 100×
4 号样品 400×
5 号样品 100×
5 号样品 400×
6 号样品 100×
6 号样品 400×
7 号样品 100×
7 号样品 400×
8 号样品 100×
8 号样品 400×
9 号样品 100×
9 号样品 400×
④抛光 细磨后的试样还需进行最后一道磨制工序—抛光，其目的是去除细磨时遗留下来的细微磨 痕，以获得光亮无疵的镜面。抛光机的抛光盘上铺以细帆布、呢绒、丝绸等抛光织物。抛光时 在试样上抹抛光膏。待得到镜面为止。 试样的抛光一般可分为：机械抛光、电解抛光和化学抛光。
⑤浸蚀 洗净试样，用夹有棉花的竹夹沾取 3～4％硝酸酒精溶液，均匀涂抹于试样平面上，至试样 平面变成暗灰色，立即用水冲洗试样，冲洗完后滴适量酒精与试样平面上，用吹风机吹干。金 相制备完成。
铁素体
珠光体
材料名称 含碳量（%） 浸蚀剂 放大倍数
亚共析钢 0.02-0.77 4％硝酸 100×
（45#钢）
酒精溶液
材料名称 含碳量（%） 浸蚀剂 放大倍数
亚共析钢 0.02-0.77 4％硝酸 400×
（45#钢）
酒精溶液
铁素体+珠光体
珠光体
铁素体
材料名称
亚共析钢
含碳量（%） 浸蚀剂 放大倍数
光镜、辅助物镜片(一)、棱镜与半五角棱镜，造成一个物体的放大实像。该像被目镜再次放大。 （3）操作方法
在使用时，首先开亮灯泡，调节两目镜的中心距，使之与观察者两眼瞳孔距相适应。采用
适宜孔径的载物片，将磨好的试样置于载物台上，调节粗校准螺旋，装上实验所需的目镜，通
过显微镜观察，转动粗调焦手轮，在见到所观察试样的像时，再转动微调焦手轮，直到像清晰
金相显微试样的制备过程包括有如下工序：取样、镶样、磨制、抛光、浸蚀等。下面就各 道工序加以简要说明：
① 取样 取样是进行金相显微分析中很重要的一个步骤，显微试样的选取应根据研究的目的，取其 具有代表性的部位。确定好部位后就可把试样截下，试样的尺寸通常采用直径为 2～15mm、 高度（或边长）为 12—15mm 的圆柱体或方形试样，如图 2—1 所示。
工业纯铁 ＜0. 02 4％硝酸 酒精溶液
放大倍数
400×
珠光体
铁素体
材料名称 含碳量（%） 浸蚀剂 放大倍数
亚共析钢 0.02-0.77 4％硝酸 100×
（20#钢）
酒精溶液
材料名称 含碳量（%） 浸蚀剂 放大倍数
亚共析钢 0.02-0.77 4％硝酸 400×
（20#钢）
酒精溶液
铁素体+珠光体
为止。 （4） 注意事项 1、显微镜不论在使用或存放时，应避免灰尘、潮湿、过冷、过热与含有酸碱性的蒸汽。
2、显微镜镜筒内之灰尘，可用羊毛织品摩擦过的火漆棒吸去。
3、透镜表面若有污渍时，可用清洁的亚麻布或脱脂纱布沾少许二甲苯或酒精与乙醚的混合液
轻轻揩拭，但不得过多使用酒精，否则透镜胶将会被溶解而出现脱胶现象。
酒精溶液
材料名称 含碳量（%） 浸蚀剂 放大倍数
共晶白口 4.3
4％硝酸 400×
铁
酒精溶液
一次渗碳体+变态莱氏体
变态莱氏体
一次渗碳体
材料名称
过共晶白 口铁
含碳量（%） 浸蚀剂 放大倍数
4.3-6.67 4％硝酸 100×
酒精溶液
材料名称 含碳量（%） 浸蚀剂
过共晶白 4.3-6.67 4％硝酸
口铁
在实验也出现了一些问题，在拍照时有的照片放大倍数选用了 400 倍，使得有些组织看的 不是很清楚，以后一定要多加注意。自己的制备试样的照片不是很清楚，最可能是在浸蚀时出 现了问题。由于划痕较多，老师看了后建议再去重新操作。总之这次试验完成的虽然有些不尽 人意，但是这次实验对意义很大的。老师说还可以参加金相大赛，一定要多加努力，争取参加 这个比赛，将以后的实验尽其所能做到最好。
0.02-0.77 4％硝酸 100×
酒精溶液
材料名称 含碳量（%） 浸蚀剂 放大倍数
亚共析钢 0.02-0.77 4％硝酸 400×
酒精溶液
珠光体
珠光体
材料名称 含碳量（%） 浸蚀剂 放大倍数
共析钢
0.8
4％硝酸 100×
（T8 钢）
酒精溶液
材料名称 8
（T8 钢）
图 1 MDJ 型双目金相显微镜的构造示意图
（2）工作原理
由灯泡发出—束光线，经过聚光镜组(一)及反光镜，被会聚在孔径光栏上，然后经过聚光
镜组(二)，再度将光线聚集在物镜的后焦面上。最后光线通过物镜，用平行光照明标本，使其
表面得到充分均匀的照明。从物体表面散射的成像光线，复经物镜、辅助物镜片(一)、半透反
4、仪器长期使用后，粗微动座与滑板之间的导轨面、机械移动载物台导轨面及手动载物台与