材料科学与工程基础实验A-材料科学与工程实验中心.doc

《材料科学与工程基础实验A》实验大纲 课程代码： 适用专业：材料科学与工程专业 实验总学时：48学时 实验一 金相显微镜的构造及使用 金相试样的制备显微摄影及暗室技术学习和掌握金相显微镜的照相技术了解显微镜照相的影响因素和一般暗室技术。 两温度间线膨胀百分率= 式中：t0一最初温度;t1 一加热的最终温度;l0 一t0时试样的长度;l1一加热至t1时试样的长度 2) 测45钢试样线膨胀系数，要求在（30～60）℃，（100～300）℃，两个温度区间的平均热膨胀系数α，并以温度T为横坐标， dl/I0为纵坐标画出45钢室温～600℃的膨胀曲线。 3) 测45钢的临界点，画出（500～1000）℃升温及降温的膨胀曲线（dl/I0－T），并找出临界点。 4) 讨论45钢膨胀曲线为什么会出现a、b、c、d四个拐点，并说明其物理意义。 实验十四 碳钢的热处理及组织观察 一、实验学时：2学时 二、实验类型：验证性实验 三、实验目的 学会热处理工艺的制订及实施过程； 了解不同热处理工艺的操作过程。 四、实验所需仪器设备 箱式电阻炉等 五、实验方法和步骤 熟悉箱式电阻炉的结构、原理、操作方法、应用范围及注意事项； 针对钢铁等材料进行淬火、回火、退火和正火等热处理操作。 实验十五 有色金属的热处理及组织观察 一、实验学时：2学时 二、实验类型：验证性实验 三、实验目的 学会固溶及时效热处理工艺的制订及实施过程； 了解不同热处理工艺的操作过程。 四、实验所需仪器设备 井式电阻炉和干燥箱等 五、实验方法和步骤 熟悉井式电阻炉和干燥箱的结构、原理、操作方法、应用范围及注意事项； 针对铝合金等材料进行固溶处理和时效处理等热处理操作。 实验十六 钢的渗氮处理 一、实验学时：2学时 二、实验类型：验证性实验 三、实验目的 了解离子渗氮炉的工作原理及操作过程； 学会利用离子渗氮炉进行热处理操作。 四、实验所需仪器设备 离子渗氮炉 显微硬度计 金相显微镜 五、实验方法和步骤 熟悉离子渗氮炉的结构、原理、操作方法、应用范围及注意事项； 针对钢铁等材料进行离子渗氮热处理操作； 分析离子渗氮后材料的组织和性能。 实验十七 钢中非金属夹杂物的金相鉴定 一、实验学时：2学时 二、实验类型：验证性实验 三、实验目的 掌握钢中非金属夹杂物的金相检验方法； 学习使用显微镜的暗场、偏振光照明方法； 熟悉常见夹杂物的金相特征。 四、实验所需仪器设备 金相显微镜 五、实验方法和步骤 观察有夹杂的试样的组织特征; 简述所观察夹杂物的特征并绘出示意图，注明其所观察时采用的放大倍数。 实验十八 材料选用及热处理工艺实验 一、实验学时：2学时 二、实验类型：验证性实验 三、实验目的： 根据给出零件的名称、性能，选择合适材料； 确定热处理工艺（加热温度、保温时间、冷却方式）等； 实施热处理操作； 检测热处理后的硬度并分析组织。 四、实验所需仪器设备 箱式电阻炉 井式渗碳炉 离子氮化炉 硬度计 金相显微镜 五、实验方法和步骤 根据样品确定 实验十九 中碳钢连续冷却组织及性能实验 一、实验学时：2学时 二、实验类型：验证性实验 三、实验目的 熟悉中碳钢用不同冷速连续冷却时得到的混合组织及其性能； 熟悉淬火中碳钢不同温度回火后的组织极其性能。 四、实验所需仪器设备 金相显微镜 五、实验方法和步骤 将45钢试样表面浸5-10％硼酸酒精保护后，放入实验箱式炉中加热到850-880℃ ，保温15 分钟，分别用空冷 油冷 水冷和盐水冷； 试样完全冷却后用砂布磨去氧化皮，分别用HRB或HRC测定其洛氏硬度值。 将淬硬试样，分别进行200℃、400℃、 600℃及680℃回火1小时，在再测定其硬度值。 将不同处理的试样所测得的硬度值列表表示，并预测其所得组织；画出并分析所观察试样的显微组织图。 实验二十 顶端淬火实验 一、实验学时：2学时 二、实验类型：验证性实验 三、实验目的 通过顶端淬火试验法了解钢的淬透性； 了解不同材料的淬透性的不同。 四、实验所需设备设备 电炉、硬度计、45#与40Cr钢标准顶端淬火试验试样 五、实验方法和步骤 全班分两大组，每组各一试样：45#与40Cr； 试样放入Ac3+30~50℃的炉中，到温后停留30~40分钟，调节水的大小，使喷水柱自由高度为65mm，然后放到顶端淬火试样架上进行试验； 试样相对的两个面各磨去0.4mm后测硬度，距顶端1.5mm处开始，间隔1~3mm打HRC硬度。 实验二十一 直流磁控溅射镀膜实验 一、实验学时：2学时 二、实验类型：综合性实验 三、实验目的 了解真空溅射镀膜仪的工作原理及操作过程； 学会利用真空溅射镀膜仪进行表