材料显微结构与性能综合实验7
碳钢热处理后的组织和性能变化的分析实验
碳钢热处理后的组织和性能变化的分析实验一、实验目的1、观察和研究碳钢经不同形式热处理后其显微组织的特点。
2、了解热处理工艺对钢组织和性能的影响。
3、了解硬度测定的基本原理及应用范围。
4、了解洛氏硬度试验机的主要结构及操作方法。
5、掌握金属显微试样的制作过程，正确地制作所要观察的试件。
二、实验内容1、制作经热处理后的试样，完成打磨、刨光、浸蚀的所有制作步骤。
2、热处理后的试件进行硬度测试。
3、热处理后的试样进行组织观察分析和比较。
三、实验设备的使用和注意事项（一）硬度计的原理、使用和注意事项金属的硬度可以认为是金属材料表面在接触应力作用下的抵抗塑性变形的一种能力。
硬度测量能够验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σb及塑性指标ψ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：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（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。
实验七 材料的塑性变形和再结晶
滑移变形具有以下特点: ①滑移在切应力作用下产生(图2)。
图 2 晶体在切应力作用下的变形
②滑移沿原子密度最大的晶面和晶 向发生。
滑移常沿晶体 中原子密度最 大的晶面和晶 向发生，因为 原子密度最大 的晶面之间间 距最大，点阵 阻力最小，原 子密度最大晶 向上原子间最 短，结合力最 弱，因此产生 滑移所需切应 力最小。
因此，一般在室温使用的 结构材料都希望获得细小而均 匀的晶粒。因为细晶粒不仅使 材料具有较高的强度、硬度， 而且也使它具有良好的塑性和 韧性，即具有良好的综合力学 性能。故生产中总是尽可能地 细化晶粒。
2.2 冷塑性变形对金属组织和性能的影响
塑性变形后，金属在组织和性能方面发生四个方面的变化： 1）产生纤维组织，性能由各向同性趋于各向异性。
• 变形金属在加热中一般经历三个过程： （1）回复 （2）再结晶 （3）晶粒长大
变形金属加热时组织和性能变化示意图
回复 再结晶
晶粒长大
组 织
变 内应力
化
性
能 变
强度
化
晶粒度 塑性
（1）回复
（2）再结晶
• 由于再结晶后组织的复原，因而金属的强度、硬度下降， 塑性、韧性提高，加工硬化消失。
再结晶温度（T再）： 通常指经大变形度（70~80%）的变形后，在规定
图5a为锌的变形孪晶，其形貌特征为薄透镜状。纯铁在低温 下受到冲击时也容易产生变形孪晶，其形貌如图5b所示，在 这种条件下萌生孪晶并长大的速度大大超过了滑移速度。
a 锌的变形孪晶
100
b 铁的变形孪晶
图5 变形孪晶光学显微形貌
100
工业纯铁压缩变形——滑移线
纯锌冲击变形——孪晶
2.多晶体的塑性变形
《三维层界面Al-Mg-Al复合板材的制备、显微组织与力学性能》
《三维层界面Al-Mg-Al复合板材的制备、显微组织与力学性能》三维层界面Al-Mg-Al复合板材的制备、显微组织与力学性能摘要本文致力于探讨三维层界面Al/Mg/Al复合板材的制备技术，详细解析其显微组织特征及力学性能。
通过科学实验与数据解析，对制备过程、组织结构和性能表现进行了系统的阐述和分析，旨在为同类材料的制备及性能优化提供理论支持和实验依据。
一、引言随着材料科学的发展，多层复合材料因其优异的力学性能和多样化的应用领域受到广泛关注。
铝（Al）与镁（Mg）作为常见的金属材料，其复合板材具有轻质、高强、耐腐蚀等特性，在航空、汽车及电子等领域有着广泛的应用前景。
本文以Al/Mg/Al复合板材为研究对象，重点探讨其三维层界面的制备技术、显微组织及力学性能。
二、制备技术1. 材料选择与准备本实验选用的原材料为高纯度铝（Al）和镁（Mg）板材。
在制备前，需对原材料进行严格的表面处理和尺寸控制，以确保复合板材的质量。
2. 制备工艺采用热轧法制备Al/Mg/Al复合板材。
首先将铝、镁板材按预设比例堆叠，经过高温轧制、冷却和退火等工艺流程，最终得到三维层界面的复合板材。
三、显微组织分析1. 显微组织观察通过光学显微镜和电子显微镜对复合板材的显微组织进行观察。
结果表明，铝和镁板材在高温轧制过程中形成了紧密结合的三维层状结构，各层间界面清晰，无明显缺陷。
2. 相结构分析X射线衍射技术表明，在Al/Mg界面处形成了少量的金属间化合物，这有助于增强两金属之间的结合强度。
同时，大部分区域保持了原金属的相结构，确保了材料的优良性能。
四、力学性能研究1. 硬度测试通过对复合板材进行硬度测试发现，其硬度较单一金属有所提高，且硬度分布与显微组织相一致，呈现出明显的层状分布特点。
2. 拉伸性能测试拉伸试验结果表明，Al/Mg/Al复合板材具有较好的延伸率和抗拉强度。
这主要得益于铝和镁的优异性能以及两者之间良好的结合。
3. 疲劳性能与冲击韧性经疲劳试验和冲击试验发现，该复合板材具有较好的疲劳性能和冲击韧性，显示出其在实际应用中的优越性。
材料性能学实验报告
材料性能学实验报告实验目的本实验旨在研究不同材料的性能特点，包括力学性能、热学性能和电学性能，并通过实验结果分析材料的适用范围和优缺点。
实验材料与设备1. 实验材料：金属(A)、塑料(B)、陶瓷(C)、纸张(D)2. 实验设备：拉力试验机、热导率测试仪、电阻测试仪、显微镜实验方法1. 力学性能测试：使用拉力试验机测定材料的拉伸强度、屈服强度和断裂伸长率。
2. 热学性能测试：使用热导率测试仪测定材料的热导率。
3. 电学性能测试：使用电阻测试仪测定材料的电阻率。
4. 显微镜观察：使用显微镜观察材料的微观结构。
实验结果与分析力学性能测试材料(A)拉伸强度：300 MPa屈服强度：250 MPa断裂伸长率：20%材料(B)拉伸强度：100 MPa屈服强度：80 MPa断裂伸长率：10%材料(C)拉伸强度：500 MPa屈服强度：400 MPa断裂伸长率：5%材料(D)拉伸强度：50 MPa屈服强度：30 MPa断裂伸长率：40%通过力学性能测试结果可以得出以下分析结论：1. 材料(A)的拉伸强度最高，适合用于承受高强度力的场合，如机械零件制造。
2. 材料(B)的断裂伸长率较低，容易发生断裂，因此不适合用于需要抗冲击能力较强的场合。
3. 材料(C)的屈服强度相对较高，但断裂伸长率较低，适用于要求强度较高，但变形要求较小的场合。
4. 材料(D)的断裂伸长率较高，适用于需要具备良好柔韧性的场合，如包装纸张等。
热学性能测试材料(A)热导率：200 W/m·K材料(B)热导率：0.5 W/m·K材料(C)热导率：5 W/m·K材料(D)热导率：0.1 W/m·K通过热学性能测试结果可以得出以下分析结论：1. 材料(A)的热导率最高，适合用于导热性要求较高的场合，如散热器材料。
2. 材料(B)的热导率相对较低，适用于需要隔热性能较好的场合，如绝缘材料。
3. 材料(C)的热导率居中，适用于一般导热需求的场合。
材料成型专业综合实验报告
摘要金属材料的热处理后的力学性能取决其内部组织的改变状况，内部组织可以通过金相显微镜对其进行综合分析，力学性能可通过静拉伸试验、硬度试验、冲击试验、疲劳试验、磨损试验中仪器的使用获得。
热处理工艺的制订则有赖于正确掌握成分，淬火温度，冷却速度与组织、性能之间的关系。
一般热处理的基本操作有退火、正火、淬火及回火等。
本实验通过对40Cr淬火温度、冷却速度、回火的综合实验设计，使其每一种热处理影响因素都在单一变量和对照的条件下实现了分析，从而得出了40Cr的金相组织、硬度等相关性能随热处理工艺的变化而发生变化，主要介绍40Cr正火、淬火（水冷）后的组织性能特点。
关键字：仪器使用、原理、40Cr、热处理、金相分析目录第一章仪器的使用及原理1.1 金属力学性能试验1.1.1 静拉伸试验‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ 21.1.2 硬度试验‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ 21.1.3 冲击试验‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ 41.1.4 疲劳试验‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ 41.1.5 磨损实验‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ 4 1.2 金相综合分析1.2.1 金相显微镜的构成原理及使用‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥41.2.2 钢件的火花鉴别法‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥5 1.3 钢的热处理1.3.1 碳钢的热处理‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥61.3.2 结构钢的淬透性测定‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥61.3.3 离子氮化‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥6 1.4 铸造综合实验1.4.1中频感应电炉‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥61.4.2真空热压炉‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥61.4.3铸造合金流动性测定‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥7第二章40Cr热处理及金相分析2.1实验目的‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥72.2实验材料及设备‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥72.3 实验工艺制定‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥72.4 实验结果及分析‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥92.5 2号试样（正火+淬火水冷））具体过程及分析‥‥‥102.6实验总结‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥12致谢‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥12参考文献‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥12第一章仪器的使用及原理1.1金属力学性能实验1.1.1静拉伸试验一、使用及原理静拉伸试验在油压式万能试验机上进行。
《材料的应用》实验报告(3篇)
第1篇一、实验目的1. 了解不同材料的特性及其应用领域；2. 掌握材料选择的基本原则和方法；3. 培养实验操作技能，提高实际应用能力。
二、实验原理材料的应用是指根据材料的特性，将其应用于各种领域的过程。
材料的特性主要包括力学性能、物理性能、化学性能等。
在材料应用过程中，需遵循以下原则：1. 材料的选择应满足工程或产品的性能要求；2. 材料的价格应在可接受范围内；3. 材料的加工工艺和工艺性能应满足生产要求；4. 材料的环保性能应符合国家相关法规。
三、实验内容1. 材料的选择与分析（1）力学性能：选取钢、铝、塑料三种材料，分别进行拉伸试验，测试其抗拉强度、屈服强度、弹性模量等指标。
（2）物理性能：选取钢、铜、塑料三种材料，分别进行密度、导热系数、热膨胀系数等指标的测定。
（3）化学性能：选取钢、铝、塑料三种材料，分别进行耐腐蚀性、抗氧化性、耐高温性等指标的测定。
2. 材料应用案例分析（1）汽车零部件：选取汽车发动机、底盘、车身等部件，分析其材料选择及原因。
（2）建筑结构：选取桥梁、房屋等建筑结构，分析其材料选择及原因。
（3）电子设备：选取计算机、手机等电子设备，分析其材料选择及原因。
四、实验步骤1. 准备实验材料：钢、铝、塑料等。
2. 按照实验要求，分别进行拉伸试验、密度测定、导热系数测定、耐腐蚀性测定等。
3. 对实验数据进行整理和分析。
4. 撰写实验报告。
五、实验结果与分析1. 拉伸试验结果（1）钢：抗拉强度为540MPa，屈服强度为400MPa，弹性模量为200GPa。
（2）铝：抗拉强度为280MPa，屈服强度为240MPa，弹性模量为70GPa。
（3）塑料：抗拉强度为40MPa，屈服强度为20MPa，弹性模量为3GPa。
2. 物理性能结果（1）钢：密度为7.85g/cm³，导热系数为45W/(m·K)，热膨胀系数为12×10⁻⁶/°C。
（2）铜：密度为8.96g/cm³，导热系数为385W/(m·K)，热膨胀系数为16.5×10⁻⁶/°C。
《材料科学与工程综合实验》课程教学大纲(本科)
材料科学与工程综合实验（Comprehensive Experiments of Materials Science and Engineering）课程代码：07410085学分：1学时：32先修课程：材料科学基础，材料科学研究方法，材料测试方法，材料力学性能，材料物理性能适用专业：复合材料工程教材或实验指导书：（选填）一、课程性质与课程目标（一）课程性质本课程针对材料科学与工程大类专业完成本专业的基础课程的理论学习后开设的对应实验课程，旨在为培养学生实际动手操作能力，加深学生对材料科学与工程先导课程中基础理论知识的理解，学会综合运用各种测试方法、表征手段与工具等解决材料科学与工程实际问题的能力。
（二）课程目标（根据课程特点和对毕业要求的贡献，确定课程目标。
应包括知识目标和能力目标。
）课程目标1：掌握材料科学研究所需的各种微观组织表征手段，如X射线衍射仪、光学金相显微镜、扫描电镜、透射电镜等设备用于表征材料的微观结构；课程目标2：掌握材料科学研究所需的各种力学和物理性能测试方法如硬度、拉伸和压缩试验、冲击韧性、摩擦磨损等力学性能测试手段和热膨胀系数、导电性等物理性能测试手段用于获得材料内在的性能参数；课程目标3：掌握利用文字报告、图表等对材料科学与工程领域的实验数据的表达和解析能力。
注：工程类专业通识课程的课程目标应覆盖相应的工程教育认证毕业要求通用标准；（三）课程目标与专业毕业要求指标点的对应关系本课程支撑专业培养计划中毕业要求指标点：1.毕业要求指标点3-2. 能够在社会、环境、法律等现实约束条件下，通过技术经济环境评价对设计方案的可行性进行研究。
2.毕业要求指标点4-4. 能对实验数据或结果进行正确的分析和解释，并通过信息综合归纳总结有效的结论。
注：课程目标与毕业要求指标点对接的单元格中可输入“✓”，也可标注“H、M、L”。
二、本课程开设的实验项目注：1.类型：指验证性、综合性、设计性等；2.要求：指必做、选做。
焊接综合实验报告七
实训内容2、在抛光机上进行抛光。
以帆布，绒布或丝织品作抛光布，选用氧化铝粉，金刚石研磨膏作抛光膏。
抛光时，紧握试样以适度压力压向磨轮，同时试样从中心到边缘移动，不断加入冷却水，确保试样不过热，抛到划痕完全消除即可，抛光好的试样用清水冲洗干净，用酒精脱水，并用吹凤机吹干。
.3、将抛光好的试样用硝酸酒精进行腐蚀，低碳钢和低合金钢通常在10秒左右，随着碳和合金含量的增加，腐蚀时间相应有所增加，当看到试样表面出现- -薄层氧化皮时，先用酒精清洗，然后用水洗，最后用吹风机吹干。
a）焊缝组织如图2.2所示，熔焊时，焊缝区指由焊缝表面和熔合线(焊接接头横截面上经腐蚀所显示的焊缝轮廓线)所包围的区域。
其组织是由液态金属结晶得到的铸态组织。
焊缝金属的结晶从熔合线上处于半熔化的晶粒开始，垂直于熔合线向熔地中心生长，形成柱状晶。
b)粗晶区如图2.3所示，该区的加热温度范围为1100~1350。
由于受热温度和很高，使奥氏体晶粒发生严重的长大现象冷却后得到晶粒粗大的地热组织，故称为过热区。
此区的塑性差，韧性低，硬度高。
其组织为粗大的铁素体和珠光体。
在有的情况下，如气焊导热条件较差时，甚至可获得魏氏体组织。
c)细晶区如图2.4所示即产生金属的重结晶现象。
由于加热温度稍高于A，奥氏体晶粒尚未长大，冷却后将获得均匀而细小的铁素体和珠光体，相当于热处理时的正火组织，故又称为正火区或相变重结晶区。
该区的组织比退火（或轧制）状态的母材组织细。
d)不完全重结晶区如图2.5所示焊接时，加热温度在Ac1--Ac3之间的金属区域为不完全重结晶区。
当低碳钢的加热温度超过c1时，珠光体先转变为奥氏体。
温度进一步升高时，部分铁素体逐步溶解于奥氏体中，温度越高，溶解的越多，直至Ac3时，铁素体将全部溶解在奥氏体中。
焊后冷却时又从奥氏体中析出细小的铁素体，一直冷却到Ar时，残余的奥氏体就转变为共析组织一珠光体。
由此看出：此区只有一部分组织发生了相变重结晶过程，而始终未溶入奥氏体的铁素体，在加热时会发生长大，变成较粗大的铁素体组织，所以该区域金属的组织是不均匀的，晶粒大小不一。
常用金属材料显微组织观察实验报告
常用金属材料的显微组织观察一、实验目的1．观察各种常用合金钢，有色金属和铸铁的显微组织。
2．分析这些金属材料的组织和性能的关系及应用。
二、金属材料的显微组织观察及分析1．几种常用合金钢的显微组织合金钢依合金元素含量的不同，可分为三种：合金元素总量小于5％的称为低合金钢；合金元素为5～10％的称为中合金钢；合金元素大于10％的称为高合金钢。
1）一般合金结构钢、合金工具钢都是低合金钢。
由于加入合金元素，铁碳相图发生一些变动，但其平衡状态的显微组织与碳钢的显微组织并没有本质的区别。
低合金钢热处理后的显微组织与碳钢的显微组织也没有根本的不同，差别只是在于合金元素都使C曲线右移(除Co外)，即以较低的冷却速度可获得马氏体组织。
40Cr钢经调质处理后的显微组织是回火索氏体。
GCrl5钢(轴承钢)840℃油淬低温回火试样的显微组织，与T12钢780℃水淬低温回火试样的显微组织也是一样的，都得到回火马氏体＋碳化物十残余奥氏体组织。
图1、16Mn-淬火-x400马氏体16Mn钢属于碳锰钢，碳的含量在0.16%左右。
16Mn钢的合金含量较少，焊接性良好，焊前一般不必预热。
加入合金元素锰，使C曲线右移，在淬火处理后，组织为马氏体组织。
但由于16Mn钢的淬硬倾向比低碳钢稍大，所以在低温下（如冬季露天作业）或在大刚性、大厚度结构上焊接时，为防止出现冷裂纹，需采取预热措施。
图2、16Mn-正火-x400铁素体索氏体16Mn属于低碳钢，碳含量<0.16%，正火后组织为F+S。
在400倍显微镜下，索氏体基本上不可分辨。
16Mn钢是目前我国应用最广的低合金钢。
广泛应用于各种板材、钢管。
图3、65Mn-等温淬火-400下贝氏体65Mn，锰提高淬透性，但Mn含量过大会导致过热现象。
特性：经热处理后的综合力学性能优于碳钢，65Mn 钢板强度、硬度、弹性和淬透性均比65号钢高。
但有过热敏感性和回火脆性。
应用：用作小尺寸各种扁、圆弹簧、座垫弹簧、弹簧发条，也可制作弹簧环、气门簧、离合器簧片、刹车弹簧及冷拔钢丝冷卷螺旋弹簧。
材料显微组织与性能综合实验心得
材料显微组织与性能综合实验心得《材料显微组织与性能综合实验心得》篇一嘿，说起这材料显微组织与性能综合实验啊，真的是像一场奇妙的探险之旅，有苦有甜，有困惑也有惊喜。
刚开始接触这个实验的时候，我就像个丈二和尚摸不着头脑。
那些个实验仪器啊，看起来就像是来自外太空的高科技玩意儿，什么显微镜啦，制样设备啦，感觉就像是一堆复杂的拼图碎片，我完全不知道该怎么把它们拼凑起来。
就拿制样来说吧，我原本以为就是简单地把材料切成小块就行了，可哪知道这里面的门道多着呢。
要打磨、抛光，还得腐蚀，就像给材料做一场超级精细的美容手术，容不得一点马虎。
我第一次做的时候，那手就像得了帕金森一样，抖个不停，结果做出来的样品简直就是个“四不像”。
当时我就想，这实验咋这么难啊，是不是我压根就不是做这个的料呢？但是啊，随着实验慢慢推进，我就像是在黑暗中看到了一丝曙光。
当我把制好的样品放在显微镜下观察的时候，哇塞，那感觉就像是发现了一个全新的微观世界。
那些显微组织就像一幅幅神秘的地图，每一个晶粒、每一个相都像是地图上的一个个宝藏。
我看到了金属材料中的晶粒像一群排列整齐的小士兵，又像是蜂巢里密密麻麻的小格子。
这时候我才突然明白，原来微观世界是这么的神奇，我们肉眼看到的那些普普通通的材料，在微观下竟然有着如此丰富的结构。
在研究材料性能的时候，那就更有趣了。
就好比我们研究材料的硬度，就像给材料来一场“比武大赛”。
用硬度计去测试的时候，我心里还在想，这小小的仪器真的能测出材料有多“强硬”吗？结果数据一出来，还真是挺准的呢。
通过这个实验，我还发现材料的显微组织和性能之间的关系就像是一对双胞胎，相互影响，相互依存。
显微组织要是变了，性能就像个调皮的孩子，跟着就变了。
比如说，如果晶粒细化了，材料的强度和硬度可能就会提高，这就像是一群小蚂蚁团结起来力量大一样。
不过呢，这个实验也不是一帆风顺的。
有时候我测出来的数据就像是在跟我作对一样，跟理论值相差很大。
这时候我就特别郁闷，心里就像堵了一块大石头。
常用金属材料显微组织观察实验报告
常用金属材料显微组织观察实验报告- 图文常用金属材料的显微组织观察一、实验目的1．观察各种常用合金钢，有色金属和铸铁的显微组织。
2．分析这些金属材料的组织和性能的关系及应用。
二、金属材料的显微组织观察及分析1．几种常用合金钢的显微组织合金钢依合金元素含量的不同，可分为三种：合金元素总量小于5％的称为低合金钢；合金元素为5～10％的称为中合金钢；合金元素大于10％的称为高合金钢。
1）一般合金结构钢、合金工具钢都是低合金钢。
由于加入合金元素，铁碳相图发生一些变动，但其平衡状态的显微组织与碳钢的显微组织并没有本质的区别。
低合金钢热处理后的显微组织与碳钢的显微组织也没有根本的不同，差别只是在于合金元素都使C曲线右移(除Co外)，即以较低的冷却速度可获得马氏体组织。
40Cr钢经调质处理后的显微组织是回火索氏体。
GCrl5钢(轴承钢)840℃油淬低温回火试样的显微组织，与T12钢780℃水淬低温回火试样的显微组织也是一样的，都得到回火马氏体＋碳化物十残余奥氏体组织。
图1、16Mn-淬火-x400马氏体16Mn钢属于碳锰钢，碳的含量在0.16%左右。
16Mn钢的合金含量较少，焊接性良好，焊前一般不必预热。
加入合金元素锰，使C曲线右移，在淬火处理后，组织为马氏体组织。
但由于16Mn钢的淬硬倾向比低碳钢稍大，所以在低温下（如冬季露天作业）或在大刚性、大厚度结构上焊接时，为防止出现冷裂纹，需采取预热措施。
图2、16Mn-正火-x400铁素体索氏体16Mn属于低碳钢，碳含量<0.16%，正火后组织为F+S。
在400倍显微镜下，索氏体基本上不可分辨。
16Mn钢是目前我国应用最广的低合金钢。
广泛应用于各种板材、钢管。
图3、65Mn-等温淬火-400下贝氏体65Mn，锰提高淬透性，但Mn含量过大会导致过热现象。
特性：经热处理后的综合力学性能优于碳钢，65Mn 钢板强度、硬度、弹性和淬透性均比65号钢高。
但有过热敏感性和回火脆性。
麻黄显微鉴定实验报告(3篇)
第1篇一、实验目的1. 通过观察麻黄的显微特征，掌握麻黄科植物草麻黄、中麻黄和木贼麻黄的显微鉴别方法。
2. 熟悉显微技术在中药鉴定中的应用，提高中药鉴定技能。
二、实验材料1. 草麻黄干燥草质茎2. 中麻黄干燥草质茎3. 木贼麻黄干燥草质茎4. 显微镜5. 研钵、研杵6. 滤纸7. 水合氯醛8. 滴管三、实验方法1. 样品制备：取草麻黄、中麻黄和木贼麻黄的干燥草质茎，分别用研钵和研杵研磨成粉末。
2. 制片：取少量粉末，加入适量的水合氯醛，用滴管搅拌均匀，制成悬浮液。
取少量悬浮液滴在载玻片上，盖上盖玻片，制成临时制片。
3. 显微镜观察：- 草麻黄：观察茎横切面，注意表皮细胞、下皮纤维束、皮层、中柱鞘纤维束、维管束、形成层、木质部和髓部的特征。
- 中麻黄：观察茎横切面，注意表皮细胞、下皮纤维束、皮层、中柱鞘纤维束、维管束、形成层、木质部和髓部的特征。
- 木贼麻黄：观察茎横切面，注意表皮细胞、下皮纤维束、皮层、中柱鞘纤维束、维管束、形成层、木质部和髓部的特征。
四、实验结果1. 草麻黄：- 茎横切面：表皮细胞外被厚的角质层，两棱线间有下陷气孔。
下皮纤维束位于棱线处，非木化。
皮层较宽，纤维成束散在。
中柱鞘纤维束新月形。
维管束外韧型，8～10个。
形成层环类圆形。
木质部呈三角状。
髓部薄壁细胞含棕色块，偶有环髓纤维。
- 粉末：气孔特异，下陷，保卫细胞侧面观呈哑铃形或电话筒状；纤维细长，外壁布满草酸钙砂晶和方晶，形成嵌晶纤维，角质层极厚；导管分子端壁斜面相连，端壁具多个圆形穿孔，称麻黄式穿孔板。
2. 中麻黄：- 茎横切面：表皮细胞外被厚的角质层，两棱线间有下陷气孔。
下皮纤维束位于棱线处，非木化。
皮层较宽，纤维成束散在。
中柱鞘纤维束新月形。
维管束外韧型，8～10个。
形成层环类圆形。
木质部呈三角状。
髓部薄壁细胞含棕色块，偶有环髓纤维。
- 粉末：气孔特异，下陷，保卫细胞侧面观呈哑铃形或电话筒状；纤维细长，外壁布满草酸钙砂晶和方晶，形成嵌晶纤维，角质层极厚；导管分子端壁斜面相连，端壁具多个圆形穿孔，称麻黄式穿孔板。
常用金属材料的显微组织观察
常用金属材料的显微组织观察一、实验目的观察几种常用合金钢、铸铁和有色金属的显微组织；了解这些金属材料的成分、组织和性能的特点。
二、仪器与材料仪器： XJP-2A( 单目 ) 金相显微镜； XJP-3C( 双目 ) 金相显微镜；材料： 10 种常用金属材料表 1 常用金属材料的金相试样三、实验原理及教学内容1 合金钢在合金钢中，由于合金元素对相图及相变过程的影响，其显微组织比碳钢复杂得多，组成相除了合金铁素体、合金奥氏体、合金渗碳体外，还可能出现金属间化合物，其组织形态随钢种的不同而呈现出不同的特征。
根据其用途可分为：合金结构钢、合金工具钢、特殊性能钢。
• 40Cr 调质钢（合金结构钢）合金调质钢是指调质处理后的合金结构钢，调质处理后具有高强度与良好的塑性及韧性。
40表示含碳量0.4%，Cr是加入的合金元素，起着增加淬透性，使调质后的回火索氏体组织得到强化。
回火索氏体以前我们学过，是由等轴状F和粒状渗碳体构成。
40Cr调质处理（淬火后高温回火） W18Cr4V退火• W18Cr4V 高速钢（合金工具钢）高速钢是一种高合金工具钢，具有高硬度、高耐磨性和高热硬性，还具有一定的强度、韧性和塑性。
加入合金元素W提高热硬性；Cr可以提高钢的淬透性；加入合金元素V可显著提高钢的耐磨性和热硬性。
a. 铸态组织显微组织分为三个部分：晶界附近为骨骼状莱氏体共晶碳化物Fe4W2C及WC，严重地分割了基体，使钢受载时极易脆裂；晶粒外层为奥氏体分解产物—马氏体及残余奥氏体，因为它不易被浸蚀而呈亮色，常称为“白色组织”；晶粒的心部是δ共析体，为极细的共析组织，易受浸蚀而呈黑色，通常称为“黑色组织”。
b. 锻造和退火后的组织为了改善碳化物的不均匀性，生产上采用反复锻造的方法将共晶碳化物击碎使其分布均匀。
为了去除锻造内应力，清除不平衡组织，降低了硬度，改善切削加工性能，为淬火提供良好的原始组织，必须对高速钢进行退火处理。
经过860～880℃退火后，高速钢 W18Cr4V 的退火组织为较粗大的共晶碳化物颗粒及稍细的二次碳化物,分布在索氏体基体上。
工程材料综合实验(基础实验+钢的热处理)实验报告
工程材料综合实验(基础实验+钢的热处理)实验报告工程材料综合实验处理报告单位：过程装备与控制工程10-1班实验者: 侯鹏飞学号10042107胡兴文学号10042108李东升学号10042110【实验名称】工程材料综合实验【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》课程理论的系统认识，并提高分析问题和解决问题的能力。
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仪器和设备：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。
【实验材料及设备】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）【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）。
做实验前完成。
样品加热温度保温时间冷却方式20# 880℃25min 空冷45# 淬火880℃高温回火600℃淬火25min高温回火25min水冷T10 900℃30min 水冷2、选定硬度测试参数，一般用洛氏硬度。
样品20# 45# T10 硬度HRB50 HRC20 HR633、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。
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【实验步骤】1、观察平衡组织并测硬度：（1）制备金相试样（包括磨制、抛光和腐蚀）；（2）观察并拍摄显微组织；（3）测试硬度。
碳钢热处理后的显微组织观察实验报告
实验三 碳钢热处理后的显微组织观察一、实验目的1、观察碳钢热处理后的显微组织。
2、了解热处理工艺对钢组织和性能的影响。
二、概述碳钢经热处理后的组织，可以是平衡或接近平衡状态(如退火、正火)的组织，也可是不平衡组织(如淬火组织)。
因此在研究热处理后的组织时，不但要参考铁碳相图，还要利用C 曲线。
铁碳相图能说明慢冷时不同碳含量的铁碳合金的结晶过程和室温下的组织，及相的相对量。
C 曲线则能说明一定成分的铁碳合金在不同冷却条件下的转变过程，及能得到哪些组织。
1、钢冷却时的转变1)共析钢过冷奥氏体连续冷却后的显微组织 为了简便起见，不用C(丁曲线而是用C 曲线来分析。
共析钢在慢冷时(见图16—24中的V 1)，将全部得到珠光体。
冷速增大到V 2时，得到片层更细的珠光体，即索氏体或屈氏体。
冷速再增大到V 3时，得到屈氏体和部分马氏体。
而冷却速度增大到V 4，V 5时，奥氏体一下被过冷到马氏体转变始点(Ms)以下，转变成马氏体。
由于共析钢的马氏体转变终点在室温以下(－50℃)，所以在生成马氏体的同时保留有部分残余奥氏体。
与C 曲线鼻尖相切的冷速(V 4)称为淬火的临界冷却速度。
2)亚共析钢过冷奥氏体连续冷却后的显微组织 亚共析钢的C 曲线与共析钢的相比，上部多了一条铁素体析出线，如图16—25所示。
当奥氏体缓慢冷却时，(见图16—25中的V 1)，转变产物接近于平衡状态，显微组织是珠光体和铁素体。
随着冷却速度的增大，例如由V 1→V 2→V 3时，奥氏体的过冷度越大，析出的铁素体越少，而共析组织(珠光体)的量增加，碳含量减少，共析组织变得更细。
这时的共析组织实际上为伪共析组织。
析出的少量铁素体多分布在晶粒的边界上。
因此，由V 1→V 2→V 3时，显微组织的变化是：铁素体+珠光体→铁素体+索氏体→铁素体+屈氏体。
当冷却速度为V 4时，析出的铁素体极少，最后主要得到屈氏体和马氏体。
当冷却速度超过临界冷却速度后奥氏体全部转变为马氏体。
材料结构和性能的表征技术
材料结构和性能的表征技术在现代材料科学中占据着极为重要的位置。
材料的结构和性能直接关系着材料在工程领域的应用效果，因此，如何准确、全面地表征材料的结构和性能成为了材料科学家们不断追求的目标。
在这篇文章中，我们将介绍几种常见的材料结构和性能表征技术，并探讨其优缺点。
一、X射线衍射技术X射线衍射技术是材料结构表征的一种重要手段，因其高分辨率、非破坏性分析等特点被广泛应用于材料研究领域。
它通过测量材料中的原子间距和晶体格点的形状、大小等参数，来确定晶体结构，从而得到材料的结构信息。
X射线衍射技术的优点在于其可观测性广泛，通过衍射谱可以得到材料的晶体结构、晶格常数、各向异性等信息。
而在实验中，由于X射线与材料依赖于不同的性质进行相互作用，因此，它是一种非常有前途的材料表征技术。
但是，X射线衍射技术的缺点也很明显：首先，这种技术对于样品的制备要求很高，必须对样品进行磨片处理来得到精确的晶面和光滑的表面。
其次，该技术所得的结果通常是定性的，也就是说并不能直观地获得晶体中原子的精确坐标等信息。
二、透射电子显微技术透射电子显微技术是一种获取材料微观结构信息的重要手段，是通过加速器来加速电子产生高速电子流，然后通过材料，透过不同衬底实现样品在几个电子的缩微像的测量。
这种技术的原理是在样品表面进行微小切片，然后通过衬底透射出去的电子进行成像，从而获得关于材料的结构和性能信息。
透射电子显微技术的优点在于其分辨率极高，结合样品制备和拍照等措施，可以获得非常精确的材料结构和性能信息，并能观测到细微的结构变化和构象关系等信息。
同时，透射电子显微技术也可广泛应用于研究如晶粒大小、晶体缺陷、材料相变等信息。
但是，该技术也存在一些不足之处。
由于样品制备和显微镜性能的限制，透射电子显微技术成像范围通常很小，无法同时获得大面积、高分辨率的信息。
同时，由于其操作成本较高，需要高昂的仪器设备和高水平的操作技术，因此难以广泛应用于实际生产和研究。
综合实践实验记录
实验名称：光学显微镜观察植物细胞实验时间：2023年3月15日实验地点：生物实验室实验目的：1. 学习光学显微镜的使用方法。
2. 观察植物细胞的显微结构，了解植物细胞的基本组成。
3. 培养学生的观察能力和实验操作技能。
实验器材：1. 光学显微镜2. 植物细胞切片3. 显微镜载物台、物镜、目镜4. 载玻片、盖玻片5. 滴管、酒精灯、镊子、剪刀6. 洗洁精、蒸馏水、盐酸、酒精、清水实验步骤：1. 清洁显微镜，确保显微镜干净、无灰尘。
2. 将植物细胞切片放在载玻片上，用盖玻片覆盖。
3. 调整显微镜的粗调和细调螺旋，使视野清晰。
4. 观察植物细胞的显微结构，记录观察结果。
5. 将观察结果整理成实验报告。
实验过程：1. 首先，我们将显微镜擦拭干净，确保其表面无灰尘和污渍。
然后，将植物细胞切片放在载玻片上，用盖玻片覆盖。
2. 接着，我们调整显微镜的粗调和细调螺旋，使视野清晰。
此时，我们观察到植物细胞呈圆形或椭圆形，细胞壁较厚，细胞质较透明。
3. 我们首先观察了植物细胞的细胞壁，发现其结构较为复杂，由纤维素、果胶等物质组成。
细胞壁不仅起到保护细胞的作用，还能维持细胞的形态。
4. 接下来，我们观察了植物细胞的细胞膜，发现其较为薄，且具有一定的弹性。
细胞膜是细胞与外界环境进行物质交换的重要通道。
5. 我们还观察了植物细胞的细胞质，发现其中含有许多细胞器，如叶绿体、线粒体、内质网等。
这些细胞器在细胞内发挥着不同的生理功能。
6. 在观察过程中，我们还发现了一些植物细胞的特殊结构，如液泡、淀粉粒等。
液泡是植物细胞储存物质的重要场所，淀粉粒则是植物细胞储存能量的主要形式。
7. 最后，我们将观察结果整理成实验报告，详细记录了植物细胞的显微结构。
实验结果：1. 植物细胞的细胞壁结构复杂，由纤维素、果胶等物质组成，起到保护细胞的作用。
2. 植物细胞的细胞膜较薄，具有一定的弹性，是细胞与外界环境进行物质交换的重要通道。
3. 植物细胞的细胞质中含有许多细胞器，如叶绿体、线粒体、内质网等，这些细胞器在细胞内发挥着不同的生理功能。
Ti(C,N)基金属陶瓷的显微结构和力学性能研究
≤２ ｍ ≥９ ．％ ９ ５
≤３ ｕｍ ９． ９％ ５
３ ｍ ≥９ ％ ９
表 ２ Ｔ（ Ｎ） ｉ Ｃ， 基金属陶瓷材 料原料配 比（ ｔ ｗ ％） Ｔ ｂ２Ｍａｅｉ ｔ ｆ ｉＣ Ｎ）ｂ ｓ ｄｃ ｒ ｔ（ ｔ ａ ． ｔｒ ｌａｉ ｏ （ ， 一 ａ ｅ ｅｍｅｓ ｗ ％） ａｒ ｏ Ｔ
上发展起来的一种新型的颗粒型陶瓷复合材料 ， 广泛
２ 实验 过程
２ １ 原 料 ．
地应用于切削刀具行业［ Ｔ（， ２ ｉ 基金属陶瓷由硬质 １ Ｃ 。
相、 粘结剂和添加剂构成 ， 其中硬质相可 以以 Ｔ（ ，） ｉ Ｎ Ｃ
固溶 体 形式 直接 加入 ，也 可 以用 ＴＣ、 ｊ 组 元 的 ｉ ＴＮ单 以 ＴＣ、 ｉ 为 基 体 ， ｉＣ ｉ ＴＮ Ｎ 、 ｏ为 粘 结 金 属 ， ２ ＭｏＣ、
ＴＣ、 、 ｉ ＭｏＣ、ａ 形式］入 。 ｉ ｉ ｕａ 研究表明 ： Ｔ（ ，） ９ Ⅱ ＴＮｓ ｍ ｒ 嘲 ｋ 以 ｉ Ｎ 形式 ＷＣ、 ａ ｃ ３Ｃ 粉 为 添 加 相 。 ＴＣ、 ２ Ｔ Ｃ、 Ｃ ｒ 产于株洲托普硬质合金有 限公 司， ｉ Ｃ ＴＮ产于北 引入 ， 性能要高一些 ， 但是对烧结工艺和材料成分敏 Ｃ ２。
中图 分 类 号 ： Ｑ１ ４７ 文献 标 识 码 ： Ｔ ７ ．５ Ａ
塑性变形能力 ， 刀具寿命较长 。 ｉ ，） Ｔ（ Ｎ 基金属陶瓷 Ｃ
１ 引 言
金属陶瓷是一种 由金属或合金与一种或几种陶 瓷相所组成的非均质复合材料 ，其 中后者约 占 １％ ５
一
作为刀具材料 ，其性能介 于硬质合金和陶瓷刀具之
间 ， 补 了两者 之间 的空 白。 填
通过真空热压烧结制备 了三种组分含量不 同的 Ｔ（，） ｉ Ｎ 基金属陶瓷 ， Ｃ 测试了其力学性能和显微结构 ， 并对其进行研究分析。
工程材料实验报告--碳钢成分-组织-性能实验
实验日期：成绩：工程材料综合实验报告工程材料综合实验----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.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。