《工程材料与热处理》实验指导书.doc

《工程材料与热处理》 实 验 指 导 书 曾豪华 编 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. 课程类型：学科专业基础课 课程代码课程总学时：48 实验课程性质： 基础实验 课程实验学时： 8 综合性、设计性实验项目数： 个学时 适用专业：机电、CAD、汽车 开课时间： 二 年级 二 学期 开课单位： 金相热处理实验室 撰写人： 曾豪华 审定人： 实验一：硬度计和金相显微镜的介绍及使用 一、实验目的与要求： 1.了解HBRVU187.5型布洛维光学硬度计的工作原理和使用方法； 2.了解和熟悉机械式HR—150A型洛氏硬度计的工作原理和使用方法； 3.了解和熟悉新MDJ—200金相显微镜互动系统的工作原理和使用方法。 二、实验类型：观察型、验证型。 三、实验原理及说明： HBRVU187.5型布洛维光学硬度计的简介和使用说明： 本仪器具有多种试验力和压头，用于测定金属材料或试件的布氏、洛氏、维氏硬度。适用于黑色金属（钢材、铸铁件、软铁件、软钢、淬火钢等）和有色金属（铝合金、铜合金等）的硬度测定，并可测定硬质合金、渗碳层和化学处理层的硬度。 HBRVU187.5型布洛维光学硬度计采用了旋转式试验力变换机构和光学测量指示系统，在机体上装有显微镜测量装置。使用方便，加试验力测量系统灵敏可靠，示值精度高。 HBRVU187.5型布洛维光学硬度计如下图所示： 1.读数投影屏、2.测量显微镜、3.微调旋钮、4.压头、5.试件、6.溜板试验台、7.防尘罩、8.升降旋转轮、9.光源调节手轮、10.缓冲器调节手轮、11.加载试验力手柄、12.变试验力手轮、13.电源插座、14.保险丝座、15.电源开关。 1.HBRVU187.5型布洛维光学硬度计的使用步骤： 1) 插上电源，将硬度计右下方的开关旋钮（15）旋至“洛氏”位置，硬度计正面上的读数投影屏（1）灯亮。 2）按读数投影屏（1）提示装上目前唯一的一个φ1.588mm的金刚石球压头，此时，硬度计右下方的变试验力手轮（12）已预先选择在980N的位置上（总试验力）。 3）将硬度计右上方的加载试验力手柄（11）按顺时针方向拉向前方，使试验力处于卸荷状态。 4）将φ79.4mm的小圆洛氏硬度试验块放在工作台上，缓慢地转动升降旋转轮（8）使试验工作台上升。（注意：顺时针向上，逆时针向下）。当金刚石球压头与硬度试验块接触时，读数投影屏（1）上的标尺上升，最后使标尺基线与读数投影屏上的固定标准线重合。 5）将加载试验力手柄（11）按顺时针方向推向前方，此时硬度计处于加载状态。读数投影屏（1）上显示出来的标尺由上而下地移动，直至标尺停止为止，此时读数投影屏（1）上显示出来的左边的读数值就是该硬度试验块的洛氏硬度值。（即时可记录下该洛氏硬度值的数据） 6）降下升降旋转轮（8），将硬度计右上方的加载试验力手柄（11）按逆时针方向拉向前方，使试验力处于卸荷状态。 2.HR—150A洛氏硬度计的实验原理和使用说明： 洛氏硬度计试验原理如右下图所示：既在规定的载荷作用下，将金刚石圆锥体或钢球压头压入试样表面，根据压痕深度来确定其硬度值。 实验时，先加初载荷9.8N（1kgf ），压痕深度为h1，然后再加主载荷，压痕深度为h2，卸去主载荷，保留初载荷，由于材料弹性变形的恢复，实际压痕深度为h。由压痕深度h确定硬度值，压痕越深，则硬度值越小。为了照顾习惯上数值越大，硬度越高的概念，因而采用一常数减去压痕深度后的数值表示洛氏硬度。按GB/T 230. 1—2004的规定，压头每压入0.002mm深度作为一个硬度单位，故洛氏硬度的计算公式为： HR = C—h / 0.002 。 式中：C为常数。当金刚石圆锥作压头时，C = 100；当用φ1.588mm的淬火钢球作压头时，C = 130。 洛氏硬度试验采用不同的压头和载荷，可以试验从软到硬的各种材料。最常用的三种洛氏硬度列于表中，其中HRC应用最多。洛氏硬度值无单位，硬度值可在读数表盘上直接读出。