《工程材料及成型工艺基础》实验指导书(实验报告)
工程材料及材料成型基础实验报告
实验一金属材料硬度的测定实验一、实验目的1、了解布氏硬度和洛氏硬度的测定方法。
2、掌握布氏、洛氏硬度试验计的基本构造和操作方法。
二、实验内容及步骤1、布氏硬度的测定布氏硬度的测定在HB-3000型布氏硬度机上进行。
(1)实验原理布氏硬度数值通过布氏硬度试验测定。
布氏硬度试验是指用一定直径的球体（钢球或硬质合金球）以相应的试验力压入被测材料或零件表面，经规定保持时间后卸除试验力，通过测量表面压痕直径来计算硬度的一种压痕硬度试验方法。
布氏硬度值是试验力除以压痕球形表面积所得的商。
使用淬火钢球压头时用符号HBS，使用硬质合金球压头时用符号HBW，计算公式如下：HBS（HBW）=0.102式中：F—试验力（N）；D—球体直径（mm）；d—压痕平均直径（mm）。
由上式可以看出，当F、D一定时，布氏硬度值仅与压痕直径d的大小有关。
所以在测定布氏硬度时，只要先测得压痕直径d，即可根据d值查有关表格得出HB值，并不需要进行上述计算。
国家标准GB231-1984规定，在进行布氏硬度试验时，首先应选择压头材料，布氏硬度值在450以下（如灰铸铁、有色金属及经退火、正火和调质处理的钢材等）时，应选用钢球作压头；当材料的布氏硬度值在450~650时，则应选用硬质合金球作压头。
其次是根据被测材料种类和试样厚度，按照表1—1所示的布氏硬度试验规范正确地选择压头直径D、试验力F和保持时间t。
布氏硬度习惯上只写出硬度值而不必注明单位，其标注方法是，符号HBS或HBW之前为硬度值，符号后面按以下顺序用数值表示试验条件：球体直径、试验力，试验力保持时间（10~15s不标注）例如：120HBS10/1000/30，表示直径10mm钢球在9.80KN（1000kgf）的试验力作用下，保持30s测得的布氏硬度值为120。
500HBW5/750，表示用直径5mm的硬质合金球在7.35KN（750kgf）试验力作用下，保持10~15s测得的布氏硬度值为500。
工程材料及其成形基础实验指导书
工程材料及其成形基础实验指导书实验一 硬度试验一、实验目的1、了解硬度测定的基本原理及应用范围。
2、熟悉布氏、洛氏硬度试验机的主要结构及操作方法。
二、概 述金属的硬度可以认为是金属材料表面在接触应力作用下抵抗塑性变形的一种能力。
硬度测量能够给出金属材料软硬程度的数量概念。
由于在金属表面以下不同深处材料所承受的应力和所发生的变形程度不同，因而硬度值可以综合地反映压痕附近局部体积内金属的弹性、微量塑变抗力、塑变强化能力以及大量形变抗力。
硬度值越高，表明金属抵抗塑性变形能力越大，材料产生塑性变形就越困难。
另外，硬度与其它机械性能(如强度指标b σ及塑性指标ϕ和δ)之间有着一定的内在联系，所以从某种意义上说硬度的大小对于机械零件或工具的使用性能及寿命具有决定性意义。
硬度的试验方法很多，在机械工业中广泛采用压入法来测定硬度，压入法又可分为布氏硬度、洛氏硬度、维氏硬度等。
压入法硬度试验的主要特点是：(1) 试验时应力状态最软(即最大切应力远远大于最大正应力)，因而不论是塑性材料还是脆性材料均能发生塑性变形。
(2)金属的硬度与强度指标之间存在如下近似关系； HB b K σ=⋅式中：b σ——材料的抗拉强度值；HB ——布氏硬度值；K ——系数。
退火状态的碳钢36.0~34.0=K合金调质钢 35.0~33.0=K 有色金属合金 53.0~33.0=K(3)硬度值对材料的耐磨性、疲劳强度等性能也有定性的参考价值，通常硬度值高，这些性能也就好。
在机械零件设计图纸上对机械性能的技术要求，往往只标注硬度值，其原因就在于此。
(4)硬度测定后由于仅在金属表面局部体积内产生很小压痕，并不损坏零件，因而适合于成品检验。
(5)设备简单，操作迅速方便。
三、布氏硬度(HB)(一)布氏硬度试验的基本原理布氏硬度试验是施加一定大小的载荷P ，将直径为D 的钢球压入被测金属表面(如图1-1所示)保持一定时间，然后卸除载荷，根据钢球在金属表面上所压出的凹痕面积F 凹求出平均应力值，以此作为硬度值的计量指标，并用符号HB 表示。
(建筑工程施工管理)工程材料及材料成型实验指导书
（建筑工程管理）工程材料及材料成型实验指导书工程材料及材料成型实验指导书青岛大学机械基础实验教学中心实验壹铁碳合金平衡组织观察壹、实验目的1、进壹步掌握不同成分铁碳合金于平衡状态下的显微组织。
2、进壹步掌握Fe-Fe3C相图于铁碳合金组织分析中的作用3、掌握铁碳合金成分和组织变化的关系和规律，能够根据显微组织的特征估算亚共析钢中碳的质量分数。
4、熟悉金相显微镜的结构和使用。
二、实验原理铁碳合金的平衡组织是指铁碳合金于极其缓慢的冷却条件下所得到的组织，即Fe-Fe3C相图所对应的组织。
实际生产中，要想得到壹种完全的平衡组织是不可能的，退火条件下得到的组织比较接近于平衡组织。
因此我们能够借助退火组织来观察和分析铁碳合金的平衡组织。
根据Fe-Fe3C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、亚共晶白口铁、共晶白口铁、过共晶白口铁1、工业纯铁工业纯铁是ωc<0.0218%的铁碳合金，于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，有时能够见出于晶界处少量分布的三次渗碳体。
2、亚共析钢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。
经经硝酸酒精溶液浸蚀后于显微镜下观察，铁素体呈白色多边形块状，珠光体于放大倍数较低时呈暗黑色。
随着碳的质量分数的增加，铁素体量逐渐减少，珠光体量逐渐增加，铁素体的形态逐渐由块状变为碎块状或网状。
3、共析钢共析钢是ωc＝0.77%的铁碳合金，室温组织为单壹的珠光体。
显微镜下每个珠光体晶粒中渗碳体和铁素体片层的方向、大小、宽窄均不壹样，这是因为每个珠光体晶粒的位向不同，其截割截面不壹致导致的结果。
4、过共析钢过共析钢质量分数0.77%<ωc<2.11%，室温组织由珠光体和二次渗碳体组成。
经硝酸酒精溶液浸蚀后珠光体呈暗黑色，二次渗碳体呈白色网状分布于珠光体周围。
用碱性苦味酸纳溶液浸蚀后珠光体呈灰白色，二次渗碳体呈黑色网状。
工程材料及材料成型实验指导书
工程材料及材料成型实验指导书工程材料及材料成型实验指导书一、实验背景在工程领域中，材料是最为重要的基础之一。
材料的性质和成型方式决定了制造出来的产品的性能和质量。
为了深入理解工程材料的性质和成型方式，我们需要了解它们的实验，从而更好地掌握相关知识。
二、实验目的1、了解工程材料的基本性质和特点；2、通过材料成型实验学习材料加工技术，深入了解材料成型的原理；3、掌握常见的材料分析和测试方法；4、提高操作实验技能，加强实验数据处理及实验报告的撰写能力。
三、实验设备1、恒温水浴，用于热胀冷缩实验；2、磨床和车床，用于机械加工实验；3、万能试验机，用于力学性能测试实验；4、光学显微镜，用于金相组织分析实验；5、红外光谱仪、X射线衍射仪等仪器，用于材料性质分析实验。
四、实验内容1、材料性质实验：包括密度、硬度、熔点、导电性、导热性等基本性质的测试。
2、热胀冷缩实验：观察不同材料在温度变化下的变化情况，了解其线膨胀系数的关系。
3、拉伸实验：在万能试验机上对材料进行拉伸试验，得到其力学性能参数，如强度、伸长率、断面收缩率等。
4、压缩实验：在万能试验机上对材料进行压缩试验，得到其力学性能参数，如压缩强度、比压缩强度等。
5、机械加工实验：使用车床和磨床对金属材料进行机械加工加工并观察加工后材料的组织结构变化。
6、金相组织分析实验：使用光学显微镜对不同材料进行金相分析，了解不同材料的组织构成。
7、材料成型实验：通过模具加工和热处理等方式对材料进行成型实验，了解不同材料成型过程的影响因素。
8、材料性质分析实验：使用红外光谱仪、X射线衍射仪等仪器对材料进行成分分析和性质分析。
五、实验安全注意事项1、操作前应认真阅读相关实验指导书，了解实验流程、仪器使用方法和注意事项；2、实验室内应做好防护措施，穿戴好规定的实验服装；3、实验过程中要注意仪器设备的安全使用，避免造成损伤；4、化学试剂和有毒物质应按要求妥善储存和处理，严格遵守实验室规章制度。
工程材料实验报告及指导书
组织：F组织：F（白块）+P（黑块）
1）铁素体（F）是碳溶于α－Fe中的固溶体，有较高的塑性，但硬度低，经3－5％硝酸酒精溶液浸蚀后，在显微镜下呈白色大粒状或块状（见图2）。钢中随含碳量的增加，铁素体量减少。铁素体较多时呈块状分布见图3、图4。当含碳量接近共析成分时，往往呈断续网状，分布在珠光体周围（见图5）。
五、实验方法与步骤
1）熟悉并了解碳钢的几种基本热处理（退火、正火、淬火及回火）原理。
2）保温时间
为了使工件各部分的温度均匀，完成组织转变，并使碳化物完全溶解和奥氏体成分均匀一致，必须在淬火加热温度下保温一定时间，通常将工件升温和保温所需时间计算在一起，统称为加热时间。
热处理加热时间必须考虑许多因素，例如钢的化学成分、工件尺寸、形状、装炉量、加热炉类型、炉温和加热介质等。可根据热处理手册中介绍的经验公式估算，也可以由实验来确定。
亚共晶白口铸铁的组织包括：莱氏体、呈黑粗树枝状分布的珠光体和周围白亮圈的二次渗碳体（图9）。二次渗碳体与莱氏体中的渗碳体相连，无法区别。
过共晶白口铸铁的组织由莱氏体和长白条一次渗碳体组成，（图11）。
四、实验设备与材料
金相显微镜、标准试样、金相砂纸等。
五、实验方法与步骤
1）清洁试样表面；
2）观察各种不同成分的合金试样；
3）珠光体（P）是铁素体和渗碳体的共析混合物。
片状珠光体一般是经退火得到的。它是铁素体和渗碳体交替分布的层片状组织（见图6、图7）。经硝酸酒精溶液浸蚀后，在不同放大倍数显微镜下可以看到具有不同特征的珠光体组织。
在高倍（600倍以上）下观察时，珠光体中平行相间的宽条铁素体和细条渗碳体都呈亮白色，而边界呈黑色（见图8）。
工程材料及成型工艺实验指导书
《工程材料及成型工艺》实验指导书二零一零年九月实验须知1. 实验前应仔细阅读实验指导书和有关教材，认真做好预习。
教师发现无充分准备者，可停止其进行实验。
2. 学生应准时进入实验室，在教师讲解实验内容之前不得擅自操作实验仪器等。
各项实验内容应有始有终独立完成。
3. 实验过程保持严肃、安静、整洁、遵守操作规程、注意安全、例行节约。
若发现故障，应立即报告教师酌情处理，不要擅自拆修。
4. 实验用的一切物品（如试样、图片、试剂和工具等）不准带出实验室。
5. 实验完毕将仪器物品收拾整齐，恢复原状并作好室内外卫生工作。
6. 每次实验后须完成书面实验报告，于下次实验前交给老师，实验报告成绩作为课程考核总评成绩的一部分。
7. 实验报告统一用报告纸撰写，字迹清楚。
8. 进入实验室应遵守实验室的一切规章制度。
实验一 硬度计的结构原理及使用方法一、实验目的1、了解布氏硬度计、洛氏硬度计及维氏硬度计的基本原理及其结构；2、熟悉并掌握洛氏硬度计的使用方法； 二、实验原理概述金属材料的硬度可以认为是金属材料表面在接触应力作用下抵抗塑性变形的一种能力。
硬度测量能够给出金属材料软硬程度的数量概念。
由于在金属表面以下不同深处材料所承受的应力和所发生的变形程度不同；因而硬度值可以综合地反映压痕附近局部体积内金属的弹性，微量塑变抗力，形变强化能力以及大量形变抗力。
由于硬度试验简单易行，又无损于零件，而且可以近似的推算出材料的其它机械性能，因此在生产和科研中应用广泛。
硬度试验方法很多，机械工业普遍采用压入法来测定硬度，压入法又分为布氏硬度、洛氏硬度、维氏硬度等。
(一)、布氏硬度1、基本原理及结构根据 GB231-84规定，布氏硬度试验法是用直径为D 的淬火钢球（或硬质合金球），以相应的试验力F 压入被测材料的表面，保持规定的时间后，卸掉试验力，用读数显微镜测出材料表面的压痕直径d 。
计算压痕单位面积上所受的力，即为被测金属的布氏硬度值HBS （或HBW ）。
《工程材料与成型工艺基础》实验指导书(实验报告)
工程材料与成型工艺基础
下冷却会得到不同的转变产物。常采用的冷却介质有炉冷、空冷、风冷、油冷、水冷、等 温盐浴冷却等。
例如，对于共析钢，炉冷得到 100%珠光体，空冷得到细片状珠光体或称索氏体，油 冷得到少量屈氏体和马氏体，水冷得到马氏体和少量残余奥氏体。
随着钢的成分和热处理条件不同，其组织形态亦各不相同，基本的组织特征如下： a）索氏体（S） 是铁素体和片状渗碳体的机械混合物，其层片分布比珠光体更细密， 在高倍的显微镜下才能分辨出片层状。 b）屈氏体（T） 也是铁素体和片状渗碳体的机械混合物，层片分布比索氏体更细密， 在一般显微镜下无法分辨，只有在电镜下观察才能分辨其中的片层状。 c）贝氏体（B） 贝氏体也是铁素体和渗碳体的两项混合物，其组织形态主要有三种： 上贝氏体： 组织是由成束平行排列的条状铁素体和条间断续分布的细条状渗碳体所 组成。在光学显微镜下可观察到成束的铁素体条向奥氏体晶界内伸展，具有羽毛状特征。 下贝氏体: 是在具有一定过饱和的针状铁素体内部沉淀有碳化物的组织。在显微镜下 观察呈黑色针状。 粒状贝氏体： 其组织特征是较粗大的铁素体块内有一些孤立的小岛状组织。 d）马氏体（M） 是碳在α-Fe 中的过饱和固溶体，其组织形态分为两大类： 板条马氏体： 光学显微镜下呈一束束相互平行的细长条状马氏体群，在一个奥氏体 晶粒内可有几束不同取向的马氏体群，每束内的条与条之间以小角度晶界分开。在透射电 镜下观察到马氏体群由许多平行的板条所组成，板条马氏体晶内亚结构为高密度的位错。 片状马氏体：在光学显微镜下，呈白亮色的针状或竹叶状，立体形态为双凸透镜状。 透射电镜观察片状马氏体晶内部位孪晶亚结构。 e）残余奥氏体（Ar） 当奥氏体中碳的质量分数ωc>0.5%时，淬火后总有一定量的 奥氏体不能转变为马氏体而保留到室温，这部分奥氏体称为残余奥氏体。在显微镜下呈白 亮色，分布在马氏体之间，无固定形态。 2. 硬度测试的原理 将压头利用杠杆在一定载荷作用下使压头压入试样内部，通过测定压入深度来表征材 料的硬度。洛氏硬度是压入硬度法的一种，也是以压痕深度大小表示材料的硬度值。它的 压痕较小，可测量较高和较低的硬度，直接读数，操作方便，生产检验效率高。
【工程材料成形技术基础】实验指导书
工程材料成形技术基础实验指导书包军杜丽娟主编邢忠文主审哈尔滨工业大学金工教研室前言本实验教材是配合《工程材料成形技术基础》课程教学基本要求而编写，在编写过程中，结合目前教学改革的基本指导思想和原则，根据机械类专业的实际需要，对传统的实验内容进行了修改，删除陈旧的、过时的和现代制造中已较少使用的操作方法和工艺，引进和增加现代材料成形技术、成形工艺自动化、非金属材料成形等内容。
本教材由哈尔滨工业大学金工教研室包军、杜丽娟主编，邢忠文教授主审。
由于作者水平和经验所限，书中难免有错误和不妥之处，敬请读者批评指正。
编者2003.9目录实验一压铸成形实验 (4)实验二注塑成形实验 (6)实验一压铸成形实验一．实验目的1．掌握压力铸造的原理，了解压力铸造的特点及应用。
2．了解压铸机的结构，掌握压铸机的工作过程。
二．实验原理1．压力铸造的原理、特点及应用压力铸造简称压铸，是通过压铸机将熔融金属以高速压入金属铸型，并使金属在压力下快速凝固的铸造方法。
常用压力为5～150MPa，充型速度为0.5～50m/s, 充型时间为0.01～0.2S。
压力铸造的特点：压铸的生产效率极高、最高可达每小时压铸500件，铸件精度和表面质量均比其他铸造方法高，铸件力学性能高，可铸出形状复杂的薄壁件，便于铸出镶嵌件。
但是压铸工艺也存在不足：压铸设备投资高，压铸模制造复杂、周期长、费用高，一般不宜用于小批量生产。
普通压铸法压铸的铸件易产生气孔，不能进行热处理。
压铸某些内凹件、高熔点合金铸件还比较困难。
目前压铸工艺主要用于大批量生产的低熔点有色金属铸件，其中铝合金占总量的30%～60%。
其次为锌合金及铜合金。
汽车、拖拉机制造业应用压铸件最多，在仪表、电器和农业、国防、计算机、医疗等机器制造业也广泛应用。
压铸生产的零件主要有发动机气缸体、气缸盖、变速箱体、发动机罩、仪表和照像机壳体、支架、管接头及齿轮等。
2．压铸机及压铸工艺过程压铸机可分为热压室式和冷压室式两大类。
(建筑工程管理)材料工程基础实验指导书
（建筑工程管理）材料工程基础实验指导书材料工程基础实验指导书王连琪郑洁徐兴文材料科学和工程学院《材料成形工艺》介绍了铸造、锻压、焊接专业等方面的知识，为配合教材达到教学和实际相结合的目的，使学生能理性认识材料成形的方法，拟定了铸造、锻压、焊接实验。
壹铸造性能实验实验1铸造合金流动性的测定1.1实验目的：1）测定铸造合金成分对该合金流动性的影响。
2）测定浇注温度对该合金流动性的影响。
1.2实验的基本原理流动性是铸造合金的重要性能之壹，它对铸件质量有较大的影响；如补缩、冷隔、浇不足等。
为了获得优质铸件就必须对流动性加以研究。
铸造合金流动性的定义为液态金属本身充满铸型的能力，它和合金的成分、温度、杂质含量及其物理性质有关。
合金的流动性和合金的充型能力是俩个概念。
合金的充型能力是液态合金充满铸型型腔，获得形状完整，轮廓清晰铸件的能力。
由于影响液态金属充型能力的因素很多，很难对各种合金在不同铸造条件下的充型能力进行比较。
所以，常常用固定条件下所测得的合金流动性来表示合金的充型能力。
1.3实验合金和试样1）纯铝和铸铝102。
2）试样—取壹箱壹件螺旋形试样如图1.1通过实验研究成分对流动性的影响。
取纯Al和ZL102合金在相同温度下浇注螺旋形试样，进行比较。
在实验时，要求铸型相同（透气性、紧实度等）和过热温度相同条件下进行比较。
研究温度对合金流动性的影响，纯Al和ZL102合金分别在不同温度下浇注螺旋形式样，比较螺旋式样的长度。
1.4实验设备和材料1）熔化设备：坩埚电阻炉俩台或感应电炉石墨坩埚俩个2）合金材料：工业纯Al铸铝1023）铸型：三副模板、三副砂箱、造型型砂及制型工具4）热电偶（镍铬-镍硅）俩支及毫伏表5）去气剂：氯化锌图1.1螺旋形流动性试样机构示意图1—浇口杯2—低坝3—直浇道4—螺旋5—高坝6—溢流道7—全压井1.5实验前准备1）熟悉螺旋形试样的结构特点及各部分作用，对铸型的要求。
2）复习合金成分和浇注温度对铸造合金流动性的影响。
工程材料与成型技术基础实验报告
《工程材料与成型技术基础》实验报告评语：姓名：学号：班级：指导教师：成绩：日期：实验一碳钢金相样品制备与铁碳合金在平衡状态下的组织观察实验时间：一、实验目的1．通过实验能识别铁碳合金在平衡状态下的显微组织。
2．掌握碳含量对铁碳合金平衡组织形貌及相组成比例的影响。
二、实验原理利用金相显微镜观察金属的内部组织和缺陷的方法称为显微分析（或金相分析）。
合金在极其缓慢的冷却条件（如退火状态）下所得到的组织称为平衡组织。
铁碳合金平衡组织的观察与分析，要依据Fe-Fe3C相图来进行。
（1）工业纯铁工业纯铁的碳质量分数小于0.0218%，组织为单相铁素体。
铁素体呈白亮多边形晶粒，晶界呈暗色的网络，并在晶界的局部区域分布有微量亮白窄条状三次渗碳体（Fe3CⅢ）。
（2）亚共析钢亚共析钢的碳质量分数为0.0218%～0.77%，组织为铁素体（白亮多边形块状）加珠光体（暗色层状）。
（3）共析钢共析钢的碳质量分数为0.77%，其室温组织为单一的珠光体。
其中白亮铁素体和暗色渗碳体以层状相间。
（4）过共析钢过共析钢的碳质量分数为0.77%～2.11%，在室温下的平衡组织为珠光体加二次渗碳体。
其中，二次渗碳体呈白亮网状分布在暗色珠光体的晶界上。
（5）亚共晶白口铸铁亚共晶白口铸铁的碳质量分数为2.11%～4.3%，室温下的平衡组织为珠光体、二次渗碳体加变态莱氏体。
其中变态莱氏体为基体，在变态莱氏体基体上分布着暗色块状或椭圆状的珠光体，在珠光体晶体边缘有一薄层白亮二次渗碳体。
（6）共晶白口铸铁共晶白口铸铁的碳质量分数为4.3%，其室温下的显微组织为变态莱氏体，其中渗碳体为白亮基体，珠光体以暗色细条状和点状嵌镶分布在白亮渗碳体基体上。
（7）过共晶白口铸铁过共晶白口铸铁的碳质量分数为4.3%～6.69%，其室温下的显微组织为变态莱氏体加一次渗碳体。
一次渗碳体呈白亮板条状嵌镶分布在变态莱氏体的基体上。
三、实验仪器、材料1.金相显微镜2.金相试样四、实验内容及步骤内容：1.通过观察分析，画出表中所列每种铁碳合金显微组织示意图，并用引线和符号标出各种组织的名称，在组织示意图下方填写合金名称、合金碳含量、显微组织名称、观察倍数、浸蚀剂等各个项目内容。
材料成型工艺实训报告
一、实习目的通过本次材料成型工艺实训，使学生了解和掌握材料成型工艺的基本原理、方法及设备操作，培养学生的实际操作能力和工程意识，为以后从事材料成型及控制工程相关工作打下基础。
二、实习时间及地点实习时间：2023年x月x日至2023年x月x日实习地点：xx大学材料成型与控制工程专业实训中心三、实习内容1. 实训项目一：金属材料的铸造工艺（1）了解铸造的基本原理、分类及特点；（2）学习铸造用模具的设计与制造；（3）学习铸造工艺参数的确定；（4）进行金属材料的熔炼、浇注、冷却及后处理；（5）分析铸造缺陷产生的原因及防止措施。
2. 实训项目二：金属材料的锻造工艺（1）了解锻造的基本原理、分类及特点；（2）学习锻造用模具的设计与制造；（3）学习锻造工艺参数的确定；（4）进行金属材料的加热、锻造、冷却及后处理；（5）分析锻造缺陷产生的原因及防止措施。
3. 实训项目三：金属材料的焊接工艺（1）了解焊接的基本原理、分类及特点；（2）学习焊接方法及焊接材料的选择；（3）学习焊接工艺参数的确定；（4）进行金属材料的焊接操作；（5）分析焊接缺陷产生的原因及防止措施。
4. 实训项目四：塑料成型工艺（1）了解塑料成型的基本原理、分类及特点；（2）学习塑料成型设备的选择与操作；（3）学习塑料成型工艺参数的确定；（4）进行塑料材料的成型操作；（5）分析塑料成型缺陷产生的原因及防止措施。
四、实习过程1. 实习初期，由指导老师介绍实训内容、实训要求及注意事项，使学生了解本次实习的目的和意义。
2. 实习过程中，学生按照实训指导书的要求，认真完成每一个实训项目，做好实训记录。
3. 在实训过程中，学生遇到问题及时向指导老师请教，指导老师给予解答和指导。
4. 实习结束后，学生撰写实习报告，总结实训过程中的收获和体会。
五、实习成果1. 学生掌握了金属材料的铸造、锻造、焊接工艺及塑料成型工艺的基本原理和方法；2. 学生具备了实际操作能力和工程意识，为以后从事材料成型及控制工程相关工作打下基础；3. 学生撰写了高质量的实习报告，总结实训过程中的收获和体会。
工程材料与热成型实验指导书
机械电子工程专业专业基础课实验指导书(上册第一版)机械工程系模具教研室主编机械工程系工程训练中心2017年 10 月实验安全须知一、使用仪器设备必须每次按记录簿的所列内容认真填写。
使用人必须遵守我校实验室管理规章制度的有关规定。
使用记录要认真、准确、及时、如实地填写，书写时工整规范。
二、实验(实训)室人员及参加实验(实训)课的人员应按照相关要求正确着装并穿戴必要的劳动保护用品，未按要求着装者严禁入内。
三、使用人必须严格遵守仪器操作规程，在指导教师的指导进行操作仪器设备，严禁擅自拆卸或改装仪器设备。
发生故障、事故要立即报告，不得隐瞒，否则一切后果由当事人承担。
四、使用人如违反规定而损坏仪器设备或降低使用性能时，需在登记表中做出明确记录并由当事人、指导教师及实验室管理员签字确认；同时根据情节轻重给予批评或处分，情节严重者按照相关规定予以经济或者行政处罚。
五、实验(实训)室所有化学试剂、放射性物品等耗材必须妥善存放和保管。
使用时，随领随用，废弃的要放回指定位置，并妥善处理。
六、实验(实训)结束后必须妥善关停设备及其附属装置，整理整顿实验(实训)现场，杜绝火灾等安全隐患。
机械工程系目录第1篇工程材料与热加工课程实验 (1)碳钢与铸铁显微组织分析与热处理综合实验 (2)第1篇工程材料与热加工课程实验实验内容1、碳钢与铸铁显微组织分析与热处理综合实验碳钢与铸铁显微组织分析与热处理综合实验1.1实验目的1、熟练掌握碳纲在平衡状态下的显微组织；2、掌握不同含碳量对铁碳合金的平衡组织的影响，加深理解成分、组织和性能之间的相互关系；3、了解碳钢的热处理工艺规程，并能掌握简单的热处理工艺；4、分析碳钢在热处理时：1) 含碳量对淬火硬度的影响；2) 了解金属材料的硬度测试方法。
1.2实验内容1、观察并分析碳纲在平衡状态下的显微组织；2、观察并分析不同含碳量对铁碳合金的平衡组织的影响；3、制备金相试样；4、对比研究20号钢、T12钢热处理后硬度的变化规律，分析含碳量对钢淬火硬度的影响。
材料成型技术实验指导书
《材料成形技术基础》《工程材料成形技术》课程编号： 02211320、02211720课程名称：材料成形技术基础、工程材料成形技术实验一 金属液充型能力及流动性测定实验一、实验目的1、 了解合金的化学成分和浇注温度对金属液充型能力和流动性的影响。
2、 熟悉采用螺旋型试样测定铸造金属液的流动性和评定其充型能力的方法二、实验的主要内容利用电阻坩埚炉熔化合金；使用螺旋型试样模样造型；完成浇注；冷凝后得到试样。
通过测量试样长度得到试样不同条件下的流动性和充型能力。
三、实验设备和工具电阻坩埚炉（5KW ）、螺旋型试样模样（见图一）、热电偶测温仪、型砂、砂箱、造型工具、浇注工具等。
四、实验原理充型能力是金属液充满铸型型腔、获得轮廓清晰、形状准确的铸件的能力。
充型能力主要取决于液态金属的流动性，同时又受相关工艺因素的影响。
金属液的流动性是金属液本身的流动能力，用在规定铸造工艺条件下流动性试样的长度来衡量。
流动性与金属的成分、杂质含量及物理性能等有关。
影响金属液充型能力的工艺因素主要有浇注温度、充型压力等。
提高浇注温度或充型压力，均有利于提高充型能力。
五、实验方法和步骤1、合金的熔化、保温方案一：将某一成分的铝硅合金在坩埚炉中，加热熔化并过热到一定的温度保温。
方案二：将同一成分的铝硅合金（适量）分别置于两个坩埚炉中，加热熔化并过热到不同的温度保温。
2、造型方案一：采用同一个螺旋型试样模样分别制作两个直浇道高度不同的砂型。
方案二：采用同一个螺旋型试样模样分别制作两个直浇道高度相同的砂型。
3、浇注方案一：将熔化并保温的铝硅合金液分别浇注到两个直浇道高度不同的砂型中。
方案二：将两个坩埚炉中加热熔化并保温的铝硅合金液分别浇注到两个直浇道高度相同 的砂型中。
4、开型、落砂 待试样凝固后即可开型并落砂。
实验指导书5、测定流动性分别测出不同试样螺旋型部分的长度（50mm、凸点数）6、填写实验记录，并整理好工具、砂箱，清扫造型场地。
材料成型实验报告
材料成型实验报告材料成型实验报告引言：材料成型是一项重要的工程技术，通过对材料进行加工和塑造，使其具备所需的形状和性能。
本实验旨在研究不同成型方法对材料性能的影响，并探讨其在工程实践中的应用。
实验一：压力成型压力成型是一种常见的成型方法，通过施加压力使材料变形，从而获得所需的形状。
本实验采用了热压法和冷压法两种不同的压力成型方式。
实验结果显示，热压法能够使材料更容易塑性变形，且成型后的材料具有更高的密度和更好的机械性能。
而冷压法则在成型过程中需要更大的压力，并且材料的塑性变形能力较差，但成型后的材料具有更好的尺寸精度和表面质量。
实验二：注塑成型注塑成型是一种常用的塑料成型方法，通过将熔融状态的塑料注入模具中，然后冷却固化，得到所需的形状。
本实验选择了不同温度和压力条件下的注塑成型实验。
实验结果显示，温度和压力对注塑成型的影响较大。
当温度过高时，塑料容易烧结和变形，而温度过低则会导致成型不完整或者产生内部缺陷。
适当的压力能够保证塑料充分填充模具，并确保成型件的尺寸精度和表面质量。
实验三：挤压成型挤压成型是一种常见的金属成型方法，通过将金属材料推入模具中，使其通过模具的孔口而得到所需的形状。
本实验选择了不同挤压速度和温度条件下的挤压成型实验。
实验结果显示，挤压速度和温度对挤压成型的影响较大。
较高的挤压速度能够使金属材料更好地填充模具，并减少成型过程中的缺陷。
而适当的温度能够提高金属材料的塑性变形能力，使其更容易形成所需的形状。
应用：材料成型技术在工程实践中有着广泛的应用。
例如，压力成型常用于金属加工、塑料制品和陶瓷制品的生产中。
注塑成型常用于塑料制品的生产，如塑料零件、塑料容器等。
挤压成型则常用于金属管材、铝型材等的生产。
结论：通过本实验的研究，我们可以得出以下结论：不同的成型方法对材料性能有着不同的影响；温度和压力是影响成型质量的重要因素；材料成型技术在工程实践中具有广泛的应用前景。
总结：材料成型是一项重要的工程技术，通过不同的成型方法可以获得所需的形状和性能。
《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。
10工程材料及其成形技术基础实验指导书1
机械工程学院工程材料及其成形技术基础实验指导书申荣华编写适用专业：材料成形及控制-铸造方向贵州大学二OO 七年八月前言《工程材料及其成形技术基础》包括工程材料和成形技术基础两个部分，是以性能—材料及选用—强化处理—成形加工为主线，较系统全面的阐述或论述了机械工程中各类材料及其性能，材料的实际应用，工业上对材料进行强化处理的工艺或方法，各类材料成形技术的原理、特点、方法和应用等。
随着机械制造业的发展，对产品的要求越来越高，无论是制造机床、汽车、农业机械，还是建造轮船、石油化工设备等，都要求产品技术先进、质量好、寿命长、造价低。
因此，在产品设计与制造加工过程中，会遇到越来越多的材料及材料成形加工方面的问题，这就要求工程技术人员掌握必要的材料科学与材料工程知识，具有正确选择材料和成形加工处理方法、合理安排加工工艺路线的能力，因而工程材料及其成形技术基础课程会发挥其应有的贡献。
为使学生更好地理解，深刻地把握工程材料的成分与组织和性能的关系、变化规律，常用材料成形技术及其应用等知识，在此基础上，训练和培养识别工程材料、加深材料成形技术工程背景及操作方面的技能，为此设置了：实验一“常用工程材料识别及金属材料的显微组织观察实验”（2学时），本实验属本实验属验证性实验；实验二“常见材料成形技术方法特点分析实验”（2学时），实验项目都属综合性实验。
实验一“常用工程材料识别及金属材料的显微组织观察实验”主要在于使学生增强工程材料特性的知识和实践基础，训练及培养其在识别常用的工程材料及金相显微镜操作等方面的技能。
实验二“常见材料成形技术方法特点分析实验”主要在于使学生掌握材料及其成形技术特性的知识和实践基础，加深材料成形技术的工程背景。
本实验指导书全面、简练、易懂。
本实验指导书也可供高等专科学校机械工程类各专业用。
目录1、实验一：常用工程材料识别及金属材料的显微组织观察··························42、实验二：常见材料成形技术方法特点分析实验········································63、实验报告基本内容要求············································································84、实验报告格式···························································································9实验一：常用工程材料识别及金属材料的显微组织观察实验学时：2学时实验类型：验证性实验实验要求：必修一、实验目的通过本实验使学生：1、实验目的1）了解工程材料的类型，识别常用的工程材料；2）掌握常用工程材料的特征；3）熟悉各种仪器和工、量具的使用，了解其性能参数、适应范围及注意事项。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
沿晶界白色网状 Fe3CII，晶内黑色 P（局
1-4
T12 钢
退火 400× 4%硝酸酒精
部少量的片状 P）
组织为 P+Le，黑色树枝状为 P，Le 是
亚共晶白口
1-5
退火 100× 4%硝酸酒精 Fe3C（白色）和 P（均匀分布黑色小点或
铸铁
条状组织）
共晶白口
Le 是 Fe3C（白色）和 P（均匀分布黑色
杨 蔚 翟封祥 焦建强 编
（实验报告）
工程材料与成型工艺基础
实验指导书
（实验报告）
杨 蔚 翟封祥 焦建强 编
学生姓名 学号 斑级 实验教师 成绩
大连交通大学 2016 年 3 月
工程材料与成型工艺基础
目录
工程材料与成型工艺基础实验守则┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅（3） 实验一 铁碳合金平衡组织观察┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅（3） 实验二 碳钢的热处理操作、组织观察及硬度测定┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅（8） 实验三 焊接接头宏观及微观组织观察与分析┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅（14） 附录 1 金相试样的制备┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅（19） 附录 2 金相显微镜及多媒体互动教学系统的使用方法┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅（22） 附录 3 硬度计的使用方法┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅（27）
1. 工业纯铁 碳的质量分数ωc<0.0218%，室温组织由铁素体 F 和三次渗碳体 Fe3CⅢ组成，光学显 微镜下观察铁素体呈多角形块状，晶界为黑色条状。晶界上存在少量三次渗碳体，呈白色 的不连续的网状，但由于量少有时看不出。 2. 亚共析钢 碳的质量分数为 0.0218%<ωc<0.77%，室温下的组织由铁素体和珠光体 P 组成。经硝 酸酒精溶液浸蚀后在显微镜下观察，铁素体呈白色多边形块状，珠光体在放大倍数较低时 呈暗黑色。随着碳的质量分数的增加，铁素体量逐渐减少，珠光体量逐渐增加，铁素体的 形态逐渐由块状变为碎块状或网状。 3. 共析钢 碳的质量分数ωc=0.77%，室温组织为单一的珠光体。经硝酸酒精溶液浸蚀后，在高 倍显微镜下可以观察到珠光体中呈交替排列的宽条铁素体和细条渗碳体的层片状组织。 4. 过共析钢 碳的质量分数为 0.77%<ωc<2.11%，室温组织由珠光体和二次渗碳体 Fe3CⅡ组成。经 硝酸酒精溶液浸蚀后珠光体呈暗黑色，二次渗碳体呈白色网状分布在珠光体周围。 5. 亚共晶白口铁 碳的质量分数为 2.11%<ωc<4.3%，室温组织由珠光体、二次渗碳体和莱氏体 Le 组
表 1.1 Fe-C 合金平衡组织观察样品状态
样品 编号
材料名称
热处理 状态
放大 倍数
浸蚀剂
组织及特征
单一等轴晶 F（少量夹杂），在显微镜中 1-1 工业纯铁 退火 400× 4%硝酸酒精
只能见 F 晶界及夹杂
1-2
20 钢
退火 400× 4%硝酸酒精 F(白色晶粒)+P(黑色晶粒)
1-3
T8 钢
退火 400× 4%硝酸酒精 片状 P，无晶界显示
色粒状或棒状。
7. 过共晶白口铁 碳的质量分数为 4.3%<ωc<6.69%，室温组织由莱氏体和一次渗碳体 Fe3CⅠ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、实验仪器、设备及材料
1. 金相显微镜，切割机、抛光机等； 2. 砂纸、浸蚀剂、不同含碳量的铁碳合金金相样品（表 1.1）。
1-6
退火 100× 4%硝酸酒精
铸铁
小点或条状组织），呈条纹斑点状
过共晶白口
1-7
退火 100× 4%硝酸酒精 Le+Fe3C（白色）
铸铁
四、实验内容及步骤
1. 实验前认真阅读实验指导书，复习铁碳合金平衡相图以及工业纯铁、亚共析钢、 共析钢、过共析钢、亚共晶白口铸铁、共晶白口铸铁和过共晶白口铸铁的平衡结晶过程，
二、实验原理 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-Fe3C 相所对应的组织。但是，在实际生产中要想获得一种完全的平衡组织是不可能的， 退火条件下得到的组织比较接近于平衡组织，因此可以借助退火组织来观察和分析铁碳合 金的平衡组织。
根据 Fe-Fe3C 相图，铁碳合金可分为工业纯铁、亚共析钢、共析钢、过共析钢、亚晶 白口铸铁、共晶白口铸铁、过共晶白口铸铁。
3
工程材料与成型工艺基础
成。经硝酸酒精溶液浸蚀后，珠光体呈暗黑色椭圆形，莱氏体为白色渗碳体基体上分布着
暗黑色粒状珠光体，二次渗碳体析出与共晶渗碳体连在一起。
6. 共晶白口铁 铁碳的质量分数ωc=4.3%，室温组织为单一的莱氏体组织。莱氏体是珠光体与渗碳 体组成的机械混合物。经硝酸酒精溶液浸蚀后，显微镜下白色基体为渗碳体，珠光体呈黑
1
工程材料与成型工艺基础
实验守则
1. 实验前认真做好预习，明确实验目的，了解实验内容、步骤及注意事项。 2. 实验不得迟到，无故迟到两次者实验成绩记为不及格。病假、事假需有医生、辅导员 或班主任证明。无故旷课者，该次成绩记以零分。 3. 实验时必须听从实验教师的指导，严格遵守实验室规章制度和仪器设备操作规程，注 意人身安全及设备安全，不得随意动用与本次实验无关的仪器设备。 4. 实验中损坏仪器、设备根据情节轻重按学校有关规定进行全部或部分赔偿。 5. 实验过程中认真做好实验记录，实验数据及结果需经实验教师认可并签字。 6. 实验完毕后，仔细整理好仪器、设备，清理桌面及场地。 7. 认真做好实验报告，按时递交。
2
工程材料与成型工艺基础
实验一 铁碳合金平衡组织观察
一、实验目的 1. 了解铁碳合金在平衡状态下的组织转变过程。 2. 掌握不同成分铁碳合金在平衡状态下的显微组织特征。 3．分析含碳量对铁碳合金显微组织的影响，加深理解成分、组织与性能的相互关系。 4. 了解金相样品的制备过程。 5. 了解光学显微镜的构造、成像原理及使用方法。
4
工程材料与成型工艺基础
铁素体、珠光体、渗碳体、莱氏体组织的相组成、组织特征、性能特点以及成分范围等； 2. 了解金相样品的制备过程（附录 1）； 3. 了解光学金相显微镜的构造、成像原理及使用方法（附录 2）； 4. 在光学显微镜下观察、分析表 1.1 中各铁碳合金的平衡组织，识别钢和铸铁组织