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工程材料实验实验指导书
工程材料实验指导书刘贤坤五邑大学机电工程系2011.3目录实验一铁碳合金平衡组织观察与分析 (2)实验二碳钢的热处理及其性能分析 (5)实验一铁碳合金平衡组织观察与分析一、实验目的1．观察和分析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的平衡组织的影响，加深对CFe-相图的理解。
Fe33.了解与掌握金像显微镜的构造和使用。
二、实验原理认识铁碳合金的平衡组织是分析鉴别钢铁材料质量及性能的基础。
所谓平衡组织是指铁碳合金以极为缓慢的冷却速度冷至室温所得到的组织。
在一般工业生产及实验条件下，经退火的碳钢组织可以看成是平衡组织。
铁碳合金的平衡组织主要是指工业纯铁、碳钢和白口铸铁组织。
由C-相图可以看出，铁碳合金的室温平衡组织组成物有铁素体、渗FeFe3碳体、珠光体、莱氏体，而组成相主要是铁素体和渗碳体两个基本相。
由于含碳量不同，铁素体和渗碳体的析出条件、质量分数、形态与分布均有所不同，因而呈现各种不同的组织形态。
1、工业纯铁含碳量小于0.0218%的铁碳合金，室温显微组织为铁素体和少量三次渗碳体，铁素体硬度在80HB左右，而渗碳体硬度高达800HB，工业纯铁中的渗碳体量很少，故塑性、韧性好，而硬度、强度低,不能用作受力零件。
2、碳钢含碳量在（0.0218—2.11）%之间的铁碳合金，高温下为单相的奥氏体组织，塑性好，适应于锻造和轧制，广泛应用于工业上，根据含碳量和室温组织，可将其分为三类：亚共析钢、共析钢和过共析钢。
1）亚共析钢含碳量在（0.0218—0.77）%之间的铁碳合金，室温组织为铁素体和珠光体，随着含碳量的增加，铁素体的数量逐渐减少，而珠光体的数量则相应的增加，显微组织中铁素体呈白色，珠光体呈暗黑色或层片状。
2）共析钢含碳量为0.77%，其显微组织由单一的珠光体组成，即铁素体和渗碳体的混合物，在光学显微镜下观察时，可看到层片状的特征，即渗碳体呈细黑线状和少量白色细条状分布在铁素体基体上，若放大倍数低，珠光体组织细密或腐蚀过深时，珠光体片层难于分辨，而呈现暗黑色区域3）过共析钢含碳量在（0.77—2.11）%之间，室温组织为珠光体和网状二次渗碳体，含碳量越高，渗碳体网愈多、愈完整。
建筑材料实验作业指导书样本
实验作业指引书一、水泥原则稠度用水量检测实行细则1.原则稠度用水量可用调节水量和不变水量法中任一种测定, 如发生争议此前者为准。
2.实验前检查: 仪器金属棒应能自由滑动；试锥降至锥模顶面位置时, 指针应对准标尺零点；搅拌机应运转正常。
3.拌和用品先用湿布掠过。
称取水泥500克。
拌和水量如采用调节水量法时按经验找水, 采用不变水量法时为142.5毫升（水量精准至0.5ml）。
将拌和水倒入锅内, 然后在5s-10s内小心将称好500g水泥加入水中。
4.将锅放到搅拌机锅座上, 升至搅拌位置, 启动搅拌机, 依原则程序搅拌完毕。
5.搅拌结束后, 及时把净浆装入模具内, 用小刀插捣, 振动多次, 刮去多余净浆, 抹平后迅速放在试锥下固定位置, 将试锥降至净浆表面, 拧紧螺丝, 然后突然放松, 让试锥自由沉入净浆中, 到试锥停止下沉或释放试锥30s时记录试锥下沉深度。
6.用调节水量法测定期, 以试锥下沉深度28±2mm之间拌和用水量为原则稠度用水量, 如超过范畴需调节水量, 重新实验, 直至达到原则。
7、用不变水量办法测定期, 依照仪器上相应标尺计算得到原则稠度用水量。
8、如下沉度下沉不大于13mm时, 应当用调节水量法测定。
注：实验室温度为20±2℃ , 相对湿度应不低于50％。
养护箱温度为20±1℃, 相对湿度不低于90％。
该检测细则根据GB/T1346-《水泥原则稠度用水量、凝结时间、安定性检查办法》。
二、水泥凝结时间检测实行细则1.测定前, 将圆模放在玻璃板上, 并调节仪器使试针接触玻璃板时, 指针对准标尺零点。
2.依原则稠度用水量制取水泥净浆, 及时一次装入圆模, 插捣振动多次后刮平, 然后放入养护箱内。
3.初凝测定期, 从养护箱取出圆模放到试针下, 使试针与净浆面接触, 拧紧螺丝, 然后突然放松, 让试针自由沉入净浆, 到试针停止下沉或释放试锥30s时观测指针读数, 当试针沉至距底板4mm±1mm时为水泥达到初凝状态；最初测定期, 应轻扶金属棒, 已防试针撞弯。
工程材料实验指导书（附参考答案）西南交通大学
⼯程材料实验指导书（附参考答案）西南交通⼤学⼯程材料实验指导书陈俊英⾼国庆杨萍编冷永祥万国江王良辉西南交通⼤学材料系2011 年10 ⽉实验须知1. 实验不得⽆故缺席，否则取消期未考试资格；2. 实验前认真做好预习，明确实验⽬的和原理，了解实验内容和步骤，以及注意事项；3. 实验过程中必须服从指导教师的指导，严格遵守安全及设备操作规章制度；4. 损坏设备、仪器根据情节轻重按学校规定进⾏全部或部分赔偿；5. 在实验过程中认真记录好实验数据，实验完毕后，实验数据及结果经指导教师认可并签字后⽅能离开实验室；6.，实验报告格式在本指导书后；交实验报告时同时还必须附上指导教师签字的实验数据及结果；7. 实验⼀⾄实验五在⽹上进⾏，⽹址是：/doc/931f19cdbfd5b9f3f90f76c66137ee06eff94e82.html /，进⼊材料系主页后，到⼯程材料精品课程⽹页的⽹上实验相应拦⽬中，时间在相应教学内容结束后⾃⼰安排，实验报告在所有实验结束后统⼀交；8. 实验六（材料综合实验）在材料实验室进⾏，具体时间在相应教学内容结束后安排。
9. 实验部分成绩占期末总成绩的20%，即20分；10. 在考试内容中涉及实验内容部分占20-30%，即20-30分。
⽬录实验实验⼀⾦属材料的硬度和冲击韧性测定┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅（ 3）实验⼆铁碳合⾦组织观察第⼀实验部分铁碳合⾦平衡显微镜组织观察┅┅┅┅┅┅（ 5）第⼆实验部分铁碳合⾦⾮平衡显微镜组织观察┅┅┅┅┅（ 7）实验三铸铁⾦相组织观察┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅（ 9）实验四有⾊⾦相组织观察┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅（10）实验五常规热处理┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅（11）实验六综合实验┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅（12）附录附录⼀┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅（14）附录⼆┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅（20）附录三┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅（24）实验报告实验报告⼀┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅（28）实验报告⼆第⼀实验部分报告┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅（30）第⼆实验部分报告┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅（32）实验报告三┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅（34）实验报告四┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅（35）实验报告五┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅（36）综合实验报告┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅（37）实验⼀⾦属材料的硬度和冲击韧性测定⼀、实验⽬的1. 了解材料硬度测定原理及⽅法；2. 了解布⽒和洛⽒硬度的测量范围及其测量步骤和⽅法；3. 了解显微硬度的测量范围及⽅法；4. 了解冲击韧性设备的测定原理、⽅法；5. 了解脆性、韧性材料冲击后的断⼝及冲击值的区别。
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。
工程材料与检测实验指导书
《工程材料与检测》实验指导书适用专业：建筑工程总学时：14连云港职业技术学院建筑工程系试验一水泥试验一、水泥细度检验1、目的水泥细度测定的目的，在于通过控制细度来保证水泥的活性，从而控制水泥质量。
2、主要仪器设备标准筛3、试验结果将筛余量的重量克数乘以2，即得筛余百分数，并以一次检验所得结果为鉴定结果。
4、计划学时15、材料消耗50g水泥二、水泥标准稠度用水量测定1、目的水泥凝结时间和安定性都与用水量有关，为了消除试验条件的差异，有利于比较，水泥净浆必须有一个标准的稠度，本试验目的就是测定水泥净浆达到标准稠度时的用水量，以便为进行凝结时间和安定性试验作准备。
2、主要仪器设备标准稠度和凝结时间测定仪、水泥净浆搅拌机3、试验结果（1）用调整用水量方法测定时，以试锥下沉深度28±2mm时的拌和用水量为标准稠度用水量（P），以水泥质量百分数计：P=A/500×100%A：拌和用水量（mL）如超出范围，须另称试样，调整水量，重行试验，直至达到28±2mm时为至。
（2）用不变水量方法测定时，根据测得试锥下沉深度S(mm)，可按下式经验公式计算标准稠度用水量P(%)：P=33.4-0.185S用固定用水量法测出的标准稠度用水量，必要时可用调整水量法进行复验。
当试锥下沉深度小于13mm时，应用调整水量方法测定。
4、计划学时15、材料消耗500g水泥三、水泥凝结时间测定1、目的测定水泥加水后至开始凝结（初凝）以及凝结终了（终凝）所用的时间，用以评定水泥性质。
2、主要仪器设备标准稠度与凝结时间测定仪、水泥净浆搅拌机3、试验结果自加水时起，至试针沉入净浆中距底板2-3mm时所需时间为初凝时间；至试针沉入净浆中不超过1-0.5mm时，所需时间为终凝时间。
4、计划学时15、材料消耗500g水泥四、安定性试验1、目的检验水泥硬化后体积变化是否均匀，是否因体积变化而引起膨胀、裂缝和翘曲现象。
2、主要仪器设备水泥净浆搅拌机；沸煮箱；雷氏夹；雷氏膨胀值测量仪3、试验结果（1）目测试饼，若未发现裂缝，再用直尺检查也没有弯曲时，为安定性合格，反之为不合格。
《工程材料学》实验指导书
《工程材料学》实验指导书适用专业:材料成型及控制工程课程代码: 6000089 总学时: 56 总学分: 3.5 编写单位:材料科学与工程学院编写人:审核人:审批人:目录实验一金属材料的硬度实验 (2)实验二铁碳合金平衡组织的观察 (7)实验三钢的热处理操作 (10)实验四碳钢的非平衡及铸铁组织观察 (14)注释 (18)主要参考文献 (18)实验一金属材料的硬度实验一、实验目的和任务1. 了解硬度测定的基本原理和应用范围。
2．了解布氏、洛氏硬度试验机的主要结构及操作方法。
二、实验仪器、设备及材料1.HB一3000型布氏硬度试验机；2.H－100型洛氏硬度实验机3.读数放大镜4.试样：调质状态45钢和淬火状态T12钢。
三、实验原理硬度是衡量金属材料软硬程度的一种性能指标。
一般认为硬度是金属表面抵抗局部压入变形或刻划破裂的能力。
硬度值越高，金属表面抵抗塑性变形或刻划破裂的能力就越大。
另外，金属的硬度与其它机械性能之间存在一定的内在联系。
例如，硬度和强度之间的联系，可用下式表示：σb＝K•HB式中：σb——材料的抗拉强度值；HB——布氏硬度值；K——系数。
退火状态的碳钢K＝0.34～0.36合金调质钢K=0.33～0.35有色金属合金K＝0.33～0.53利用硬度值还可估算材料的耐磨性。
通常，硬度值意高，材料的耐磨性愈好。
硬度测定迅速方便，试验后仅在金属局部表面留下微小压痕，不会损坏被测试对象。
因此，硬度试验作为测定材料性能、检验产品质量、制定加工工艺的一种简便方法，在生产中得到广泛应用，其中，以布氏硬度和洛氏硬度的应用比例最大。
1、布氏硬度(1)试验原理在一定的压力下，将一定直径的球体，压入金属表面(图1—1)，并保持一定的时间，然后卸除载荷，测量压痕直径，计算压痕单位面积上所受载荷的大小。
由此获得的材料硬度值便称为布氏硬度(值)，用HB表示(当球体是淬火钢球时，HB标识符力HBS；当球体是硬质合金时，HB标识符为HBW)：HB ＝P/ F 凹＝ )(222d D D D P--π 式中：P —试验载荷(10-1N)F 凹—压痕面积(mm 2)D —球体直径（mm)d 一压痕直径(mm)由于金属材料有硬有软，所测工件有厚有厚有薄，因此，在测定布氏硬度值时，就需要有不同载荷P 和球体直径D 。
材料工程基础实验指导书
：班级：学号：实验一 金相试样制备与组织观察综合实验实验学时：6h 实验性质：综合性一、实验目的1 了解金相显微镜的结构及主要零部件的作用；学会正确使用显微镜，提高物像的质量；了解显微镜的维护方法。
2 学习金相试样的制备方法；了解金相试样质量对金相分析的影响。
3 掌握二元铸态合金的固溶体，共晶(包括亚共晶和过共晶)和包晶组织的特征，能识别这些组织；掌握Fe —C 合金平衡和非平衡组织的特征。
二、 实验内容本次实验为综合实验，要求综合运用金相显微镜和各种金相制样设备学会各种不同试样的金相制样要点，并能分析合金尤其是铁碳合金的典型组织。
实验分三阶段进行，首先熟悉金相显微镜的结构、操作方法和维护要求，再进行具体试样的金相试样制备，第三步观察分析常见二元合金和铁碳合金的组织。
实验中各阶段每位同学独立完成。
通过预习了解显微镜结构、维护要求以及金相制样方法和不同合金的组织特征，写出实验步骤，然后到实验室通过自己的操作体会各个过程。
三、 实验仪器、设备及材料3.1实验仪器、设备砂轮机、预磨机、抛光机、电吹风、金相显微镜3.2 实验材料试样：铁碳合金试样及有色金属合金试样〔用于组织观察〕；制备试样材料选用碳钢。
制样材料：砂纸、抛光剂、抛光布、3-4%硝酸酒精、滤纸四 实验原理4.1 金相显微镜结构与使用4.1.1成像原理简单地说，成像原理就是将物像两级放大。
如图1—1所示。
物AB 经物镜放大成一倒立的实像A ′B ′，再经目镜放大成虚像A ″B ″。
1〕 显微镜的放大倍数显微镜的放大倍数等于物镜与目镜放大倍数的乘积：目物目物f f M M M 2501=•= f 物，f 目——物镜和目镜的焦距；l ——显微镜的光镜筒长度放大倍数的选择决定于组织的粗细和观察的目的。
放大倍数大，则组织清晰，但视域小，不能观察全貌，代表性受局限，放大倍数低，则效果完全相反，如图1-2所示。
在金相分析时，根据需要，往往高、低倍变换使用。
材料工程基础实验指导书
材料工程基础实验指导书1. 实验目的本实验旨在通过实际操作加深学生对材料工程基础知识的理解，培养学生的实验技能和分析问题的能力。
具体目标包括：•熟悉常用材料工程实验仪器的使用方法；•掌握材料的取样、制备和测试方法；•学会对实验数据进行处理、分析和结果判断。
2. 实验仪器和材料•金相显微镜•电子显微镜•扫描电子显微镜•金属材料样品•试样切割机•研磨机•电解腐蚀仪3. 实验步骤3.1 样品制备1.使用试样切割机根据需要制备样品，并在样品上进行标记。
2.使用研磨机对样品进行粗磨，直到表面光洁。
3.使用细研磨纸进行细磨，直到样品表面无瑕疵。
4.清洗样品，确保表面无污染物。
5.在电解腐蚀仪中对样品进行电解腐蚀处理，以去除样品表面的氧化物和污染物。
3.2 金相显微镜观察1.将样品放置在金相显微镜上，并调整焦距和光源亮度，使样品清晰可见。
2.使用目镜和物镜对样品进行观察，并记录所观察到的结构特征。
3.3 电子显微镜观察1.将样品放置在电子显微镜上，并调整电子束亮度和对比度，使样品清晰可见。
2.使用电子显微镜观察样品，并记录所观察到的微观结构特征。
3.4 扫描电子显微镜观察1.将样品放置在扫描电子显微镜上，并调整电子束亮度和扫描速度，使样品清晰可见。
2.使用扫描电子显微镜观察样品，并记录所观察到的表面形貌特征。
4. 数据处理与分析在实验过程中，需记录实验数据并进行处理与分析。
数据处理主要包括：•实验数据的整理与分类；•对观察到的结构特征和形貌特征进行描述；•运用相关理论知识对观察结果进行解释和分析。
5. 实验结果实验结果应包括实验数据记录、结构特征描述和形貌特征描述。
针对实验结果，可进一步进行数据图表绘制、实验结果分析和相关结论总结。
6. 实验注意事项1.在操作实验仪器时要遵循相应的操作规范，严格遵守安全操作规程。
2.在样品制备过程中，应保持样品的完整性和纯净性，确保实验结果的准确性和可靠性。
3.在观察样品时，应注意调整仪器参数，保证样品清晰可见。
2024版建筑工程常用原材料及工程检测试验作业指导书(7.1) (1)
常用原材料原材料名称主要检测试验参数取样规定取样数量取样方法（附图）相关标准规范水泥（硅酸 盐、普通硅 酸盐、矿渣 硅酸 盐、粉 煤灰硅酸 盐、 火山灰硅酸 盐、复合硅 酸盐）1、散装水泥：随机从少于3个车罐中各取等量水泥， 经混拌均匀后， 从中称取不少于12kg的水泥做为试样。
2、袋装水泥：随机从不必试：安定性、凝结时间、强度；其他：细度、烧失量、三氧化硫、碱含量、氯化物、放射性、水溶性铬(Ⅳ)少于20袋中各取等量水泥， 经混拌均匀后， 从中称取不少于12kg的水泥做为试样。
现场随机抽取12kgGB175-2023砌筑水泥必试：细度、凝结时间、煮沸法安定性、保水率、强度、放射性其他：三氧化硫、氯离子、水泥中水溶性铬1、散装水泥：当所取水泥深度不超过2m时,每一个编号内采用散装水泥取样器随机取样， 经混拌均匀后， 从中称取不少于12kg的水泥做为试样。
2、袋装水泥：每一个编号内随机抽取不少于20袋水泥经混拌均匀后， 从中称取不少于12kg的水泥做为试样。
现场随机抽取12kgGB/T3183-2017原材料名称主要检测试验参数取样规定取样数量取样方法（ 附图 ）相关标准规范掺合料（ 粉 煤灰 ）必试 ：细度 、 需水量比 、 烧失量其他 ：含水量 、 三氧化硫质量分数 、 游离氧化钙质量分数 、 二氧化硅 、 三氧化铝和三氧化二铁总质量分数 、 密度 、 安定性 、强度活性指数散装粉煤灰和袋装粉煤灰应分别进行编号和取样。
不超过500t为一编号 ，每一编号为一取样单位(取样方法按GB/T12573进行 。
取样应有代表性 ，可连续取 ，也可从10个以上不同部位取等量样品 ，总量至少3kg 。
)粉煤灰出厂前按同种类 、 同等级编号和取样3 kgGB/T 1596-2017掺合料（ 用于水泥和混凝土中的粒化高炉矿渣粉 ）必试 ：密度 、 比表面积 、 活性指数 、 流动度比 、 初凝时间比 、含水量 、 三氧化硫 、氯离子 、 不溶物 、 烧失量其他 ：玻璃体含量 、放射性取样按GB/T12573规定进行 ,取样应有代表性 ，可连续取样 ，也可以在20个以上部位取等量样品 ,总量至少20kg。
建筑材料实验作业指导书
建筑材料实验作业指导书1. 实验目的本实验旨在帮助学生了解不同建筑材料的性能和特点，培养学生的实验操作能力和数据分析能力。
2. 实验材料和设备•水泥•沙子•石子•液体试剂•实验台•砂浆搅拌器•试验模具•强度测试设备3. 实验步骤步骤一：配制混凝土试样1.准备水泥、沙子、石子等试验材料。
2.按照一定的配比将水泥、沙子和石子混合均匀。
3.逐渐加入适量的水，并搅拌至混凝土砂浆的合适浇注性能。
步骤二：浇注混凝土试样1.准备好试验模具，将混凝土砂浆逐渐浇入模具中。
2.用手或工具轻轻敲击模具，排除气泡和空隙。
3.平整试样顶部，并确保试样表面平整。
步骤三：养护混凝土试样1.将试样包裹在湿润的布料中，防止试样过早失水。
2.放置在恒定温度下，通常是25℃左右，进行试样的养护。
3.养护时间根据需要进行调整，一般为7-28天。
步骤四：测试混凝土强度1.在试样养护后，使用强度测试设备进行试样的力学性能测试。
2.逐渐施加力，记录下试样破坏时的载荷数值。
3.根据测试结果，计算出混凝土试样的抗压强度。
4. 实验注意事项•每位实验者应严格按照实验操作步骤进行操作，确保实验过程的准确性。
•在配制混凝土砂浆时，应按照规定的配比进行，避免过量或不足的添加试验材料。
•在试样养护过程中，应保持试样充足的湿度，避免试样过早干燥和失水。
•在测试混凝土强度时，应保证测试设备的准确性和稳定性，避免误差和干扰。
5. 数据分析和结果讨论根据实验结果和测试数据，学生应进行数据分析和结果讨论，总结不同配比和材料对混凝土抗压强度的影响。
此外，还可以对实验过程中遇到的问题和改进方法进行讨论和总结。
6. 实验报告要求学生应按照要求撰写实验报告，包括实验目的、实验原理、实验步骤、数据分析和结果讨论等内容。
实验报告的格式应符合学校和学院的要求，并按照科学论文的写作规范进行撰写。
7. 实验安全注意事项•在实验操作过程中，应注意个人安全，避免发生意外事故。
•操作实验设备时，应遵循操作规范，减少操作风险。
工程材料实验指导书
⼯程材料实验指导书实验⼀⾦属材料的洛⽒硬度测试⼀、实验⽬的1．了解不同种类硬度测定的基本原理及应⽤范围；2．了解布⽒、洛⽒硬度实验的操作⽅法及设备特点；3．学会使⽤硬度计。
⼆、实验原理⾦属材料的硬度可以认为是⾦属材料表⾯局部区域在接触应⼒作⽤下抵抗塑性变形或破裂的能⼒。
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，是表征材料性能的⼀个综合参量。
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。
硬度测量能够定量地给出⾦属材料软硬程度的相对数量概念。
硬度的实验⽅法有⼗多种，基本可分为压⼊法和刻划法两⼤类。
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、洛⽒硬度等，它们只是⼀些不同的实验⽅法⽽已，没有什么必然的内在关系。
压⼊法硬度实验有以下⼏⽅⾯的优点，导致它在⽣产和科研中的⼴泛应⽤：1、硬度实验设备简单，操作迅速⽅便；2、实验对象可以是各类⼯程材料和各种尺⼨的零件，⽆须加⼯专门的试样，⽽且实验时⼀般不会破坏成品零件；3、作为⼀种综合的性能参量，硬度与其他机械性能指标之间有着⼀定的内在联系，从⼀定程度上，可⽤硬度实验结果估算相关性能⽽免做复杂的实验。
如：⾦属的硬度与强度指标之间存在着如下近似关系：бb=K*HB式中：б b —材料的抗拉强度；K—系数，取值见表⼀；HB—布⽒硬度。
表⼀系数K取值表材料及状态退⽕碳钢合⾦调质钢有⾊⾦属合⾦K 0.34~0.36 0.33~0.35 0.33~0.534、材料的硬度还与⼯艺性能之间有联系，可以作为评定材料⼯艺性能的参考；5、硬度能敏感地反映材料的成分与组织结构的变化，可⽤来检验原材料和控制冷热加⼯质量。
（⼀）布⽒硬度：布⽒硬度实验是对试样施加⼀定⼤⼩的载荷P，将直径为D的钢球压⼊试样表⾯（如图1所⽰）保持⼀定时间，然后卸除载荷，根据钢球在试样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，⽤符号HB表⽰。
材料工程基础实验指导书
材料工程基础实验指导书————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期：2姓名：班级：学号：实验一 金相试样制备与组织观察综合实验实验学时：6h 实验性质：综合性一、实验目的1 了解金相显微镜的结构及主要零部件的作用；学会正确使用显微镜，提高物像的质量；了解显微镜的维护方法。
2 学习金相试样的制备方法；了解金相试样质量对金相分析的影响。
3 掌握二元铸态合金的固溶体，共晶(包括亚共晶和过共晶)和包晶组织的特征，能识别这些组织；掌握Fe —C 合金平衡和非平衡组织的特征。
二、 实验内容本次实验为综合实验，要求综合运用金相显微镜和各种金相制样设备学会各种不同试样的金相制样要点，并能分析合金尤其是铁碳合金的典型组织。
实验分三阶段进行，首先熟悉金相显微镜的结构、操作方法和维护要求，再进行具体试样的金相试样制备，第三步观察分析常见二元合金和铁碳合金的组织。
实验中各阶段每位同学独立完成。
通过预习了解显微镜结构、维护要求以及金相制样方法和不同合金的组织特征，写出实验步骤，然后到实验室通过自己的操作体会各个过程。
三、 实验仪器、设备及材料3.1实验仪器、设备砂轮机、预磨机、抛光机、电吹风、金相显微镜3.2 实验材料试样：铁碳合金试样及有色金属合金试样（用于组织观察）；制备试样材料选用碳钢。
制样材料：砂纸、抛光剂、抛光布、3-4%硝酸酒精、滤纸四 实验原理4.1 金相显微镜结构与使用4.1.1成像原理简单地说，成像原理就是将物像两级放大。
如图1—1所示。
物AB 经物镜放大成一倒立的实像A ′B ′，再经目镜放大成虚像A ″B ″。
1） 显微镜的放大倍数显微镜的放大倍数等于物镜与目镜放大倍数的乘积：目物目物f f M M M 2501=•= f 物，f 目——物镜和目镜的焦距；l ——显微镜的光镜筒长度放大倍数的选择决定于组织的粗细和观察的目的。
土木工程材料实验指导书
《土木工程材料》实验教学指导书英文名称：Materials of Civil Engineering深圳大学土木工程学院土木系《土木工程材料试验》指导书1. 前言1.1试验目的：通过材料的常规试验操作，了解试验设备、操作步骤，掌握材料质量的检验方法及相关的标准和规范要求，熟悉测试原理，为今后合理使用、正确鉴别、检测材料及进行科学研究奠定基础，并通过试验加深理解和进一步巩固所学过的理论知识。
竖立“四培养”观念。
即培养学生独立进行材料质量检验的能力；培养学生严谨的认真的科学态度；培养学生善于思考，勇于探索，独立分析问题和解决问题的能力，培养学生分工明确，互相协作的精神。
1.2试验要求：1、注意的问题（1）在了解建筑材料技术性能和质量标准的基础上，理解其含义，才能更好地理解其标准。
要求试验前必须予习，并提出相关问题（思考题）让学生带着问题予习，思考。
（2）不同材料的取样方法、试样数量等不尽相同，应加以区别。
（3）检验方法是试验的重点之一，是鉴别材料质量和手段，是试验课的重要环节，直接影响测试数据，必须要求学生以严密的工作，严谨的态度，严格的操作等科学思想对待整个试验过程。
（4）试验报告是试验课内容之一，应该有创新，有新意，能提出问题，并培养独立分析和解决问题的能力。
2．试验技能训练试验予习报告：试验之前进行予习，初步了解内容、目的、基本原理，感悟理论与实践的区别，找出问题，这样可带着问题进行试验，加深印象，加深理解。
试验报告：实验该掌握的内容基本体现在实验报告中。
其试验报告的形式可以不同，但内容基本一致，有试验名称、试验内容、试验目的、试验原理、测试数据、数据处理、结果评定及分析等，同时要求在试验报告中反映出予习报告中提出的问题，新观点的提出并设想解决方案，总之，试验中应启发学生发散思维，善于思考，勇于创新。
1.3试验数据处理：1．误差理论（1）误差的概念：做任何一项试验时，所测定的数据必然有误差，尽管所使用的仪器设备，试验方法，试验条件相同，但测试结果往往存在与被测体实际状况之间的差异，造成这种差异的原因是众多的，如仪器本身精度，测试人员的技术水平，测试环境等，对测试结果都不会存在完全一致的影响，这种测试结果与真值（因真实值无法确定，通常取与之接近的实际值代替）之间的差异称为测量误差，这种误差的存在具有必然性和普遍性。
工程材料实验指导书
广东技术师范学院机电学院目录实验一: 硬度计和金相显微镜的使用： (3)实验二：碳钢和白口铁的显微组织观察 (10)实验三：碳钢的淬火和回火热处理 (16)实验四：铸铁的显微组织观察 (27)实验五：有色金属和合金钢的显微组织观察…………………………………31.实验二：碳钢和白口铁的显微组织观察一、实验目的与要求：1.观察和分析铁碳合金的平衡组织；2.分析铁碳合金显微组织的形成过程；3.分析碳钢、白口铸铁的组织与含碳量之间的关系，从而掌握铁碳合金成分、组织和性能之间的关系。
二、实验类型：观察形、验证形。
三、实验原理及说明：实验原理：Fe —Fe3C 平衡相图是铁基二元相图中最重要的相图之一。
根据相图，可以分析铁碳合金的平衡组织及其特点。
所谓平衡组织，是指符合平衡相图的组织，即在一定温度、一定成分和一定压力下合金处于最稳定状态的组织。
要获得这样的组织，必须使合金发生的相变在非常缓慢的条件下进行。
通常将缓冷（退火）后的铁碳合金组织看做平衡组织。
铁碳合金是目前应用最广泛的工程材料。
铁碳合金的平衡组织是研究铁碳合金性能及相变机理的基础，因此认识和分析铁碳合金的平衡组织有着十分重要的意义。
此外，观察和分析铁碳合金的平衡组织有助于立理解Fe —Fe3C 平衡相图的建立和进一步借助相图来分析问题。
1. 铁碳合金的分类：铁碳合金可分为碳钢和白口铸铁两大类，下表列出了铁碳合金的分类和组织情况。
表2—1铁碳合金的分类和组织从上表中可以看出，铁碳合金是以其含碳量来分类的，其中含碳量小于2.11％的称为碳钢，大于2.11％的称为白口铸铁。
由于含碳量的不同，它们的平衡组织也有很大的不同。
2.铁碳合金的平衡组织：上表已列出，铁碳合金的平衡组织共有四种：铁素体（α相），渗碳体（FeC），珠光体（P）和莱氏体（Ld）。
但是从Fe—Fe3C相图可以看出，铁碳3合金在常温下只有两相，即铁素体和渗碳体。
由于含碳量的不同，这两个相的相对量、形状和分布情况有很大的不同，因此呈现出各种不同的组织状态。
工程材料实验指导书_工程材料
FπD h hHB=P实验一硬度试验一、实验目的1.了解布氏、洛氏硬度的试验原理及适用范围。
2.了解布氏、洛氏硬度计的基本结构，掌握布氏硬度、洛氏硬度的试验方法。
二、实验概述硬度是衡量金属材料软硬程度的一种力学性能指标。
它是材料强度、韧性、塑性和弹性等许多力学性能指标的综合反映。
硬度的试验方法很多，基本可分为压入法和刻划法两大类。
压入法又可分为动载压入法和静载压入法。
常用的布氏硬度、洛氏硬度和维氏硬度均属于静载压入法的硬度试验。
硬度值的物理意义随着试验方法的不同，其含义也不同。
压入法的硬度值是材料表面抵抗另一物体压入时所引起的塑性变形的能力。
硬度实验是金属力学性能试验中最简单、迅速和易行的方法，可对零部件直接进行检验，且损伤小，为非破坏性试验。
此外，硬度值和抗拉强度之间可以近似换算：σb=K⋅HB⨯10MPa式中K为系数，对不同材料和其不同的热处理状态K值不同，碳钢的K值为0.36，调质状态的合金钢为0.34，铸铝为0.26。
正是因为硬度试验由上述优点，所以被广泛地应用于生产和科研等领域，布氏硬度和洛氏硬度就是硬度实验中最常用的两种方法。
1、布氏硬度试验（1）原理用一定大小的载荷P，把直径为D的淬火钢球(或硬质合金钢球)压入被测金属表面，保持一定时间后卸除载P荷，金属压痕的表面积F除载荷所得的商值就是布氏硬度值，用符号HB表示。
试验原理如图1所示。
DHB=PP=（kg/mm2）d实际试验时，由于压痕深度h较难测量，所以将式中h换为压痕直径d的表达式：图1布氏硬度试验原理图h=D1-D2-d2 22因此2P=FπD（D-D2-d2)①布氏硬度值的计算与查表HB=P用读数显微镜测出压痕直径d后代入上述公式，即可算出布氏硬度值，但在实际应用中一般不用公式计算，只须查表（见附表）便可得到相应的布氏硬度值。
②载荷及压头钢球的选择由于金属材料有软有硬，试样有薄有厚，有大有小，如果只采用一种标准的载荷和钢球直径，则可能对有些试样合适，而对另一些试样不合适，例如有些试样会发生整个钢球陷入金属中的现象或有些试样会出现被压透的现象。
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工程材料实验指导书
姓名
班级
学号
选课通知
一注意事项:
1、本课程共有两次实验, 同一实验每个班选两个时间, 分两组
做, 共选四个时间段。
2、时间选定后, 一般不允许改, 如特殊原因需提前来改, 只对
班不对个人。
3、无故没做实验不予补做, 特殊原因要有假条, 补做时间, 另
行通知。
4、课代表负责提前通知同学, 以免忘做或漏做。
5、一次实验不做, 考试成绩扣10分两次不做不允许考试。
6、迟到5分钟以上者不允许做实验。
7、认真阅读实验指导书, 了解实验内容, 做好预习报告。
上实
验课时必须带实验指导书及实验报告。
二、上课地点:
工程材料第一次实验—————工程训练中心303教室
工程材料第二次实验——工程训练中心南夹层105教室
实验须知
工程材料第二次实验是热处理实验, 必须先做预习报告, 每
个班已分两大两组, 每个大组再分四个小组, 3-5人一小组, 每个小组选一个实验题目( 在实验指导书第10页上) 完成实验参数及表格的设计, 未完成预习报告, 不允许做实验, 按旷课处理。
爱护仪器设备保持室内卫生
实验一测定碳钢的机械性能
实验目的
1、了解材料强度, 硬度, 塑料和冲击韧性值的测量方法及有关设备的使用方法。
2、了解材料成分对机械性能的影响。
实验设备
1、拉伸试验机
2、冲击试验机
3、洛氏硬度机
实验说明
( 一) 金属材料
1、强度与塑性的测定
钢的强度和塑性指标是经过拉伸试验来测定的, 拉伸试验所用的试样的尺寸和形状都是标准的, 用以消除尺寸, 形状对拉伸数据的影响, 本实验所用的试样如图1所示。
图1 金属圆形拉伸试样
将试样装在试验机上拉伸。
在拉伸载荷的作用下试样将先产生弹性变形, 当载荷增加到一定值时试样发生屈服, 产生塑性变形, 并将发生冷作硬化, 使载荷继续增加。
当载荷增加到某一值( F b) 后, 便不再增加, 而试样继续变形伸长, 并在某一局部产生集中变形, 出现缩颈最后在缩颈处断裂。
用屈服时的载荷Fs除以原始载面积A0就得到材料的屈服强度:
σs = Fs
Ao MPa
用断裂前的最大载荷F b除以原始截面积A0就得到材料的抗拉强度:
σb = Fb Ao MPa
缩颈处截面积的相对收缩量就是断面收缩率:
Ψ=A0-A1A0×100%
试样两标距间的相对伸长量就是材料的延伸率:
δ=L 1-L 0L 0
×100% 式中A 0为试样原始截面积, A 1用拉断后试样缩颈处截面积: L 0为试样原始标距, L 1为拉断后试样的标距。
2、 冲击韧性值测定:
冲击韧性值( a k ) 是衡量材料承受冲击载荷的能力的性能指标。
用材料在冲击载荷作用下断裂时单位面积所吸收的功来衡量。
a k =Ak A0 J/cm 2
A k ——冲断试样所用的功, 冲击试样如图2所示。
图2 金属冲击试样
3、硬度值的测定:
硬度是材料抵抗表面微小区域内的塑性变形和破坏能力的衡量指标。
由于测试法法不同, 硬度又分为布氏硬度, 洛氏硬度等多种。
实验方法
1、先用游标卡尺测量拉伸试样的直径和标点间距离, 再将试样装在试验机上拉伸, 同时注意指会变化, 记录屈服时的载荷和拉断前的最大载荷, 最后将拉断的试样对接起来, 测量标点间的距离和缩颈处的直径。
分别求出σs ,σb ,δ, Ψ值。
2、用洛氏硬度机分别测出不同材料的洛氏硬度值。
3、用冲击机分别冲断不同材料的冲击试样, 记录冲击韧性αk 值。
( 二) 非金属材料
实验目的
测量几种工程塑料及玻璃钢试样的抗拉强度及冲击强度值。
比较其性能, 了解测试方法。
试验设备
万能材料试验机、冲击实验机及卡尺等。
拉伸实验说明
本实验是对塑料试样施加静态拉伸载荷, 以测定抗拉强度。
1．试样
板材试样尺寸如图3( 每组每种试样不少于l一2个):
图3 非金属拉伸试样
2．试验步骤
(1)测量试样的宽度(b)和厚度(d)精确至0．05毫米。
每个试样
用卡尺测量二点, 取算术平均值。
(2)将试样夹在实验机的试验夹具上。
(3)将载荷指针拨到零载荷位置。
(4)开动实验机, 试样断裂后读取载荷值。
若试样断裂在非有效部分时, 此试样作废, 另取试样补做。
(5)抗拉强度σb按下式计算:
σb＝F b/bd (MN／m2)。