文档介绍：---------------------------------作者:_____________-----------------------------日期::_____________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T10900℃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HRB50HRC20HR633、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+Fe3CII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。2、进行热处理。3、观察热处理后的组织并测硬度:(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。【实验处理】1、三种材料在退火状态下显微组织和性能(硬度)的异同;样品显微组织性能(硬度)20#白色颗粒为铁素体,黑色块状为珠光体(F+P)冲压性与焊接性良好45#灰黑色区为细片状及粗片状珠光体,沿晶界析出白色条状铁素体。(F+P)经热处理后可获得良好的综合机械性能T10组织为珠光体和二次渗碳体(P+Fe3CII)硬度高,韧性适中2、三种材料在退火状态下显微组织和性能(硬度)的异同;样品显微组织性能(硬度)20#白色颗粒为铁素体,黑色块状为珠光体(F+P)冲压性与焊接性良好45#灰黑色区为细片状及粗片状珠光体,沿晶界析出白色条状铁素体。(F+P)经热处理后可获得良好的综合机械性能T10组织为珠光体和二次渗碳体(P+Fe3CII)硬度高,韧性适中3、总结出碳钢成分—组织—性能—应用之间的关系;样品成分组织性能应用20#W(C)=%F+P冲压性与焊接性良好冲压件及焊接件,经过热处理(如渗碳)也可以制造轴,销等零件。45#W(C)=%F+P经热处理后可获得良好的综合机械性能齿轮,轴类,套筒等T10W(C)=%P+Fe3CⅡ优质钢,硬度高,韧性适中钻头,刨刀,丝锥,手锯条等刃具及冷作模具等。4、采集出所观察显微组织示照片,并注明材料名称、含碳量、浸蚀剂和放大倍数,并将组成物名称以箭头引出标明;珠光体铁素体铁素体珠光体图1工业纯铁﹛ω(C)≤%(×400)﹜图2工业纯铁﹛ω(C)≤%(×400)﹜珠光体铁素体铁素体珠光体图3亚共析钢﹛%≤ω(C)≤%(×400)﹜图420#钢﹛ω(C)=%,正火处理(加热至900后空冷)(×400)﹜铁素体莱氏体一次渗碳体珠光体图5共析钢﹛调质处理ω(C)=%(×400)﹜图6过共析钢﹛%≤ω(C)≤%(×400﹜珠光体二次渗碳体共晶渗碳体珠光体图7亚共晶白口铸铁﹛%≤ω(C)≤%(×400)﹜图8共晶白口铸铁﹛ω(C)=%(×400)}珠光体二次渗碳体图9过共析钢﹛%ω(C)≤%(×400)﹜5、每个学生做一种热处理试样(20#钢、45#钢、T10钢),三人为一小组,实验数据共享。完成实验后,要对实验结果进行认真分析,进行