工程材料实验报告(中国石油大学)
工程材料实验报告答案
工程材料实验报告答案实验报告：工程材料
实验目的：
1. 了解工程材料的性能和特征;
2. 通过实验，探讨工程材料的力学性能;
3. 利用实验结果检验材料的抗拉强度。
实验步骤：
1. 实验前准备：
（1）制作混凝土试块和钢筋试棒；
（2）清洗试验设备，确保正常使用；
（3）调试实验设备，确保正常工作。
2. 实验操作：
（1）将混凝土试块放置于拉伸机上，检查是否牢固；
（2）使用钢筋试棒将混凝土试块夹紧于拉伸机钳口之中；
（3）逐渐地加大拉伸机的压力，记录下混凝土试块的变形和摩擦倍数；
（4）根据拉伸机上标识的力学参数测定混凝土试块的抗拉强度。
实验结果：
在实验过程中，混凝土试块在承受压力的过程中表现出了很好的力学性能。
实验表明，该混凝土试块具有较高的抗拉强度，这一结果和我们所期望的一样。
实验结论：
通过本次试验，我们可以得出以下结论：
1. 工程材料的力学性能是受多种因素影响的。
在实际应用中，还需要考虑潜在的安全风险；
2. 在实验室环境中，我们可以通过模拟实际情况来预测工程材料的力学性能。
我们可以运用实验结果，选择最优化的材料来保证施工质量；
3. 由于实验时环境的影响，我们必须对实验结果进行准确的分析和判断。
我们不能将实验结果与实际施工情况作出简单而随意的推断。
岩石可钻性的测定 中国石油大学(华东)
中国石油大学（岩石可钻性的测定）实验报告实验日期： 成绩：班级： 学号： 姓名： 教师： 同组者：岩石可钻性的测定一、实验目的1．了解岩石的可钻性；2．掌握岩石可钻性的测量方法。
二、实验原理1．实验设备实验中使用岩石可钻性测试仪来测量岩石的可钻性，如下图 1 所示。
设备的具体技术指标参见《岩石可钻性测定及分级方法-SY/T 5426-2000》。
图1 岩石可钻性测试仪2．测量原理使用特制微钻头（牙轮钻头或PDC 钻头），以一定的钻压（牙轮钻头为890N ±20NPDC 钻头为500N ±10N ）和转速（55r/min ±1r/min ）在岩样上钻三个特定深度的孔（牙轮钻头为2.4mm ，PDC 钻头为3mm ），取三个孔钻进时间的平均值为岩样的钻时（t d ），对t d 取以2 为底的对数值作为该岩样的可钻性级值K d 计算公式如下所示：K d =log 2 t求得可钻性级值后，再查岩石可钻性分级标准对照表（如下表1 所示）进行定级。
表1 岩石可钻性分级对照表三、实验步骤1. 试样用石油钻井所取井下岩心或地面采的岩石，岩样制备成圆柱体（直径40-100mm，高度30-80mm）或长方体（长宽各100mm，高度20-100mm），端面平行度公差值≤0.2mm，试验前将试样放在温度设定为105-110℃的干燥箱内烘烤24 小时；2. 将手轮上移至最上端，取下岩心支架、钻头和接屑盘并清扫干净；3. 装上接屑盘，将所选的微型钻头安装在花键轴上端（注意：钻头上键槽应对准花键轴上端的键！），安装好钻头后，将岩心支架回归原位；4. 关闭所有钻进模式（牙轮模式和PDC 模式），打开总电源，打开相应的钻进模式开关（牙轮模式或PDC 模式，开关如图2 所示），打开电机调速器上的电机开关，开动电机，调电机至规定转速55 转/分（注意：教师进行此项调速操作，学生请不要调电机转速，避免产生危险！），然后关闭电机开关；图2 钻进模式开关示意图5. 选择好相应的钻压砝码（牙轮钻头用两个砝码，PDC 钻头只用一个下部大砝码），放在砝码支架上；6. 将准备好的试样放在岩心支架上，手轮下移，稍用力夹紧岩样，如果钻头高出岩心支架，应在轻轻夹紧岩样的同时，逆时针转动小手摇泵手轮，卸掉液压系统压力（注意：要确保岩样的钻进面一定为平面！）。
裂缝导流能力模拟实验
中国石油大学采油工程实验报告实验日期： 成绩：班级： 学号： 姓名： 教师： 同组者：实验三 裂缝导流能力模拟实验一、实验目的(1) 了解支撑裂缝导流能力随闭合压力变化的规律，以及相同闭合压力条件下不同铺砂层数导流能力的差异；(2) 分别应用达西公式和二项式公式进行计算，分析结果的异同点，并说明原因；(3) 熟悉裂缝导流仪的操作及实验流程。
二、实验原理裂缝的渗透率可由气体渗流的流量来反映，测量气体在不同入口和出口压力下的流量后，可通过气体径向渗流的达西公式来确定裂缝的导流能力。
三、实验仪器和材料(1) 仪器名称：裂缝导流仪，包括以下组成部分：压力试验机；空气压缩机；定值器；精密压力表；浮子流量计；岩心(钢板)模；游标卡尺、电子天平。
(2) 材料：不同产地的石英砂和陶粒。
四、实验步骤(1) 准备实验工作① 在附表1中记录使用的支撑剂名称、产地、粒径及室内温度下的气体粘度。
② 用游标卡尺量出岩心模的外径o r 和孔眼的内径e r ，记录在附表1中，用作计算岩心模面积。
③ 称一定重量的支撑剂(记下支撑剂的颗粒直径)均匀地铺在岩心模面上，要保持单层。
并按下式计算出支撑剂的浓度：支撑剂浓度=铺有支撑剂岩心的面积单层支撑剂的重量(g/cm 2)，将此浓度值记入表1中。
④ 将上岩心片(孔眼向下)放于下岩心片的上方，然后将上下岩心片放在试验机下承压板中心位置。
⑤ 认真记录试验机载荷刻度盘上读出加载值。
(下) (上)图1 岩心模型(2) 岩心加压① 岩心放在下承压板上，用手旋转螺杆将上承压板合并，压住岩心模型，准备加载。
② 旋紧回油阀，按绿钮开机器，用送油阀慢慢加压，通过控制送油阀开启程度控制加压速度，当主动指针(黑针)转到1.5吨(或1KN)时,将送油阀放慢关闭维持此点上，将定值器打开使气体进入浮子流量计中，同时浮子上升，调节定值器旋钮，使浮子指示到流量计刻度的最高度值。
③ 送油阀继续开动，当指针加到所规定的吨数时，保持指针示数不变。
大专工程材料实验报告
实验名称：工程材料的力学性能测试实验日期：2023年X月X日实验地点：工程材料实验室一、实验目的1. 熟悉工程材料力学性能测试的基本原理和方法。
2. 掌握拉伸试验、压缩试验、冲击试验等基本试验方法。
3. 通过实验数据，分析不同工程材料的力学性能特点。
二、实验原理本实验主要测试材料的拉伸、压缩和冲击性能。
以下是各测试方法的原理：1. 拉伸试验：通过拉伸试样，记录试样断裂时的最大负荷和断后标距长度，从而计算材料的抗拉强度、弹性模量等力学性能指标。
2. 压缩试验：通过压缩试样，记录试样断裂时的最大负荷和压缩变形量，从而计算材料的抗压强度、弹性模量等力学性能指标。
3. 冲击试验：通过冲击试验机对试样进行冲击，记录试样断裂时的能量损失，从而计算材料的冲击韧性。
三、实验材料与设备1. 实验材料：碳素钢、铝合金、塑料等。
2. 实验设备：万能试验机、冲击试验机、拉伸试验机、游标卡尺、量角器等。
四、实验步骤1. 拉伸试验：- 将试样固定在拉伸试验机上。
- 按照试验规程进行拉伸试验。
- 记录试样断裂时的最大负荷和断后标距长度。
2. 压缩试验：- 将试样固定在压缩试验机上。
- 按照试验规程进行压缩试验。
- 记录试样断裂时的最大负荷和压缩变形量。
3. 冲击试验：- 将试样固定在冲击试验机上。
- 按照试验规程进行冲击试验。
- 记录试样断裂时的能量损失。
五、实验数据与结果分析1. 拉伸试验数据：- 碳素钢：抗拉强度 = 580 MPa，弹性模量 = 200 GPa。
- 铝合金：抗拉强度 = 280 MPa，弹性模量 = 70 GPa。
- 塑料：抗拉强度 = 40 MPa，弹性模量 = 3 GPa。
2. 压缩试验数据：- 碳素钢：抗压强度 = 600 MPa，弹性模量 = 200 GPa。
- 铝合金：抗压强度 = 400 MPa，弹性模量 = 70 GPa。
- 塑料：抗压强度 = 60 MPa，弹性模量 = 3 GPa。
3. 冲击试验数据：- 碳素钢：冲击韧性= 80 J/cm²。
中国石油大学工程材料实验
实验：铁碳合金平衡组织观察与分析一．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．实验内容采集出所观察显微组织示照片，并注明材料名称、含碳量、浸蚀剂和放大倍数，并将组成物名称以箭头引出标明。
铁素体材料名称：工业纯铁含碳量：≤0.0218%浸蚀剂：3～4％硝酸酒精溶液放大倍数：100材料名称：工业纯铁含碳量：≤0.0218%浸蚀剂：3～4％硝酸酒精溶液放大倍数：400材料名称：20钢含碳量：0.2%浸蚀剂：3～4％硝酸酒精溶液放大倍数：100 铁素体铁素体珠光体材料名称：20钢含碳量：0.2%浸蚀剂：3～4％硝酸酒精溶液放大倍数：400材料名称：45钢含碳量：0.45%浸蚀剂：3～4％硝酸酒精溶液放大倍数：100铁素体珠光体铁素体珠光体材料名称：45钢含碳量：0.45%浸蚀剂：3～4％硝酸酒精溶液放大倍数：400材料名称：65钢含碳量：0.65%浸蚀剂：3～4％硝酸酒精溶液放大倍数：100铁素体珠光体铁素体珠光体材料名称：65钢含碳量：0.65%浸蚀剂：3～4％硝酸酒精溶液放大倍数：400材料名称：T8钢含碳量：0.80%浸蚀剂：3～4％硝酸酒精溶液放大倍数：100 铁素体珠光体珠光体材料名称：T8钢含碳量：0.80%浸蚀剂：3～4％硝酸酒精溶液放大倍数：400材料名称：T12钢含碳量：1.2%浸蚀剂：3～4％硝酸酒精溶液放大倍数：100珠光体珠光体二次渗碳体珠光体二次渗碳体材料名称：T12钢含碳量：1.2%浸蚀剂：3～4％硝酸酒精溶液放大倍数：400珠光体莱氏体二次渗碳体材料名称：亚共晶白口铸铁含碳量：2.11%~4.3%浸蚀剂：3～4％硝酸酒精溶液放大倍数：100材料名称：亚共晶白口铸铁含碳量：2.11%~4.3%浸蚀剂：3～4％硝酸酒精溶液放大倍数：400材料名称：共晶白口铸铁含碳量：4.3%浸蚀剂：3～4％硝酸酒精溶液放大倍数：100珠光体莱氏体二次渗碳体莱氏体材料名称：共晶白口铸铁含碳量：4.3%浸蚀剂：3～4％硝酸酒精溶液放大倍数：400材料名称：过共晶白口铸铁含碳量：4.3%~6.69%浸蚀剂：3～4％硝酸酒精溶液放大倍数：100莱氏体莱氏体二次渗碳体材料名称：过共晶白口铸铁 含碳量：4.3%~6.69% 浸蚀剂：3～4％硝酸酒精溶液 放大倍数：400三． 计算含碳量由图近似可得：珠光体所占面积比例P=80% 铁素体所占面积比例 F=20%代入公式，得：C%= =0.64%四、分析和讨论含碳量对铁碳合金的组织和性能的影响： 一. C 对平衡组织的影响1.引起相组成物中F 、Fe3C 相对量的变化： 工业纯铁中：C ％↑——F ％↓、Fe3C ％↑1000008.0F 1008.0P ⨯+⨯莱氏体二次渗碳体亚共析钢中：C％↑——F％↓、P％↑过共析钢中：C％↑——P％↓、二次渗碳体％↑亚共晶白口铸铁：C％↑——P％↓、二次渗碳体％↓，Le％↑过共晶白口铸铁：C％↑——一次渗碳体％↑2. 引起组织组成物的变化：C％↑——室温组织由F→F+P→P→P+ Fe3CⅡ→P+ Fe3CⅡ+Le→Le’→Fe3CⅠ+Le’→Fe3CⅠ3.引起组织形态的变化：例Fe3CⅡ：C％↑—不连续→连续网状二. C对力学性能的影响1.对钢的影响：C％↑—硬度↑塑、韧性↓强度：先升后降（当C％＞1.0％时，Fe3CⅡ呈连续网状）2.对白口铁的影响：脆性很大，强度很低，硬度、耐磨性很高。
工程材料实验报告心得(3篇)
第1篇时光荏苒，转眼间，我在学校度过了愉快的实验学习时光。
在这段时间里，我参加了各种工程材料实验，通过实践操作，对工程材料有了更深入的了解。
以下是我对工程材料实验的心得体会。
一、实验目的工程材料实验旨在帮助我们掌握工程材料的性质、应用及加工工艺，为今后的学习和工作打下坚实基础。
通过实验，我们能够将理论知识与实际操作相结合，提高动手能力和创新能力。
二、实验过程1. 实验准备在实验开始前，我们需要了解实验目的、原理、步骤及注意事项。
同时，熟悉实验器材和仪器，确保实验顺利进行。
2. 实验操作实验过程中，我们要严格按照实验步骤进行操作，注意观察实验现象，记录实验数据。
遇到问题时要及时与老师沟通，确保实验的准确性。
3. 实验结果分析实验结束后，我们要对实验结果进行分析，总结实验过程中出现的问题及原因，探讨改进措施。
通过对比不同实验条件下的实验结果，了解材料性能与加工工艺之间的关系。
三、实验心得1. 理论与实践相结合通过实验，我深刻体会到理论与实践相结合的重要性。
理论知识为我们提供了实验的基础，而实验则是对理论知识的验证和补充。
只有将两者相结合，才能更好地掌握工程材料的性质和应用。
2. 观察与思考实验过程中，我们要善于观察实验现象，发现问题，思考原因。
这有助于我们提高观察能力和分析问题的能力，为今后的学习和工作打下基础。
3. 团队合作实验过程中，我们需要与同学们密切配合，共同完成任务。
这有助于培养我们的团队协作精神和沟通能力，为今后的工作奠定基础。
4. 安全意识实验过程中，我们要严格遵守安全操作规程，确保实验安全。
这有助于我们养成良好的安全习惯，为今后的学习和工作提供保障。
5. 创新意识实验过程中，我们要勇于尝试新的实验方法，探索新的材料性能。
这有助于培养我们的创新意识，为今后的科研工作打下基础。
四、实验总结通过参加工程材料实验，我深刻认识到工程材料在工程建设中的重要性。
实验使我掌握了工程材料的性质、应用及加工工艺，提高了我的动手能力和创新能力。
中国石油大学华东-渗流实验-泥页岩膨胀性测定实验报告
中国石油大学渗流物理实验报告实验日期: 成绩: 班级: 学号: 姓教师:名:同组者:泥页岩膨胀性测定一．实验目的1．了解高温高压泥页岩膨胀仪的结构、工作原理及使用方法；2．掌握粘土矿物吸水膨胀的机理及膨胀率的计算方法。
二．实验原理随着测试液与粘土矿物接触时间的增加，粘土膨胀，高度增加，由容栅传感器感应出的试样轴向的位移信号，通过计算机系统将膨胀量随时间的关系曲线记录下来，显示在屏幕上。
当粘土矿物的膨胀量基本稳定时，最大的膨胀量与粘土样品的初始高度之比为最大膨胀率。
泥页岩膨胀率计算公式：其中：E—膨胀率，%；ht—粘土样品在t时刻的高度，mm；h0—粘土样品的初始高度，mm。
三．实验仪器及流程图1 高温高压泥页岩膨胀仪原理示意图图2 主测杯结构示意图（简要介绍实验仪器）主要试验仪器：主要试验仪器：氮气瓶(氮气压力大于5Mpa)、管汇、高温高压泥页岩膨胀仪、数据控制及显示系统等。
各仪器的主要指标：各仪器的主要指标：气源压力为5Mpa；工作温度≤120℃；工作压力为3.5Mpa；测试量程为15mm；试样模内径为25mm；测量分辨率为0.001mm。
四．实验步骤1、样品制备l) 样品烘干将土样或泥页岩样粉(过100 目筛) 在105C条件下烘干4 小时以上，冷却至室温，放置于干燥器内备用。
2) 样品压制(1)将带孔托垫放入模内，上面放- -张泸纸，用游标卡尺测量深度hl:(2)用天平称取5~10eg 样品装入压模内，用手拍打压模，使其中样品端面平整，并在表面再放一张谑纸;(3)将压棒置于模内，轻轻左右旋转下推，与样品接触; 将组好的岩样模置于油压机平台上，加压至4MPa,5 分钟后他压; 取出压棒，倒置压模，倒出岩样表层的土样，用游标卡尺测量深度h2，至」比岩样制好，岩样长度h0=h1-h2。
2、膨胀率测试l.将制备好的粘土试样(同岩样模- -起)从主测杯底部装入主测杯内，同时注意主测杯成部放置密封聞，紧固主测杯下6 个固定螺钉。
工程材料科学期末实验报告
工程材料科学期末实验报告一、实验目的本实验旨在通过对不同工程材料的性能测试和分析，深入理解工程材料科学的基本原理和实际应用，培养我们的实验操作能力、数据分析能力和解决实际问题的能力。
二、实验材料和设备1、实验材料金属材料：低碳钢、中碳钢、高碳钢、铝合金、铜合金等。
陶瓷材料：氧化铝陶瓷、氮化硅陶瓷等。
高分子材料：聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯等。
2、实验设备万能材料试验机硬度计金相显微镜热重分析仪差示扫描量热仪三、实验内容和步骤1、金属材料的拉伸实验制备标准拉伸试样，按照国家标准进行加工。
将试样安装在万能材料试验机上，设置加载速度和试验温度。
启动试验机，进行拉伸试验，记录拉伸过程中的力位移曲线。
试验结束后，测量试样的断后伸长率和断面收缩率，计算材料的屈服强度、抗拉强度等力学性能指标。
2、金属材料的硬度测试选择不同硬度的金属材料试样，如低碳钢、中碳钢、高碳钢等。
分别使用布氏硬度计、洛氏硬度计和维氏硬度计对试样进行硬度测试。
记录每个试样的硬度值，并对测试结果进行分析和比较。
3、陶瓷材料的性能测试制备陶瓷材料试样，如氧化铝陶瓷和氮化硅陶瓷。
使用热重分析仪对陶瓷材料进行热稳定性测试，测量材料在不同温度下的质量变化。
使用差示扫描量热仪对陶瓷材料进行热性能测试，测量材料的比热容、热导率等参数。
使用金相显微镜观察陶瓷材料的微观结构，分析其晶粒尺寸、晶界分布等特征。
4、高分子材料的性能测试制备高分子材料试样，如聚乙烯、聚丙烯和聚苯乙烯。
使用万能材料试验机对高分子材料进行拉伸试验，测量其弹性模量、屈服强度和断裂伸长率等力学性能指标。
使用热重分析仪对高分子材料进行热稳定性测试，测量材料在不同温度下的质量变化。
使用差示扫描量热仪对高分子材料进行热性能测试，测量材料的玻璃化转变温度、熔点等参数。
四、实验数据处理和分析1、金属材料的拉伸实验数据处理根据拉伸试验得到的力位移曲线，计算材料的屈服强度、抗拉强度、断后伸长率和断面收缩率等力学性能指标。
中国石油大学实验报告样板
中国石油大学（课程名称）实验报告实验日期：成绩：班级：石油工程09-1班学号：09152115 姓名：毕文姣教师：战永平同组者：毕文姣、陈为敏、曹溪、高雪娇、崔力晨、葛辉、耿红、王宇实验名称一、实验目的（1）观察垂直井筒中出现的各种流型，掌握流型辨别方法；（2）验证垂直井筒多相管流压力分布计算模型；（3）了解自喷及气举采油的举升原理；实验目的内容。
表1 数据表图1 变化曲线二、实验原理当油井的井口压力高于原油饱和压力时，井筒内流动着的是单相液体，当自喷井的井底压力低于饱和压力时，则整个油管内部都是气-流两相流动，油井生产系统的总压降大部分是用来克服混合物在油管中流动时的重力和摩擦损失，只有当气液两相的流速很高时（如环雾流型），才考虑动能损失，在垂直井筒中，井底压力大部分消耗在克服液柱重力上，所以，总压降的通式为三、实验流程四、实验步骤（1）检查自喷井模拟器的阀门开关状态，保证所有阀门都关闭，检查稳压罐的液位，如不足（稳压罐高度3/4）请打开稳压罐进液阀门，加液使稳压罐的液位保持在稳压罐高度3/4液位；（2）打开气路阀门，保证气路通畅后打开空气压缩机，向管路供气。
（3）调整稳压罐定值器，保证稳压罐压力表压力不超过0.10MPa，打开稳压罐压力阀门，等待压力稳定后打开液路阀，向系统供液；（4）此时系统已经开始同时供应液体和气体，待液面上升至井口时，可以改变气液阀门的相对大小，观察井筒中出现的各种流型，调节到所需流型，待流型稳定后开始测量；（5）按下流体积算仪清零按钮，同时启动秒表计时，观察井底气体浮子流量计的示数，当计时到10秒时，记录井底流压，气体流量，液体累计流量和所用时间；（6）改变不同的气液流量，重复步骤4到5记录数据，一般取5组段塞流和5组泡流数据点。
（7）试验结束，首先关闭液路，再关闭空气压缩机和总电源放空后再关闭面板所有阀门，最后清理实验装置，结束实验。
(2) 回答实验讲义提出的问题，1)简述实验原理以及自喷井和气举工作原理；2)简述各流型的特征；3) 对实验数据运用奥奇斯泽斯基理论进行计算，并给出计算过程，然后对比实验所观察的现象来验证该理论。
流动状态(中国石油大学流体力学实验报告)
中国石油大学（华东） 工程流体力学 实验报告实验日期： 成绩：班级： 学号： 姓名： 教师： 同组者：实验六、流动状态实验一、实验目的1．测定液体运动时的沿程水头损失（f h ）及断面的 平均流速（υ） ；2．绘制流态（f lg h —v lg ）曲线图，找出下临界点并计算 临界雷诺数（Re c ） 的值。
二、实验装置本室验的装置如图所示。
本实验所用的设备有流态实验装置、量筒、秒表、温度计及粘温表。
在图1-6-1横线上正确填写实验装置各部分的名称图1-6-1 流态实验装置1. 稳压水性 ；2. 进水管 ；3. 溢流管 ；4. 试验管路 ；5. 压差计 ；6. 流量调节阀 ；7. 回流管线 ；8. 试验台 ；9. 蓄水线 ； 10. 抽水泵 ；11. 出水管三、实验原理 填空1．液体在同一管道中流动，当 速度 不同时有层流、紊流两种流动状态。
层流 特点是质点互不掺混，成线状流动。
在 紊流 中流体的各质点相互掺混，有脉动现象。
不同的流态，其 沿程水头损失 与断面平均速度的关系也不相同。
层流的沿程水头损失与断面平均流速的 一次方 成正比；紊流的沿程水头损失与断面平均速度的m 次方成正比 (m= 1.75～2.0 ) 。
层流与紊流之间存在一个过渡区，它的沿程水头损失与断面平均流速关系与层流、紊流的不同。
2．当稳压水箱一直保持溢流时，实验管路水平放置且管径不变，流体在管内的流动为 稳定流 ，此种情况下v 1=v 2。
那么从A 点到B 点的沿程水头损失为h f ，可由能流量方程导出：221122f 12121212()()22()()p v p v h z z g gp pz z h h hγγγγ=++-++=+-+=-=∆h 1、h 2分别是A 点、B 点的测压管水头，由 压差计 中的两个测压管读出。
3．雷诺数（Reynolds Number ）判断流体流动状态。
雷诺数的计算公式为：Dv Re ν=D —圆管内径；v —断面平均速度；ν—运动粘度系数当c Re Re <（下临界雷诺数）为层流，c Re =2000~2320；当cRe Re '>（上临界雷诺数）为紊流，c Re '=4000~12000之间。
中国石油大学工程材料实验
实验：铁碳合金平衡组织观察与分析一．实验目得1、识别与研究铁碳合金(碳钢与白口铸铁)在平衡状态下得显微组织；2、分析含碳量对铁碳合金显微组织得影响，加深理解成分、组织与性能之间得相互关系；二．实验内容采集出所观察显微组织示照片，并注明材料名称、含碳量、浸蚀剂与放大倍数，并将组成物名称以箭头引出标明。
铁素体材料名称：工业纯铁含碳量：≤0、0218%浸蚀剂：3～4％硝酸酒精溶液放大倍数：100材料名称：工业纯铁含碳量：≤0、0218%浸蚀剂：3～4％硝酸酒精溶液放大倍数：400材料名称：20钢含碳量：0、2%浸蚀剂：3～4％硝酸酒精溶液放大倍数：100 铁素体铁素体珠光体材料名称：20钢含碳量：0、2%浸蚀剂：3～4％硝酸酒精溶液放大倍数：400材料名称：45钢含碳量：0、45%浸蚀剂：3～4％硝酸酒精溶液放大倍数：100铁素体珠光体铁素体珠光体材料名称：45钢含碳量：0、45%浸蚀剂：3～4％硝酸酒精溶液放大倍数：400材料名称：65钢含碳量：0、65%浸蚀剂：3～4％硝酸酒精溶液放大倍数：100铁素体珠光体铁素体珠光体材料名称：65钢含碳量：0、65%浸蚀剂：3～4％硝酸酒精溶液放大倍数：400材料名称：T8钢含碳量：0、80%浸蚀剂：3～4％硝酸酒精溶液放大倍数：100 铁素体珠光体珠光体材料名称：T8钢含碳量：0、80%浸蚀剂：3～4％硝酸酒精溶液放大倍数：400材料名称：T12钢含碳量：1、2%浸蚀剂：3～4％硝酸酒精溶液放大倍数：100珠光体珠光体二次渗碳体珠光体二次渗碳体材料名称：T12钢含碳量：1、2%浸蚀剂：3～4％硝酸酒精溶液放大倍数：400珠光体莱氏体二次渗碳体材料名称：亚共晶白口铸铁含碳量：2、11%~4、3%浸蚀剂：3～4％硝酸酒精溶液放大倍数：100材料名称：亚共晶白口铸铁含碳量：2、11%~4、3%浸蚀剂：3～4％硝酸酒精溶液放大倍数：400材料名称：共晶白口铸铁含碳量：4、3%浸蚀剂：3～4％硝酸酒精溶液放大倍数：100珠光体莱氏体二次渗碳体莱氏体材料名称：共晶白口铸铁含碳量：4、3%浸蚀剂：3～4％硝酸酒精溶液放大倍数：400材料名称：过共晶白口铸铁含碳量：4、3%~6、69%浸蚀剂：3～4％硝酸酒精溶液放大倍数：100莱氏体莱氏体二次渗碳体材料名称：过共晶白口铸铁 含碳量：4、3%~6、69% 浸蚀剂：3～4％硝酸酒精溶液 放大倍数：400三． 计算含碳量由图近似可得：珠光体所占面积比例P=80% 铁素体所占面积比例 F=20%代入公式，得：C%= =0、64%四、分析与讨论含碳量对铁碳合金得组织与性能得影响： 一、 C 对平衡组织得影响1、引起相组成物中F 、Fe3C 相对量得变化： 工业纯铁中：C ％↑——F ％↓、Fe3C ％↑ 亚共析钢中：C ％↑——F ％↓、P ％↑1000008.0F 1008.0P ⨯+⨯莱氏体二次渗碳体过共析钢中：C％↑——P％↓、二次渗碳体％↑亚共晶白口铸铁：C％↑——P％↓、二次渗碳体％↓，Le％↑过共晶白口铸铁：C％↑——一次渗碳体％↑2、引起组织组成物得变化：C％↑——室温组织由F→F+P→P→P+ Fe3CⅡ→P+ Fe3CⅡ+Le→Le’→Fe3CⅠ+Le’→Fe3CⅠ3、引起组织形态得变化：例Fe3CⅡ：C％↑—不连续→连续网状二、C对力学性能得影响1、对钢得影响：C％↑—硬度↑塑、韧性↓强度：先升后降（当C％＞1、0％时，Fe3CⅡ呈连续网状）2、对白口铁得影响：脆性很大，强度很低，硬度、耐磨性很高。
工程材料学实验报告
一、实验名称工程材料学实验二、实验目的1. 熟悉工程材料的基本性能和测试方法。
2. 了解不同工程材料的结构特点及其应用。
3. 掌握材料的力学性能、热性能和化学性能的测试方法。
三、实验时间2023年X月X日四、实验地点XX大学材料科学与工程学院实验室五、实验仪器与材料1. 仪器：- 电子万能试验机- 高温炉- 热分析仪- 水平式冲击试验机- 氧化锆磨损试验机- 显微镜- 尺寸千分尺- 精密天平2. 材料：- 钢铁材料- 铝合金材料- 塑料材料- 橡胶材料六、实验内容及步骤1. 材料力学性能测试（1）拉伸实验：将材料试样安装在电子万能试验机上，进行拉伸实验，记录试样断裂时的最大载荷和伸长量。
（2）压缩实验：将材料试样安装在电子万能试验机上，进行压缩实验，记录试样压缩过程中的最大载荷和压缩量。
2. 材料热性能测试（1）高温实验：将材料试样放入高温炉中，加热至预定温度，记录材料在高温下的变形和重量变化。
（2）热分析实验：将材料试样放入热分析仪中，记录材料在加热过程中的热重变化和热失重曲线。
3. 材料化学性能测试（1）腐蚀实验：将材料试样浸泡在腐蚀溶液中，观察材料表面变化，记录腐蚀速率。
（2）磨损实验：将材料试样放入氧化锆磨损试验机中，进行磨损实验，记录材料磨损量。
4. 材料微观结构观察（1）金相实验：将材料试样进行磨光、抛光、腐蚀等预处理，利用显微镜观察材料的微观结构。
（2）尺寸测量：利用尺寸千分尺测量材料的尺寸，记录测量结果。
七、实验结果与分析1. 材料力学性能分析根据实验数据，分析不同材料的拉伸强度、压缩强度、屈服强度、延伸率等力学性能，对比不同材料的力学性能差异。
2. 材料热性能分析根据实验数据，分析不同材料的热膨胀系数、热导率等热性能，对比不同材料的热性能差异。
3. 材料化学性能分析根据实验数据，分析不同材料的耐腐蚀性、磨损性能等化学性能，对比不同材料的化学性能差异。
4. 材料微观结构分析根据显微镜观察结果，分析不同材料的晶粒大小、组织结构等微观结构特点，对比不同材料的微观结构差异。
工程材料实验报告(中国石油大学)
工程材料实验报告(中国石油大学)————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期：工程材料综合实验报告班级：装控班小组成员学号实验日期：工程材料综合实验----碳钢成分-组织-性能实验●金相显微镜的构造及使用●金相显微试样的制备●铁碳合金平衡组织观察●碳钢的热处理操作、组织观察及硬度测定一、实验目的1、别和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、实验内容概述1．钢的热处理热处理是将钢加热到一定温度，经过一定时间的保温，然后以一定速度冷却下来的操作，通过这样的工艺过程钢的组织和性能将发生改变。
通常加热、保温的目的是为了得到成分均匀的细小的奥氏体晶粒，亚共析碳钢的完全退火、正火、淬火的加热温度范围是AC3+30~50℃，过共析钢的球化退火及淬火加热温度是AC1+30~50℃，过共析钢的正火温度是ACcm+30~50℃，保温时间根据钢种，工件尺寸大小，炉子加热类型等由经验公式决定。
碳钢的过冷奥氏体在Ac1~550℃范围内发生珠光体转变，形成片状铁素体和渗碳体的机械混合物。
依据片层厚薄的不同有粗片状珠光体（P），细片状珠光体——索氏体（S）和极细片状珠光体——屈氏体（T）之分。
硬度随片距的减小（转变温度的降低）而升高。
碳钢的过冷奥氏体在550~350℃之间发生贝氏体转变，生成由平行铁素体条和条间短杆状渗碳体构成的上贝氏体（B上）。
工程材料实验报告全部
实验名称：材料力学性能测试实验目的：1. 熟悉材料力学性能测试的基本原理和方法。
2. 掌握拉伸、压缩、冲击等力学性能测试的操作技能。
3. 分析不同材料的力学性能，为工程应用提供依据。
实验时间：2023年X月X日实验地点：材料力学实验室实验人员：XXX、XXX、XXX实验设备：1. 电子万能试验机2. 冲击试验机3. 拉伸试验机4. 压缩试验机5. 毫米千分尺6. 秒表实验材料：1. 钢材（Q235）2. 铝合金（LY12）3. 塑料（聚乙烯）实验步骤：一、拉伸试验1. 将材料制成标准试样，试样尺寸符合国家标准。
2. 调整电子万能试验机至拉伸状态，设定试验速度。
3. 将试样固定在试验机上，启动试验机进行拉伸试验。
4. 记录试样断裂时的最大力值、断后伸长率、断面收缩率等数据。
二、压缩试验1. 将材料制成标准试样，试样尺寸符合国家标准。
2. 调整电子万能试验机至压缩状态，设定试验速度。
3. 将试样固定在试验机上，启动试验机进行压缩试验。
4. 记录试样破坏时的最大力值、压缩强度、弹性模量等数据。
三、冲击试验1. 将材料制成标准试样，试样尺寸符合国家标准。
2. 调整冲击试验机至相应速度，设定冲击次数。
3. 将试样固定在试验机上，启动试验机进行冲击试验。
4. 记录试样破坏时的最大冲击力值、冲击韧性等数据。
实验结果与分析：一、拉伸试验结果与分析1. 钢材（Q235）：- 最大力值：500MPa- 断后伸长率：18%- 断面收缩率：60%2. 铝合金（LY12）：- 最大力值：300MPa- 断后伸长率：8%- 断面收缩率：40%3. 塑料（聚乙烯）：- 最大力值：200MPa- 断后伸长率：10%- 断面收缩率：30%通过对比三种材料的拉伸试验结果，可以看出钢材的力学性能最好，铝合金次之，塑料最差。
这是因为钢材具有较高的强度和韧性，铝合金具有良好的耐腐蚀性，而塑料具有较好的耐磨性和轻便性。
二、压缩试验结果与分析1. 钢材（Q235）：- 最大力值：800MPa- 压缩强度：800MPa- 弹性模量：200GPa2. 铝合金（LY12）：- 最大力值：600MPa- 压缩强度：600MPa- 弹性模量：120GPa3. 塑料（聚乙烯）：- 最大力值：400MPa- 压缩强度：400MPa- 弹性模量：50GPa通过对比三种材料的压缩试验结果，可以看出钢材的压缩性能最好，铝合金次之，塑料最差。
工程材料实验报告(完整版)
WORD格式工程材料综合实验工程材料实验报告专业：机械设计制造及其自动化10-1姓名：郑杰，学号：10041127姓名：周邵巍，学号：10041128姓名：李欣欣，学号：10041129姓名：谢强，学号：10041118工程材料综合实验●金相显微镜的构造及使用●金相显微试样的制备●铁碳合金平衡组织观察●碳钢热处理操作、组织观察和硬度测定一、实验目的运用所学的理论知识和实验技能以及现有的实验设备，通过自己设计实验方案、独立实验并得出实验结果，达到进一步深化课堂内容，加强对《工程材料》课程理论系统认识，并提高分析问题解决问题的能力。
通过做这个实验，使学生们可以充分了解以下知识，并学会操作一些必要的设备仪器：1、分别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、浴磨机、抛光机、热处理炉、硬度计、砂轮机等；2、金像砂纸、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、实验内容三个尺寸形状基本相同的试样分别是低碳钢、中碳钢、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、保温和冷却时间）。
样品加热温度保温时间冷却方式20#880℃20min空冷45#880℃20min水冷高温回火600℃高温回火30minT101100℃20min水冷2、做实验前完成。
选定硬度测试参数，一般用洛氏硬度。
样品20#45#T103、热处理前后的金相组织观察、硬度测试。
4、分析碳钢成分——组织——性能之间的关系。
样品成分组织性能20#马氏体F+P冲压性与焊接性良好45#马氏体F+P经热处理后可获得良好的综合机械性能T10马氏体+奥氏体P+Fe3C II硬度高，韧性适中5、四、实验步骤：1、观察平衡组织并测量硬度：（1）制备金相试样（包括磨制、抛光和腐蚀）；（2）观察并绘制显微组织；（3）测试硬度。
油井的水泥浆性能实验
中国石油大学钻井工程实验报告实验日期：成绩：班级：学号：姓名：教师：同组者：油井水泥浆性能实验一、实验目的1．通过实验掌握油井水泥浆密度、流变性能的测定方法，掌握有关仪器的使用方法，对油井水泥浆基本性能的指标范围有一定的认识。
2．通过实验掌握水泥浆稠化时间的测量方法及常压稠化仪的操作方法，了解常用油井水泥的稠化性能与有关标准，充分认识水泥浆稠化时间对固井作业的重要性。
二、实验原理1、水泥浆密度水泥浆密度是由配制水泥浆的水泥、配浆水、外加剂和外掺料等材料的密度和掺量决定的。
实验中使用YM型钻井液密度计测量水泥浆的密度，该仪器是不等臂杠杠测试仪器，杠杠左端为盛液杯，右端连接平衡筒。
当盛液杯盛满被测试液体时，移动砝码使杠杠主尺保持水平的平衡位置，此时砝码左侧边所对应的刻度线就是所测试液体的密度。
2、水泥浆流变性能大多数水泥浆表现出复杂的非牛顿流体特征。
一般来说，水泥浆属于剪切稀释型流体，描述水泥浆流变性质最常用的流变模式为宾汉塑性模式和幂律模式。
（1）宾汉塑性模式（2）幂律模式实验中使用六转速粘度计测量水泥浆的流变性能，该仪器是以电动机为动力的旋转型仪器。
被测试液体处于两个同心圆筒间的环形空间内。
通过变速传动外转筒以恒速旋转，外转筒通过被测试液体作用于内筒产生一个转矩，使同扭簧连接的内筒旋转了一个相应角度。
依据牛顿定律，该转角的大小与液体的粘度成正比，于是液体粘度的测量转变为内筒转角的测量。
记录表盘参数，通过以下方法计算水泥浆的流变参数。
3、水泥浆稠化时间稠化时间是指从水泥浆配浆开始到水泥浆注入稠化仪中，在实际井温和压力条件下，水泥浆稠度达到100 Bc所经历的时间。
实验中使用常压稠化仪测量水泥浆的稠化时间。
配制好水泥浆后，随着水泥水化，水泥浆不断变稠，稠化仪浆叶旋转剪切水泥浆的阻力增大，使安装在电位计上的弹簧扭矩及其指针旋转角度也相应增大，电位计的阻值及电压也随之增大。
因此，电位计所反映出来的电压值，不仅表示了弹簧扭矩的大小，也反映了测量水泥浆稠度值的大小。
工程材料实验报告
工程材料实验报告
实验目的，通过对不同工程材料的实验研究，探究其物理、化学性质及其在工
程中的应用。
实验材料，本次实验选取了水泥、钢筋和混凝土作为研究对象，这些材料在建
筑工程中具有重要的作用。
实验步骤：
1. 水泥实验，首先，我们对水泥进行了强度测试，结果显示其抗压强度较高；
其次，我们对水泥的凝固时间进行了实验，结果表明其凝固时间较短。
2. 钢筋实验，我们对钢筋的抗拉强度进行了测试，结果显示其抗拉性能非常优秀；同时，我们还对钢筋的耐腐蚀性进行了实验，结果表明其耐腐蚀性能较好。
3. 混凝土实验，对混凝土的抗压强度进行了测试，结果显示其抗压性能较高；
同时，我们还对混凝土的耐久性进行了实验，结果表明其在不同环境条件下的耐久性较好。
实验结论，通过本次实验，我们得出了以下结论，水泥具有较高的抗压强度和
较短的凝固时间，适合用于建筑工程中的基础和墙体；钢筋具有优秀的抗拉性能和耐腐蚀性，适合用于混凝土结构中的加固和支撑；混凝土具有较高的抗压强度和良好的耐久性，适合用于建筑工程中的地基和结构。
实验意义，本次实验对于工程材料的选择和应用具有重要的指导意义，通过对
不同工程材料的性能进行研究，可以更好地指导工程实践，并保证工程质量和安全。
总结，通过本次实验，我们对水泥、钢筋和混凝土的性能进行了全面的研究，
得出了一些有益的结论，这对于工程材料的选择和应用具有一定的指导意义。
希望本次实验能够对工程材料研究领域有所贡献，为工程建设提供更好的支持和保障。
石油工程实训实验报告
一、实验目的本次石油工程实训实验旨在让学生深入了解石油工程的基本原理和操作流程，提高学生的实际操作技能，培养学生在石油工程领域中的实践能力。
通过本次实验，使学生掌握以下知识和技能：1. 了解石油工程的基本概念和流程；2. 掌握石油钻井、测井、采油等基本操作；3. 熟悉石油工程常用设备的使用方法；4. 提高学生在石油工程领域的综合素质。
二、实验内容1. 实验一：石油钻井工艺（1）实验目的：掌握石油钻井的基本原理和操作流程。
（2）实验内容：1）钻井液制备及性能测试；2）钻井参数调整及优化；3）钻井设备操作及维护；4）钻井事故预防及处理。
2. 实验二：测井技术（1）实验目的：掌握测井技术的基本原理和操作流程。
（2）实验内容：1）测井原理及方法；2）测井曲线解释；3）测井数据处理；4）测井设备操作及维护。
3. 实验三：采油技术（1）实验目的：掌握采油技术的基本原理和操作流程。
（2）实验内容：1）油井产能测试；2）注水工艺及设备操作；3）采油设备维护及保养；4）采油事故预防及处理。
三、实验步骤1. 实验一：石油钻井工艺（1）准备实验材料：钻井液、钻井设备、钻井工具等。
（2）按照实验要求，制备钻井液，并进行性能测试。
（3）根据钻井参数调整要求，进行钻井参数优化。
（4）操作钻井设备，进行钻井实验。
（5）记录实验数据，分析实验结果。
2. 实验二：测井技术（1）准备实验材料：测井仪器、测井曲线、数据处理软件等。
（2）按照实验要求，进行测井曲线解释。
（3）使用数据处理软件，对测井数据进行处理。
（4）操作测井仪器，进行测井实验。
（5）记录实验数据，分析实验结果。
3. 实验三：采油技术（1）准备实验材料：采油设备、采油工具、采油数据等。
（2）按照实验要求，进行油井产能测试。
（3）操作注水设备，进行注水实验。
（4）维护及保养采油设备。
（5）记录实验数据，分析实验结果。
四、实验结果与分析1. 实验一：石油钻井工艺实验结果表明，通过优化钻井参数和操作钻井设备，可以有效地提高钻井效率，降低钻井成本。
中国石油大学(华东)油田化学实验报告 实验七
实验七 堵水剂的制备与性质一、实验目的1. 学会几种堵水剂的制备方法。
2. 掌握几种堵水剂的形成机理及其使用性质。
二、实验原理堵水剂是指从油、水井注入地层，能减少地层产出水的物质。
从油井注入地层的堵水剂称油井堵水剂(或简称堵水剂)，从水井注入地层的堵水剂称为调剖剂。
常用的堵水剂有冻胶型堵水剂、凝胶型堵水剂、沉淀型堵水剂和分散体型堵水剂，这些堵水剂的形成机理和使用性质各不相同。
1. 冻胶型堵水剂冻胶(如锆冻胶)是由高分子(如HPAM)溶液转变而来，交联剂(如锆的多核羟桥络离子)可以使高分子间发生交联，形成网络结构，将液体(如水)包在其中，从而使高分子溶液失去流动性，即转变为冻胶。
锆冻胶是油田常用的冻胶型堵水剂。
锆冻胶是由锆的多核羟桥络离子与HPAM 中的羧基发生交联反应而形成的。
体系的pH 值可影响多核羟桥络离子的形成及HPAM 分子中羧基的量，因此，pH 值可影响锆冻胶的成冻时间和冻胶强度。
2. 凝胶型堵水剂凝胶是由溶胶转变而来。
当溶胶由于种种原因(如电解质加入引起溶胶粒子部分失去稳定性而产生有限度聚结)形成网络结构，将液体包在其中，从而使整个体系失去流动性时，即转变为凝胶。
油田堵水中常用的是硅酸凝胶。
硅酸凝胶由硅酸溶胶转化而来，硅酸溶胶由水玻璃(又名硅酸钠，分子式Na2O·mSO2)与活化剂反应生成。
活化剂是指可使水玻璃先变成溶胶而随后又变成凝胶的物质。
盐酸是常用的活化剂，它与水玻璃的反应如下:2222 2 2Na O mSiO HCl H O mSiO NaCl +→+由于制备方法不同，可得两种硅酸溶胶，即酸性硅酸溶胶和碱性硅酸溶胶。
这两种硅酸溶胶都可在一定的条件(如温度、pH 值和硅酸含量)下，在一定时间内胶凝。
评价硅酸凝胶堵水剂常用两个指标，即胶凝时间和凝胶强度。
胶凝时间是指硅酸体系自生成至失去流动性的时间。
凝胶强度是指凝胶单位表面积上所能承受的压力。
3. 沉淀型堵水剂沉淀型堵水剂由两种可反应产生沉淀的物质组成。
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工程材料综合实验报告班级：装控班小组成员学号实验日期：工程材料综合实验----碳钢成分-组织-性能实验●金相显微镜的构造及使用●金相显微试样的制备●铁碳合金平衡组织观察●碳钢的热处理操作、组织观察及硬度测定一、实验目的1、别和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、实验内容概述1．钢的热处理热处理是将钢加热到一定温度，经过一定时间的保温，然后以一定速度冷却下来的操作，通过这样的工艺过程钢的组织和性能将发生改变。
通常加热、保温的目的是为了得到成分均匀的细小的奥氏体晶粒，亚共析碳钢的完全退火、正火、淬火的加热温度范围是AC3+30~50℃，过共析钢的球化退火及淬火加热温度是AC1+30~50℃，过共析钢的正火温度是ACcm+30~50℃，保温时间根据钢种，工件尺寸大小，炉子加热类型等由经验公式决定。
碳钢的过冷奥氏体在Ac1~550℃范围内发生珠光体转变，形成片状铁素体和渗碳体的机械混合物。
依据片层厚薄的不同有粗片状珠光体（P），细片状珠光体——索氏体（S）和极细片状珠光体——屈氏体（T）之分。
硬度随片距的减小（转变温度的降低）而升高。
碳钢的过冷奥氏体在550~350℃之间发生贝氏体转变，生成由平行铁素体条和条间短杆状渗碳体构成的上贝氏体（B上）。
在光学显微镜下呈黑色羽毛状特征。
过冷奥氏体在350℃~Ms之间等温得到黑色针状的下贝氏体（B下），它是由针状铁素体和其上规则分布的细小片状碳化物组成。
过冷奥氏体以超过临界速度的快冷至Ms以下温度，将发生马氏体转变，生成碳在α-Fe中的过饱和固溶体——马氏体。
常见的有板条马氏体（碳<0.2%）、针（片）状（碳>1.0%）马氏体以及由它们构成的混合组织（碳为0.2%~1.0%）。
随转变温度的降低钢的硬度升高。
普通热处理分为退火、正火、淬火和回火。
钢加热到一定温度保温后缓慢冷却（通常随炉冷却）至500℃以下空冷叫退火，得到接近平衡态的组织。
奥氏体化的钢在空气中冷却叫正火，得到先共析钢铁素体（或渗碳体）加伪珠光体。
过冷奥氏体快冷（大于临界冷速）叫淬火，得到马氏体组织。
淬火钢再加热到A1以下会发生回火转变，随回火温度的升高分别得到回火马氏体，回火屈氏体和回火索氏体。
随冷却速度增加，钢的硬度升高。
硬度是指材料对另一更硬物体（钢球或金刚石压头）压入其表面所表现的抵抗力。
硬度的大小对于工件的使用性能及寿命具有决定性意义。
由于测量的方法不同常用的硬度指标有布氏硬度(HB)、洛氏硬度(HR)、维氏硬度(HV)和显微硬度(HV)。
布氏硬度适用于硬度较低的金属，如退火、正火的金属、铸铁及有色金属的硬度测定。
洛氏硬度又有HRA、HRB、HRC三种，其中HRC适合于测定硬度较高的金属如淬火钢的硬度。
维氏硬度测定的硬度值比布氏、洛氏精确，可以测定从极软到极硬的各种材料的硬度，但测定过程比较麻烦。
显微硬度用于测定显微组织中各种微小区域的硬度，实质就是小负荷(≤9.8N)的维氏硬度试验，也用HV表示。
2．试样制备要在金相显微镜下对金属的组织进行观察和摄影，必须制备平整、光亮、清洁、无划痕、并用适当的方法显示出真实组织的试样(1)手工磨样试样在金相砂纸上由粗到细磨制。
磨样时用力均匀，待磨面上旧磨痕消失，新磨痕均匀一致时就更换细一号的砂纸，并且试样转90o 再磨。
一般磨制到4号（粒度800）砂纸即可。
(2) 抛光本实验采用化学抛光与机械抛光相结合的方法。
PG－2金相制样抛光机化学抛光：靠化学药剂对试样表面不均匀溶解而得到光亮的抛光面，凸起部分溶解速度快，而凹下部分溶解速度慢。
具体操作是用竹筷夹住浸有抛光剂的棉球均匀的擦试磨面，待磨痕基本去掉后，立即用水冲洗。
机械抛光：在专用的抛光机上进行，抛光织物（如呢料、金丝绒等）固定在抛光盘上，洒以抛光粉悬浮液，试样轻压于旋转的抛光盘上。
靠嵌于抛光织物中的抛光粉的磨削作用和滚压作用，得到平整、光亮无划痕的磨面。
(3) 化学浸蚀试样在浸蚀剂作用下，组织中电位低的部分为阳极，电位高的部分为阴极，低电位处于溶解较快而呈现凹陷从而显示出组织特征。
碳钢常用3~4%硝酸酒精溶液浸蚀。
3．观察金相显微组织四. 实验步骤设计及数据记录与金相显微组织图样处理：1、实验中对低碳钢20＃、中碳钢45＃、高碳钢T10进行如下表热处理表1 实验中钢热处理工艺参数2、实验中测量三种钢的热处理前后硬度值如下表所示表2 实验中样品硬度测试参数3、制备金相试样（包括磨制、抛光和腐蚀，具体步骤如实验内容概述中2所示）4、组织观察与显微摄影制好的试样放在显微镜下观察。
使用显微镜时，动作轻、速度慢，由低倍到高倍进行观察，结合试样热处理工艺，观察与分析组织。
选择能说明组织特征的典型视场，确定合适的放大倍数及图象采集。
五、实验结果处理1X400纯铁 含碳量<0.02% 2 X400i 铁素体+珠光体 含碳量0.02%~0.77%4%硝酸酒精溶液 4％硝酸酒精溶液3 X400铁素体+珠光体(F+P) 含碳量0.02%~0.77% 4X400铁素体+珠光体(网状F+P) 4％硝酸酒精溶液 含碳量0.02%~0.77% 4％硝酸酒精溶液5X400珠光体（P ） 含碳量0.8% 6X400珠光体+网状渗碳体(P+Fe3C)含碳量0.8%~2.06%4％硝酸酒精溶液 4％硝酸酒精溶液铁素体铁素体珠光体珠光体铁素体珠光体铁素体珠光体珠光体Fe3C Ⅱ低温莱氏体低温莱氏体Fe3CⅡ珠光体7X400亚共晶白口铸铁含碳量2.06%~4.3% 8X400共晶白口铸铁含碳量4.3% 4％硝酸酒精溶液4％硝酸酒精溶液低温莱氏体Fe3CΙ9X400 过共晶白口铸铁含碳量4.3%~6.67%4％硝酸酒精溶液20钢实验处理（）铁素体珠光体20钢X400 正火处理：加热至900后空冷。
正火处理后获得的正常组织：白色块状体为铁素体，黑色块状体为索氏体，其成分为铁素体和渗碳体。
含碳量2%，4％硝酸酒精溶液20钢热处理前后成分－组织－性能分析：20钢属于亚共析钢，下面把亚共析钢平衡态组织和20钢正火后组织对照，分析其成分、组织、性能的变化1 2 3 平均值处理前硬度处理后硬度由亚共析钢平衡二者的组织不同：亚共析钢平衡态组织为：铁素体＋珠光体，20钢正火后组织为铁素体＋索氏体，从相图上我们可以看出：正火处理后亚共析钢的组织得到细化。
热处理前，20钢的硬度为81.3HRB，正火处理后硬度为72.6 HRB，可见，热处理后组织的硬度比热处理前组织的硬度减小了。
45钢实验数据处理（）回火索氏体铁素体45钢调质之前的组织是珠光体+铁素体（P+F），调质之后为大部分的回火索氏体和少量的铁素体，拿调质处理后的金相图与未处理前的图相比较，发现45纲的晶粒得到细化，组织变的更加均匀。
1 2 3 平均值处理前硬度处理后硬度比较处理前后的硬度值，经过调质处理的45钢的硬度变小了。
相应的韧性也就增加了。
经过调质之后，材料的强度、韧性和塑性都较好，因而可以获得较好的综合机械性能。
鉴于45钢有着良好的综合机械性能，它可以做主轴、曲轴、齿轮、柱塞等对材料的综合性能要求较高的零件。
T10钢实验处理（）针状马氏体残余奥氏体T10钢在淬火之前的组织为珠光体和二次渗碳体（P+Fe3CⅡ）在淬火处理之后的成分为针状马氏体和残余的奥氏体。
1 2 3 平均值处理后硬度55 58 67 60 热处理方式：淬火＋低温回火黑色的粗针状马氏体和白亮的残余奥氏体，硬度为60.0HRC图像分析：整体图像有点模糊，一方面是调焦没调好，两一方面是光线太亮了。
残余奥氏体不明显，原因是位置选的不合适。
性能：低温回火降低了淬火应力，提高了工件的韧性，减少钢的脆性并保持钢的高硬度，主要用于制造各种工具模具和冷做模具。
实验心得：通过本实验，我巩固和加深了对课堂所学理论的理解，掌握了基本的实验方法和技能。
更主要的是对铁碳合金各种组成相和组织组成物的特征有了明确的认识。
尤其是对T10钢的热处理工艺及所涉及的成分变化有了更深刻的理解。
六、总结出碳钢成分—组织—性能—应用之间的关系。
对与在退火状态下，随着C钢含C量的增加，组织中硬度高的Fe3C含量增加，硬度低的F减少，所以随着材料的含碳量的提高，材料的硬度也相应的提高，而由于Fe3C是极其脆的相，没有塑性，合金的塑性完全由F提供，所以随着C质量分数的提高，合金的塑性连续下降。
材料的强度对组织形态很敏感，P的强度比较高，F的强度低，所以，亚共析钢的强度随含C量的增加而增加，当超过共析钢成分以后，由于强度很低的Fe3CⅡ沿着晶界出现，强度增高变慢，当C的含量达到0.9%时，Fe3CⅡ沿晶界出现完整的网，强度迅速降低，随C质量分数进一步增加，强度不断下降，直到趋于Fe3C的强度，约为20-30MPa。
所以对于没有进行其它的处理的钢，如果要求有高的硬度而对强度和韧性没有高的要求，如机器的底座，可以用含碳量高的材料甚至是铸钢。
而T8刚是综合性能很好的材料，韧性和强度、刚度都很好。
当材料进行了热处理之后，如进行了淬火处理，形成马氏体，马氏体的强度随着含碳量的增加而提高，但是高碳马氏体硬而脆，塑性、韧性极差，低碳马氏体不仅强度高，而且塑性、韧性也较好，使很好的材料。
在马氏体通过高温回火之后，其综合机械性能最好，即强度、塑性和韧性都较好，广泛应用于重要的机器结构件，特别是受交变载荷的构件，比如：连杆、轴、齿轮等。