工程材料实验

实验一铁碳合金平衡组织观察
一、实验目的
1、观察和识别铁碳合金（碳钢和白口铸铁）在平衡状态下的显微组织特征。

2、加深理解铁碳合金中成分、组织和性能之间的变化规律。

3、根据金相组织观察，应用杠杆定律分析估算碳钢中的含碳量。

二、实验设备和材料
1、金相显微镜。

2、金相图谱及放大的金相图片。

3、金相试样。

三、实验内容
1、学习操作金相显微镜。

2、观察试样显微组织。

试样有：
四、实验报告要求
1、绘出所观察试样的示意图，注明试样材料名称、处理状态、浸蚀剂、放大倍数、并用箭头标明示意图中各组织名称。

2、根据所观察试样，分析和比较含碳量对组织组成物相对量的影响。

实验二热处理及硬度测试
一、实验目的
1、掌握碳钢正火、淬火和回火的操作方法。

2、加深理解热处理工艺对钢的组织和性能的影响。

3、了解洛氏硬度测量的原理和应用范围，掌握洛氏硬度计的操作方法。

二、实验设备和材料
箱式电阻炉及温度控制系统、硬度计、45钢试样、淬火水槽、油槽、钳子、砂纸等。

三、实验内容及实验安排
1、将45钢试样放入加热炉中加热，加热温度840℃，保温15分钟，分别进行空气冷，水冷，油冷，冷至室温测定钢的硬度。

2、将水冷淬火的试样分别进行200℃、500℃回火20-30分钟（低温回火正常操作应保温60-90分钟，因实验时间不够而缩短），测定回火后的硬度。

实验分四组进行，每组五根试样，试样材料45钢。

试样已经过退火处理，每组抽一个试样测试退火后的HRB硬度值，然后进行下列实验操作：
一组：水冷淬火，测试硬度；高温回火（540℃，20分钟），测试硬度。

二组：水冷淬火，测试硬度；低温回火（200℃，30分钟），测试硬度。

三组：油冷淬火，测试硬度。

四组：空冷淬火，测试硬度。

奥氏体化加热温度840℃，加热时间15分钟。

四、实验报告要求
1、写出实验目的。

2、将实验数据记录与整理填入下表（取平均值）
3、分析冷速对钢硬度值的影响：分析回火温度对淬火钢硬度值的影响。

4、结合实验的实际情况，讨论影响实验结果的原因。

实验三钢非平衡组织观察
一、实验目的
1、观察碳钢经不同热处理后的基本组织，熟悉其组织形态及特征。

2、了解热处理工艺对钢组织和性能的影响。

3、领会奥氏体等温转变曲线对实际生产的意义。

二、实验设备和材料
1、金相显微镜。

2、金相图谱及放大的金相图片。

3、经各种不同热处理的金相试样。

三、实验内容与要求
1、实验内容
观察下表所列试样的显微组织。

2、实验要求：认真观察样品的显微组织，比较并讨论直接冷却得到的M、T、S和淬火、回火得到的M回火、T回火、S回火的组织形态和性能差异。