金属材料压缩实验
金属材料压缩实验
一、实验目的
1．测定低碳钢压缩时的下屈服强度R eL（或屈服极限σs）；
2．测定铸铁压缩时的抗压强度R m（或抗压强度极限σb）；
3．观察并比较低碳钢和铸铁在压缩时的缩短变形和破坏现象。
二、实验仪器和设备
1．万能材料试验机；
2．游标卡尺。
三、实验试样
对于低碳钢和铸铁类金属材料，按照GB 7314—1987《金属压缩试验方法》的规定，金属材料的压缩试样多采用圆柱体如图8所示。试样的长度L一般为直径d的2.5～3.5倍，其直径d = 10mm～20mm。也可采用正方形柱体试样如图9所示。要求试样端面应尽量光滑，以减小摩阻力对横向变形的影响。
图8圆柱体试样图9正方形柱体试样
四、实验原理
Ⅰ低碳钢：以低碳钢为代表的塑性材料，轴向压缩时会产生很大的横向变形，但由于试样两端面与试验机支承垫板间存在摩擦力，约束了这种横向变形，故试样出现显著的鼓胀效应如图10所示。为了减小鼓胀效应的影响，通常的做法是除了将试样端面制作得光滑以外，还可在端面涂上润滑剂以利最大限度地减小摩擦力。低碳钢试样的压缩曲线如图11所示，由于试样越压越扁，则横截面面积
实验二金属材料的压缩试验1
实验二金属材料的压缩试验 实验时间：设备编号：温度：湿度一、实验目的 二、实验设备和仪器 三、实验数据及处理 材料 直径d o（mm）高度 l(mm) L d o 截面积A0 (mm 2 ) 屈服载荷 F s(K N) 最大载荷 F b(K N) 1 2 平均 低碳钢铸铁
载荷一变形曲线（F—△l曲线）及结果 材料低碳钢铸铁F—△l曲线 断口形状 实验结果屈服极限ós=屈服极限ób= 四、问题讨论 （1）观察铸铁试样的破坏断口，分析破坏原因； （2）公析比较两种材料拉伸和压缩性质的异同。
金属村翻盖的压缩试验 原始试验数据记录 实验指导老师： 200 年月日
实验四金属扭破坏实验、剪切弹性模量测定 实验时间：设备编号：温度：湿度一、实验目的 二、实验设备和仪器 三、实验数据及处理 弹性模量E= 泊松比μ= 实验前 材料标距 L0（mm） 直径d0（mm）平均极惯 性矩I p （mm4） 最小抗扭 截面模量 W T （mm3）截面I 截面II 截面III 1 2 平均 1 2 平均 1 2 平均 低碳钢铸铁
低碳钢钢剪切弹性模量测定 扭矩T（K N）扭转角（rad）扭转角度增量（rad）△φT0= T1 T2 T0 T3 T4 T5 △T= 理论值相对误差 截荷-变形曲线（F-△l曲线及结果） 材料低碳钢铸铁 T—φ曲线 断口形状 实验记录屈服扭矩T s 破坏扭矩T b 破坏扭矩T b 实验结果屈服极限t s 强度极限t b
四、问题讨论 （1）为什么低碳钢试样扭转破坏断面与横截面重合，而铸铁试样是与试样轴线成450螺旋断裂面？ （2）根据低碳钢和铸铁拉伸、压缩、扭转试验的强度指标和断口形貌，分析总结两类材料的抗拉、抗压、抗剪能力。
北京科技大学金属材料学实验报告思考题
回火的过程实际上就是马氏体分解的过程，也是过饱和固溶的碳从α-Fe中脱溶并形成碳化物的过程。回火温度越高，马氏体分解越充分，分解产物的长大越充分。在回火过程中，回火温度——回火组织——钢的性能之间存在着一一对应关系。回火温度越高，钢的硬度越低。 在150-250之间的回火称为低温回火，回火后的组织称为回火马氏体； 在350-500之间进行的回火称为中温回火，回火后的组织称为回火屈氏体 在500-650之间进行的回火称为高温回火，回火后的组织称为回火索氏体 可以看出，回火之后，α-Fe中固溶的碳明显减少，使得碳固溶强化的作用大大减弱，反映到硬度上，就是随着回火温度升高，一般硬度都会下降。 淬火温度对组织和性能的影响： 根据45钢 “晶粒粗大马氏体，1000摄氏度，水淬，59.1”、 “晶粒细小马氏体，860，水淬，57.1”、 “铁素体+马氏体，770，水淬，46.2”； 40CrNi “晶粒粗大马氏体，1000摄氏度，油淬，40.6”、 “晶粒细小马氏体，860，油淬，50.9”、 T8 “晶粒粗大马氏体，1000摄氏度，水淬，66.2”、 “晶粒细小马氏体，860，水淬，57.3”、 可以得到如下结论： 高温淬火得到粗晶马氏体，低温淬火得到细晶马氏体，而温度在铁素体与奥氏体两相区的淬火得到铁素体+马氏体双相组织。在Ac3线以上，在保温时间相同的情况下，温度越高，得到的马氏体的晶粒越粗大。这是因为淬火温度越高，奥氏体晶粒长大的越快，因此在淬火的时候获得的马氏体晶粒也就越粗大。另外，尽管45钢和T8钢均表现出淬火温度越高，钢的硬度越高，但是本人对这一现象持怀疑态度。所谓金属硬度小，也就是硬度测试仪的压头容易压入金属，即金属容易发生塑性变形。塑性变形本质上是金属中的位错运动导致的。而晶界等会阻挡位错的运动。晶粒越小，同样大小的一块材料中，晶界就越多，对位错运动的阻碍就越大，材料形变的阻力就越大，宏观上就是硬度高。因此我对45钢、T8钢实验数据所显示出来的马氏体晶粒越粗大，硬度越高持怀疑态度。 当淬火温度在两相区的时候，由于出现铁素体，因此硬度会低于细晶马氏体组织。
金属材料工程专业方向
金属材料工程专业方向 一、专业简介及培养目标 金属材料工程是国家经济建设的支柱，在航空航天、能源化工、国防军工、冶金机电等各行业均发挥着至关重要的作用，也是西安交通大学优势学科之一，在国内外享有较高的知名度。金属材料工程主要研究金属材料性能优化的基本理论，探索提高材料使用性能的有效途径，了解金属材料的性能特点及其工程应用。学生通过院级课程的学习已经具备了材料科学与工程方面的基础理论和一定的实验技能，本专业重点向学生介绍金属材料合金理论、常见工程构件的失效分析、材料内部缺陷的检测技术、金属功能材料、复合材料等相关知识，使学生掌握金属材料合金化基础理论知识，熟悉几种重要的金属材料及其力学性能与应用。培养学生选择材料和使用材料的科学思路。使学生能从事工程零构件的失效分析工作，提出预防零件失效的具体措施，使学生掌握金属材料内部缺陷无损检测技术，提出预防零件失效的具体的措施，了解复合材料、生物材料及功能材料的基本理论及要求，培养学生完整的金属材料知识体系。本专业的培养目标是使学生具备现代化建设所要求的系统材料知识、基础理论知识及工程技术知识，具有新材料、新产品、新工艺研究开发能力。金属材料工程专业具有学士、硕士、博士授予权，设有博士后流动站，是"211工程"建设学科的二级学科。金属材料工程专业的科学研究紧密结合国家科技发展的重大需求，瞄准国际前沿，开拓研究思路，不断提高研究水平，保持本学科在国内外的特点和优势。 二、课程设置 根据培养目标，金属材料工程专业方向的课程设置主要以金属材料为核心，课程体系包括合金与强化理论、材料选择与应用、零件失效分析、组织缺陷检测等主要内容。主要课程有：金属材料及热处理，失效分析与防止，金属功能材料，复合材料，材料无损检测技术，生物材料。 表1 金属材料工程专业课程
金属和金属材料测试题及答案(word)
金属和金属材料测试题及答案（word） 一、金属和金属材料选择题 1．垃圾分类从我做起。金属饮料罐属于（） A．可回收物 B．有害垃圾C．厨余垃圾D．其他垃圾 【答案】A 【解析】 【详解】 A、可回收物是指各种废弃金属、金属制品、塑料等可回收的垃圾，金属饮料罐属于可回收垃圾，故选项正确。 B、有害垃圾是指造成环境污染或危害人体健康的物质，金属饮料罐属于可回收垃圾，故选项错误。 C、厨余垃圾用于回收各种厨房垃圾，金属饮料罐属于可回收垃圾，故选项错误。 D、其它垃圾是指可回收垃圾、厨余垃圾、有害垃圾之外的其它垃圾，金属饮料罐属于可回收垃圾，故选项错误。 故选：A。 【点睛】 本题难度不大，了解垃圾物质的分类、各个标志所代表的含义是正确解答本题的关键。 2．有X、Y、Z三种金属，X在常温下就能与氧气反应，Y、Z在常温下几乎不与氧气反应；如果把Y与Z分别放入硝酸银溶液中，过一会儿，在Z表面有银析出，而Y没有变化，根据以上事实，判断X、Y、Z三种金属的活动性由弱到强的顺序正确的是 A．X Y Z B．X Z Y C．Z Y X D．Y Z X 【答案】B 【解析】 有X、Y、Z三种金属，X在常温下就能与氧气反应，Y、Z在常温下几乎不与氧气反应，说明X的金属活动性最强。把Y和Z分别放入硝酸银溶液中，过一会儿，在Z表面有银析出，而Y没有变化，说明Z的金属活动性比银强，Y的金属活动性比银弱，即Z>Ag>Y；则X、Y、Z三种金属的活动性由强至弱的顺序为X>Z>Y。故选B。 点睛：在金属活动性顺序中，位于前面的金属能把排在它后面的金属从其盐溶液中置换出来，据此判断能否发生反应，进而可确定三种金属活动性由强到弱的顺序。 3．下列图像分别与选项中的操作相对应，其中合理的是（）
金属材料工程综合性设计性实验报告
金属热处理综合性、设计性实验报告课题名称：45号钢正常淬火与回火专业:金属材料工程 班级: 3班 姓名：訾春雨 学号：０9０702４３08 指导教师:马臣
实验地点:佳木斯大学金属材料教研室 实验课题名称:4５号钢的淬火与回火 实验课题目的:对比在不同温度下对４５号钢进行淬火，回火实验。后的组织及其硬度HＲC之间的影响 实验组成员: 组长:陈伟强 组员：訾春雨 霍长亮 孙国威 刘继宗 王晓旭 杨建
一、实验目的 通过选材，测试原材料硬度，设计热处理工艺，进行热处理(淬火，回火)，测试处理后材料硬度，制备金相组织，在显微镜下进行观察。研究组织构成，分析材料成分、性能、热处理工艺组织结构之间的关系。培养综合分析能力。 二.实验设备 砂轮机,火花图谱，热处理中温炉5台，高温炉１台,金相磨抛光机４台,金相显微镜３台,布氏硬度计１台,洛氏硬度计3台,盐水1桶，机油1桶。金属材料试件（5种) 三．实验步骤 1．材料选择： 拟制造零件：拖拉机传动轴、活塞销、收割机刀片、锉刀、滚动轴承等。 根据零件挑选试样,后用砂轮机磨试样，观看活化形貌,对照火花图谱，鉴别材料。 材料牌号判定结果：4５号钢 2．试样力学性能测定: 3．设计热处理工艺: 根据材料牌号,计划用于制造活塞销零件。采用回火工艺,零件硬度要求达到5０-65ＨRC 查表制定热处理工艺。 淬火温度:800℃ 保温时间：t=KD K=1.0min/ｍm D为零件直径t＝1×30=30分钟 淬火介质：水 回火温度：４００℃ 回火时间：240分钟 画出热处理工艺
4．热处理试验: 将淬火炉 炉温升到8００℃ 回火炉 炉温升到４00℃、放入工件，保温６0分后，进行淬火和回火。 5．热处理后材料硬度测试: 用ＨR150洛氏硬度计测量淬火,回火后试样硬度。 测试淬火后硬度值：56.4ＨRC 回火后硬度值：３1．2ＨRC- 6．制备金相试样: 通过磨平、粗磨、抛光、腐蚀与吹干等制样步骤，制备金相试样。(写明过程） 1.取样 用金相切割机或线切割机床截取，切割时要用水冷却，以免试样受热引起组织变化纵向取样,大小通常一般为φ1２×15mm 圆柱体 ２．磨光 目的是得到一个平整光滑的表面。磨光分粗磨和细磨。 粗磨：一般材料可用砂轮机将试样磨面磨平；要倒角倒边。 细磨:目的是消除粗磨留下的划痕，为下一步的抛光作准备，细磨又分为手工细磨和机械细磨。 手工细磨：选用不同粒度的金相砂纸(１８0、240、４00、600、８０0),由粗到细进行磨制。磨时将砂纸放在玻璃板上,手持试样单方向向前推磨，切不可来回磨制，用力均匀，不宜过重。每换一号砂纸时,试样磨面需转90°,与旧划痕垂直，以此类推,直到旧划痕消失为止。试样细磨结束后,用水将试样冲洗干净待抛。 ３．抛光 目的是去除试样磨面上经细磨留下的细微划痕,使试样磨面成为光亮无痕的镜面。此次使用的是机械抛光。 机械抛光在金相抛光机上进行。抛光时，试样磨面应均匀的轻压在抛光盘上。并将试样由中心至边缘移动。并做轻微移动。在抛光过程中要以量少次数多和由中心向外扩展的原则不断加入抛光微粉乳液,抛光应保持适当的湿度,因为太湿降低磨削力，使试样中的硬质相呈现浮雕。湿度太小,由于摩擦生热会使试样生温,使试样产生晦暗现象，其合适的抛光湿度是以提起试样后磨面上的水膜在3~５秒钟内蒸发完为准。 抛光压力不宜
九年级化学-金属和金属材料讲学案及思维导图
金属和金属材料讲学案 【本课思想导图】 课题1 金属材料教学 【教学设计思路】 根据课程标准要求，关于金属材料的学习，在认知领域的教学属于知道和了解水平，且学生已有关于金属和合金的不少生活常识，学习难度不大。为维护课标的严肃性，教学忌拔高知识难度，但在教学中，对于过程与方法，情感态度与价值观可考虑加强一些。使学生在学习过程中去深刻感知金属的物理性质及合金的巨大使用价值。从方法和情感层面获得加强和熏陶，不失为一种教学创新。这样做对知识学习而言，可以变枯燥为生动；对过程与方法而言，可以获得实验探究、调查研究、归纳分析等训练；还可透过关于中国冶金发展史的学习对爱国情感的熏陶等等。同时，本课题教材联系学生生活常识较多。为扩大学习成果，在课前、课中及课后力求安排一些学生活动，以激发化学学习的持久兴趣及升华科学情结。因此，本课题的教学，以指导学生探究学习、发展学生认知能力为出发点及归宿而设计。【教学目标】 知识与技能：
1、通过日常生活中广泛使用金属材料等具体事例，认识金属材料与人类生活和社会发展的密切关系。 2、了解常见金属的物理性质，知道物质的性质在很大程度上决定了物质的用途，但同时还需考虑如价格、资源以及废料是否易于回收等其他因素。 3、认识在金属中加热熔合某些金属或非金属可以制得合金，知道生铁和钢等重要合金，以及合金比纯金属具有更广泛的用途。 过程与方法： 1、引导学生自主实验探究金属的物理性质（重点探究导电、导热性等）。 2、通过讨论探究物质的性质与用途的关系，培养学生综合分析问题的能力。 3、通过查阅合金的资料，培养学生独立获取知识的能力。 情感态度与价值观： 1、通过实验探究活动让学生体验成功的喜悦，逐步养成在学习过程中敢于质疑敢于探究的良好品质。 2、通过调查考察认识化学科学的发展在开发新材料提高人类生存质量方面的重大意义和贡献。 【教学重点】1、引导自主探究金属的物理性质。 2、在交流学习中认识常见的合金并了解其广泛的用途。 【教学方法】引导探究；指导调察，收集资料整理归纳；组织小组讨论交流及分享等。【仪器、药品及其它】 1、学生收集日常生活中的金属材料。 2、学生查阅有关金属材料发展前景资料。 3、酒精灯、火柴、干电池、导线、小灯泡、砂纸、铜丝、铁丝、铝丝、铁架台、黄铜、铜、焊锡、锡、铁片、铅、铝片、铝合金。 4、教师制作多媒体课件。 课时安排：2课时
金属材料的压缩实验
金属材料的压缩实验 Document serial number【KKGB-LBS98YT-BS8CB-BSUT-BST108】
金属材料压缩实验 一、预习要求 1、电子万能材料试验机在实验前需进行哪些调整如何操作 2、简述测定低碳钢弹性模量E 的方法和步骤。 3、实验时如何观察低碳钢压缩时的屈服极限 三、材料压缩时的力学性能测定 （一）实验目的 1、测定低碳钢压缩时的屈服极限σs 和铸铁压缩时的强度极限σb 。 2、观察比较两种材料压缩破坏现象。 （二）实验仪器及试样 1、万能材料试验机。 2、游标卡尺。 3、压缩试样。压缩试样通常为圆柱形，也分短、长两种（图4a 和b ）。短试样用于测定材料抗压强度，通常规定310 ≤≤ d h ；长试样多用于测定钢、铜等材料的弹性 常数E 、μ等。 （三）实验原理 （四）实验步骤及数据处理 1、测量试样尺寸 测定试样的初始高度和直径，并记录到表3中。测定直径时，需在试样中部量取 互相垂直的两个方向的数据取平均值。 2、调整试验机 选择合适的摆锤和示力度盘，自动绘图装置上安装好纸和笔，开动油泵电机。 3、低碳钢压缩实验 安放试样到万能材料试验机活动平台上，注意应放在正中央。开动试验机送油阀，先使活动平台快速提升，当试样与上承压板将要接触时，应减少供油量，放缓提升速度以免压缩过程过快使测试失败。当外载荷加上后观察示力指针，当示力指针停顿并有回摆时说明进入屈服阶段，记录下指针回摆的最低点读数，此值即为对应于屈服极限的载荷值P s 。当示力指针继续上升时，此时进入强化阶段，试样出现明显的变形。变形到一定程度后关闭送油阀打开回油阀卸去载荷，观察试样变形情况。 4、铸铁的压缩实验 准备工作与低碳钢压缩相同。安装好试样后打开送油阀对试样进行压缩直到压断后卸去载荷，通过示力盘上从动指针位置读出最大载荷，此值即为对应于强度极限的载荷值P b 。 5、数据处理 根据测定的试样尺寸计算出试样的横截面积，得： 低碳钢的屈服极限 A P s s = σ 图4 压缩试样
金属材料工程专业
金属材料工程专业 专业简介 学科：工学 门类：材料类 专业名称：金属材料工程专业 本专业培养能在冶金、材料结构研究与分析、金属材料复合材料制备、金属材料成型等领域从事科学研究、技术开发、工艺和设备设计、生产及经营管理等方面工作的高级工程技术人才。就业方向多在冶金、机械、电子、化工、军工、航空航天、仪表等行业的公司、厂矿、科研设计单位，可以在高校从事同材料有关的科研、设计、开发，对新型材料的生产的管理，以及教学等工作。 专业信息 培养目标：本专业培养具备金属材料科学与工程等方面的知识，冶金、材料结构研究与分析、金属材料及复合材料制备、金属材料成型等领域从事科学研究、技术开发、工艺和设备设计、生产及经营管理等方面工作的高级工程技术人才。 培养要求：本专业学生主要学习材料科学的基础理论，掌握金属材料及其复合材料的成分、组织结构、生产工艺、环境与性能之间关系的基本规律。通过综合合金设计和工艺设计，提高材料的性能、质量和寿命，并开发新的材料及工艺。毕业生应获得以下几方面的知识和能力： ◆掌握材料科学的基础理论； ◆掌握金属材料的专业基础理论知识； ◆掌握金属材料的成型和加工工程的专业知识和技术经济管理知识； ◆掌握金属材料制品的检测、产品质量控制和防护措施的基本知识和技能； ◆具有金属材料的设计、选用及正确选择生产工艺及设备的初步能力； ◆具有本专业必需的机械、电工与电子技术、计算机应用的基本知识和技能； ◆具有研究开发新材料、新工艺和设备的初步能力。 主干学科：材料科学与工程。 主要课程：材料热力学、金属学、材料力学性能、材料分析技术、金属材料学、材料成型加工工艺与设备、计算机在材料工程中的应用。 实践教学：包括金工实习、生产实习、课程设计、专业实验、计算机应用及上机实践、毕业设计。 修业年限：4年。 授予学位：工学学士学位。 原专业名：金属材料与热处理(部分)、金属压力加工、粉末冶金、复合材料(部分)、腐蚀与防护、铸造(部分)、塑性成形工艺及设备(部分)。 就业数据
金属和金属材料综合测试(含答案)
金属和金属材料综合测试（含答案） 一、金属和金属材料选择题 1．下列四支试管中，铁钉锈蚀最快的是( ) A．B．C．D． 【答案】D 【解析】 铁生锈的条件是铁与氧气、水同时接触。A、缺少氧气，不易生锈；B、缺少氧气，不易生锈；C、同时与水、氧气接触，易生锈；D、氯化钠能加快铁的生锈。故选D。 2．如图所示的四个图象，能正确反映对应变化关系的是（） A．水的电解 B．木炭在密闭的容器内燃烧 C．加热一定量的高锰酸钾制氧气 D．等质量的锌、铁与足量的稀硫酸反应 【答案】D 【解析】
【分析】 A.根据电解水时生成的氢气和氧气的体积比分析； B.根据木炭燃烧时生成的二氧化碳与时间的关系分析； C.根据加热一定量的高锰酸钾时生成的氧气与时间的关系分析； D.根据等质量的锌、铁与足量的稀硫酸反应时，生成的氢气与时间的关系分析． 【详解】 A.电解水时生成的氢气和氧气的体积比是2：1，图中是质量比，故A 选项说法不正确。 B.木炭在密闭的容器内燃烧时二氧化碳的质量应该是由零增加到一定值，故B 选项说法不正确。 C.加热一定量的高锰酸钾制氧气时氧气的质量是不断增加的，当高锰酸钾完全反应后氧气的质量不再增加，故C 选项说法不正确。 D.锌的活泼性大于铁与酸反应产生的氢气的速率快，等质量的锌和铁与酸反应，铁产生的氢气多。故D 选项说法正确。 故选D 。 【点睛】 掌握电解水的实验、质量守恒定律、金属与酸反应的性质是正确解答本题的关键。 3．实验室用氯酸钾制氧气的化学方程式为2KClO 3 2MnO 加热2KCl+3O 2↑，该反应属于（ ） A ．化合反应 B ．分解反应 C ．置换反应 D ．复分解反应 【答案】B 【解析】 【详解】 A 、化合反应是有两种或两种以上的物质生成一种物质的化学反应，故选项错误； B 、分解反应是由一种物质生成两种或两种以上的物质的反应，322MnO 2KCl Δ2KClO +3O ，属于分解反应，故选项正确； C 、置换反应是一种单质和一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物的化学反应，故选项错误； D 、复分解反应是两种化合物互相交换成分生成另外两种化合物的反应，故选项错误。 故选B 。 【点睛】 置换反应是一种单质和一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物的化学反应。 4．2017年春季，在张献忠沉银现场，考古学家发现了金币、银币、铜币和银锭，还有铁刀、铁矛等兵器，金币银币光亮如初，铁刀铁矛铸迹斑赶。下列说法不正确的是（ ） A ．金银铜铁都是重要的金属资源 B ．金银的化学性质比铜铁更稳定 C ．自然界中，金、银、铜、铁主要以单质的形式存在
实验3-金属材料的压缩实验
实验三 金属材料的压缩实验 一、实验目的 1．测定低碳钢（Q235 钢）的压缩屈服点sc σ和铸铁的抗压强度bc σ。 2．观察、分析、比较两种材料在压缩过程中的各种现象。 二、设备和仪器 1．WES-600S 型电液式万能试验机。 2．游标卡尺。 三、试样 采用1525??（名义尺寸）的圆柱形试样。 四、实验原理 低碳钢（Q235 钢）试样压缩图如图3-1b 所示。试样开始变形时，服从胡克定律，呈直线上升，此后变形增长很快，材料屈服。此时载荷暂时保持恒定或稍有减小，这暂时的恒定值或减小的最小值即为压缩屈服载荷F SC 。有时屈服阶段出现多个波峰波谷，则取第一个波谷之后的最低载荷为压缩屈服载荷F SC 。尔后图形呈曲线上升，随着塑性变形的增长，试样横截面相应增大，增大了的截面又能承受更大的载荷。试样愈压愈扁，甚至可以压成薄饼形状（如图3-1a 所示）而不破裂，因此测不出抗压强度。 铸铁试样压缩图如图3-2a 所示。载荷达最大值F bc 后稍有下降，然后破裂，能听到沉闷的破裂声。 铸铁试样破裂后呈鼓形，破裂面与轴线大约成45o ，这主要是由切应力造成的。 图3-1 低碳钢试样压缩图 图3-2 铸铁试样压缩图 五、实验步骤 1．测量试样尺寸 用游标卡尺在试样高度重点处两个相互垂直的方向上测量直径，取其平均值，记录数据。
2．开机 打开试验机及计算机系统电源。 3．实验参数设置 按实验要术，通过试验机操作软件设量试样尺寸等实验参数。 4．测试 通过试验机操作软件控制横梁移动对试样进行加载，开始实验。实验过程中注意曲线及数字显示窗口的变化。实验结束后，应及时记求并保存实验数据。 5．实验数据分析及输出 根据实验要求，对实验数据进行分析，通过打印机输出实验结果及曲线。 6．断后试样观察及测量 取下试样，注意观察试样的断口。根据实验要求测量试样的延伸率及断面收缩率 7．关机 关闭试验机和计算机系统电源。清理实验现场．将相关仪器还原。 六、实验结果处理 1. 参考表3-1记录实验原始数据。 表3-1 实验原始数据记录参考表 2. 实验数据处理 据低碳钢（Q235 钢）压缩实验所得到的屈服载荷sc F 计算低碳钢的压缩屈服点sc σ： sc sc 0 F A σ= （3-1） 据铸铁压缩实验所得到的最大载荷bc F 计算铸铁的抗压强度bc σ： bc bc 0 F A σ= （3-2） 七、实验报告要求 包括实验目的，设备名称、型号，实验原始数据记录（列表表示）与实验数据处理，试样破坏形状示意图，分析讨论。
金属材料的熔炼和浇铸部分实验报告
《材料的制备技术与实践课程-金属材料》 金属材料的熔炼和浇铸部分实验报告 一、实验目的 金属材料的熔炼和铸造作为金属材料使用最为广泛的成型方法之一，在工业零件，尤其是大型零件的制备中具有不可替代的地位。本实验通过对有色合金进行熔炼浇注，了解铸造的整个流程，对金属的铸造有直观的认识。 二、实验方法 实验步骤： 1. 坩埚熔炼炉的使用 本实验使用电阻坩埚熔炼炉，主要包括两个部分：加热部分-电阻丝加热熔炼炉和控温部分-控温 实验名称 金属材料的熔炼和浇铸部分 时间地点 2015年12月 23 日 材料学院325室 指导教师 王军、严彪 专业班级 无机 班 级 无机班 学生姓名 沈 杰 学 号 1531519
继电器。 打开总电源，在控温继电器的显示屏幕上显示有两个数字，红色的数字为当前熔炼炉炉内温度，绿色数字为设定的加热保温温度。待继电器示数稳定后，对加热温度进行设置。 点击按钮，设定数字变为4位数并闪动，点击按钮，选择要改变的位置，按进行调节，直到设定为想要的温度。点击按钮，确定加热保温温度。打开加热电源后，电流表显示有加热电流，说明已经开始加热。到达温度后保温一段时间，直至坩埚内金属熔化为液态。 2.金属浇注的方法 关闭加热电源，打开熔炼炉炉盖，用铁钳将坩埚从熔炼炉中取出，慢慢倾倒坩埚，使得里面的金属溶液慢慢流入模具中，充满整个形腔。将模具静置，待其冷却后卸模取样。 注意事项： 金属浇注是高温操作，必须注意安全，必须穿戴白帆布工作服和工作皮鞋。严格按照操作流程，预防危险。浇注前，必须清理浇注行进通道，防止摔倒。浇注时必须切断加热电源。在浇注前对模具进行预烘，防止模具中残留水分导致金属溶液飞溅。 三、思考题 1、铸造时温度的选择有什么要求？ 铸造过程中温度的选择至关重要：过高温度浇注易造成粘砂、铁夹砂、缩孔、缩松、热裂、跑火、局部氧化、尺寸不合格、反应性气孔偏多等缺陷；过低温度浇注易造成：浇不足、冷隔、过渡圆角偏大、夹渣、夹砂、析出性气孔偏多等缺陷。 在铸造过程中，对浇注温度的要求：“薄壁上限，厚大下限”。薄壁上限是指当铸件有薄壁类结构时为了减少浇不足、冷隔等冲型类缺陷要将浇筑注温度提高到上限值来提高钢(铁)水的流动性；厚壁下限要引出一个说法叫低温快浇。在铸件浇注时，适度的降低浇注温度可以减少涂料的耐火压力，降低液态收缩量，在某些条件下可以起到细化晶粒，减少成分偏析，改善围观组织，将宏观的集中缩空转化为微观的晶界疏松等作用。但是充型能力会变差，这也就是壁厚的铸件可以适当的降低浇注温度的原因。 对于不同铸锭的具体要求如下：
初三化学金属和金属材料测试卷(有答案)经典
初三化学金属和金属材料测试卷(有答案)经典 一、金属和金属材料选择题 1．锡（Sn）是五金之一，它的金属活动性顺序位于铁和铜之间，则下列反应不会发生的是（） A．Zn+Sn（NO3）2═Zn（NO3）2+Sn B．Sn+2HCl═SnCl2+H2↑ C．Sn+2AgNO3═Sn（NO3）2+2Ag D．Sn+MgSO4═SnSO4+Mg 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】 A、由于锌位于铁的前面，锡（Sn）位于铁的后面，所以锌能置换硝酸锡中的锡，故A能发生反应； B、锡（Sn）位于铁和铜之间，且锡位于氢的前面，能与酸反应，故B能发生反应； C、因为锡（Sn）位于铁和铜之间，银位于铜的后面，所以锡位于银的前面，故C能发生反应； D、因为镁位于铁的前面，锡（Sn）位于铁的后面，所以锡（Sn）位于镁的后面，所以该反应不能发生． 故选D． 【点睛】 只有排在前面的金属才能把排在它后面的金属从盐溶液中置换出来． 2．对甲、乙、丙三种金属活动性的实验研究过程如下： （1）取大小相等的三种金属片，分别放入硫酸铜溶液中，一段时间后，甲、丙表面出现红色物质，乙没有现象． （2）取大小相等的甲、丙两种金属片，分别放入相同的稀盐酸中，甲、丙表面都产生气泡，但甲产生气泡的速率明显比丙的快．则甲、乙、丙三种金属的活动性顺序是（）A．甲＞丙＞乙B．丙＞乙＞甲C．甲＞乙＞丙D．丙＞甲＞乙 【答案】A 【解析】 ①取大小相等的三种金属片，分别放入相同的CuSO4溶液中，一段时间后，X、Z表面出现红色物质，Y没有现象，可判断X、Z的活动性比Cu强而Y的活动性不如Cu强．②取大小相等的X、Z两种金属片，分别放入相同的稀盐酸中，X、Z表面都产生气泡，但X产生气泡的速度明显比Z的快，可判断在金属活动性顺序中，X、Z都位于氢之前且X的活动性比Z强．综合以上分析，则X、Y、Z三种金属的活动性顺序是X＞Z＞Y；故选A． 【点评】金属活动性顺序中位于氢之前的金属能从酸中置换出氢，活动性强的金属能将活
金属材料工程简介
二、专业综合介绍 材料科学是21世纪四大支柱学科之一，而金属材料工程则是材料科学中一个重要的专业方向。众所周知，金属工具的制造和使用标志着人类文明的一个重大进步。从青铜到钢铁，再到当今形形色色的合金材料，人类在自身不断进步的同时，从未放松过对金属材料的研究和开发。金属材料工程是国家重点支持的研究方向，每年都有大量的资金投入，成果也很显著。该专业研究范围很广，可以说所有的金属元素都在其研究范围之内。目前国内主要侧重于铁合金、铝合金以及其他一些特种金属材料的 研究开发。 金属材料工程是一门实用性很强的专业，通过对金属材料制备工艺及其原理的探索，研究成果可以直接应用于现实生产，所取得的进展和人民群众的日常生活密切相关。但喜欢理论研究的同学也可以在此发挥自己的才能，这里有广阔的理论研究空间。材料技术人员虽然掌握了许多种金属材料的制备工艺，但至今还没有完全弄清楚其中的道理，而从理论上阐明这一切对材料科学的进一步发展意义非凡。于是从中也演化出计算材料学，也就是利用计算机模拟各种原子、分子的相互作用，从而设计出符合要求的材料，这对现实生产有着极其重要的指导作用。近年来，这一领域还有许多新的发展，比如储氢材料、摩擦材料以及和纳米技术相结合的协同材料等等。
金属材料工程发展历史很长，基础非常雄厚，可以说从事这方面研究的人员一开始就站在了巨人的肩膀上，这对许多同学来说是非常有利的。这里培养的学生大都具有很高的专业素养，技术能力出众；同时他们所学到的知识和经验往往是和其他学科相通的，所以在毕业后能够适应多种工作，正所谓大学生关键在学习“方法”而不是纯粹的知识。但是需要注意的是，借助学科雄厚的基础，初学者虽然很容易入门，但入门后看见的是一片片整整齐齐的田野，仿佛没有值得开垦的地方，要想取得突破性进展得下一番力气。因此学生在学习时需要注重培养自己的观察和判断能力，不盲目迷信书本和权威，敢于放开自己的思维。大家要记住，金属材料工程专业需要严谨、勤奋、踏实的作风，这里所取得的任何成就都是建立在辛勤汗水之上的。同时，还要注重学习“方法”而不只是记忆“知识”，要知道，金属材料研究有很长的历史，其中许多方法是很值得其他领域借鉴的。有志于为国家的长久发展做出贡献的同学不妨考虑这个专业，因为她的成果和国计民生息息相关。举例说，我国是钢铁生产大国，年出口量很大，但是我们送出去的大多是廉价的原料钢种，一些发达国家加工后又以较高的价格返销回来。经济上的损失不说，还使我国在许多方面受制于人。近年来我们在金属材料研究领域取得了很大的进展，但仍需要有志青年投身其中。 经过本科学习，你会获得工学学士学位，这预示着你将成为从事金属材料的制备、生产、开发、应用和管理的高级专业
中考化学《金属和金属材料》专题练习卷
金属和金属材料 一、选择题 1．下列金属单质不能与稀盐酸反应放出氢气的是（） A．Cu B．Zn C．Mg D．Fe 【答案】A 2．材料与人类生活紧密相关，下列物品所用的材料不属于金属材料的是（）A．钛合金人造骨B．灯泡里的灯丝 C．钻石D．黄金饰品 【答案】C 3．下列属于置换反应的是（） A．2CO+O22CO2 B．H2CO3H2O+CO2↑ C．NaOH+HCl NaCl+H2O D．2Al+6HCl2AlCl3+3H2↑ 【答案】D 4．下列物质不能由金属直接与稀盐酸或稀硫酸反应制得的是（）A．ZnCl2B．Fe2(SO4)3 C．AlCl3D．MgSO4 【答案】B 5．下列防锈措施不合理的是（） A．钢管存放在干燥的地方 B．用盐水清洗菜刀 C．及时清除铁制品表面的锈渍 D．在铁管表面镀上一层不易锈蚀的金属 【答案】B 6．下列关于金属材料的说法中正确的是（） A．铝制品表面应常用钢刷擦洗 B．可用铁桶盛装农药波尔多液 C．焊锡（锡铅合金）的熔点低，常用来焊接金属
D．钢因为比生铁的含碳量高，所以应用范围更广 【答案】C 7．化学世界绚丽多彩，下列实验中有关颜色的描述不正确的是（） A．硫粉在氧气中燃烧出现蓝紫色火焰 B．将铁钉加入到稀硫酸中，溶液由无色变为黄色 C．对木炭和氧化铜的粉末加强热会出现红色物质 D．将铜片放入硝酸银溶液，溶液由无色变为蓝色 【答案】B 8．下列指定反应的化学方程式正确的是（） A．铁丝在氧气中燃烧：4Fe+3O22Fe2O3 B．铜与稀盐酸反应：Cu+2HCl CuCl2+H2↑ C．常温下铝表面氧化膜的生成：Al+O2Al2O3 D．常温下铜锈蚀形成铜绿：2Cu+CO2+O2+H2O Cu2(OH)2CO3 【答案】D 9．有X、Y、Z三种金属，X在常温下就能与氧气反应，Y、Z在常温下几乎不与氧气反应；如果把Y和Z分别放入硝酸银溶液中，过一会儿，在Z表面有银析出，而Y没有变化。根据以上实验事实，判断X、Y、Z三种金属的活动性由强弱的顺序正确的是（） A．X、Y、Z B．X、Z、Y C．Y、Z、X D．Z、Y、X 【答案】B 10．化学小组为探究铝、铜、银三种金属的活动性顺序，设计了如图所示实验方案。 下列说法不正确的是（） A．由实验甲可知金属活动性：Al＞Cu B．由实验乙可知金属活动性：Cu＞Ag C．由实验甲、乙、丙可知金属活动性：Al＞Cu＞Ag
金属材料的拉伸与压缩实验
机械学基础实验 指导书 力学实验中心 金属材料的拉伸与压缩实验 1.1 金属材料的拉伸实验 拉伸实验是材料力学实验中最重要的实验之一。任何一种材料受力后都要产生变形，变形到一定程度就可能发生断裂破坏。材料在受力——变形——断裂的这一破坏过程中，不仅有一定的变形能力，而且对变形和断裂有一定的抵抗能力，这些能力称为材料的力学机械性能。通过拉伸实验，可以确定材料的许多重要而又最基本的力学机械性能。例如：弹性模量E 、比例极限R p 、上和下屈服强度R eH 和R eL 、强度极限R m 、延伸率A 、收缩率Z 。除此而外，通过拉伸实验的结果，往往还可以大致判定某种其它机械性能，如硬度等。 我们以两种材料——低碳钢，铸铁做拉伸试验，以便对于塑性材料和脆性材料的力学机械性能进行比较。 这个实验是研究材料在静载和常温条件下的拉断过程。利用电子万能材料试验机自动绘出的载荷——变形图，及试验前后试件的尺寸来确定其机械性能。 试件的形式和尺寸对实验的结果有很大影响，就是同一材料由于试件的计算长度不同，其延伸率变动的范围就很大。例如： 对45#钢：当L 0＝10d 0时（L 0为试件计算长度，d 0为直径），延伸率A 10＝24~29%，当L 0＝5d 0时，A 5＝23~25%。 为了能够准确的比较材料的性质，对拉伸试件的尺寸有一定的标准规定。按国标GB/T228-2002、GB/P7314-2005的要求，拉伸试件一般采用下面两种形式： 图1-1 1. 10倍试件； 圆形截面时，L 0＝10d 0 矩形截面时，L 0＝11.30S 2. 5倍试件 圆形截面时，L 0＝5d 矩形截面时, L 0＝5.650S = 045 S d 0——试验前试件计算部分的直径；
金属材料专业实验
金属材料工程专业综合实验 实验题目热处理工艺对组织和性能的影响学院机械工程学院 班级08材料 学号A08XXX 姓名XXX 日期2011.12.27—2012.1.8
一、实验目的与要求 专业综合实验是材料类专业的一个重要的实践教学环节。 由于它对前继课程的涵盖性以及生产实际的密切联系，所以在培养学生的综合实验能力和提高综合素质方面具有不可替代的作用。 专业综合实验是学生在校期间第一次较全面的实验能力训练，在学生总体培养目标中占有重要的地位。通过对一般通用材料的化学成分、显微组织分析、建立热处理工艺与性能之间的联系，使学生掌握含碳量、加热温度、冷却速度、回火温度对组织性能的影响，熟悉材料分析的基本方法；对学生进行热处理工程师的基本训练，是学生会使用现代的实验方法。加深学生对也学过的专业基础及专业课的理解，为学生的毕业设计打下坚实的基础。 要求学生查阅一定数量的相关资料，根据自己的题目制定热处理工艺及实验方案，自己动手实施热处理，测定材料的化学成分及强度、塑性、韧性、硬度等。照出的显微组织要清晰、典型，最后整理实验数据、写出实验报告。 二、实验类型 验证型实验 三、实验原理及说明 1.钢的退火与正火
把钢加热到临界温度以上或一下，保温一定的时间，然后随炉冷却的热处理工艺称为退火。退火目的是均匀化学成分、改善机械性能及工艺性能、消除或减少内应力，细化晶粒，改善组织，并为零件最终热处理准备合适的内部组织。退火包括完全退火和不完全退火 把钢加热到临界温度以上，完全奥氏体化，保温一定的时间，然后空冷的热处理工艺成为正火。正火的目的是获得一定的硬度、细化晶粒，消除组织中的缺陷。 2.钢的淬火与回火 把钢加热到临界温度A C1或A C3以上保温并随之以大于临界冷却速度冷却，以得到马氏体或下贝氏体组织的热处理工艺称为淬火。淬火的主要目的是提高材料的硬度和强度。对于45号钢，淬火组织为马氏体+残余奥氏体。 回火是将淬火后的钢件加热到A1一下某温度，经保温后冷却到室温，使其转变成稳定的回火组织。回火的目的是消除淬火后产生的应力，降低脆性，改善机械性能。按回火温度可分为： 低温回火温度为150—250℃ 中温回火温度为350—500℃ 高温回火温度为500—650℃ 其组织依次为回火马氏体、回火屈氏体和回火索氏体。 3.热处理工艺要素 加热温度（T）、保温时间（t）、冷却速度（V）。热处理工艺的制定主要参照这三要素。 （1）加热温度 对于45号钢，加热温度不足，得到铁素体+马氏体，会出现软点，硬度下降。加热温度过高，会引起奥氏体晶粒粗大，机械性能下降。 （2）保温时间的确定 主要考虑钢的化学成分、原始状态、工件的形状及尺寸、装炉量和装炉方式。 （3）冷却速度影响 冷却速度直接影响到钢淬火后的组织和性能。选择淬火介质的第一
金属和金属材料单元测试题(含答案)
第八章复习金属和金属材料单元练习 一、选择题 1．国际因特网上报道：“目前世界上有20万人患有缺铁性贫血．”我国政府将启动“酱油补铁工程”．这里的铁是指（） A．铁元素B．铁单质 C．四氧化三铁D．三氧化二铁 2．铝的抗腐蚀能力强的原因是() A．铝在常温下不与氧气反应 B．铝的化学性质不活泼 C．铝的表面容易形成一层致密的氧化物薄膜 D．铝有较强的还原性 3．铜粉中含有少量的铁粉，最佳的除铁办法是() A．加入足量稀硫酸，过滤B．在空气中灼烧 C．高温下加热并通入氢气D．加入足量硫酸铜溶液，过滤 4．在茶缸和脸盆等铁制品表面烧制搪瓷的目的是() A．增大硬度防止撞坏B．增大厚度防止磨损 C．防止铁生锈且美观D．美观和杀菌消毒 5.如下图所示，在盛水的试管中放一根洁净的铁钉，用带U型管的胶塞塞紧，U型管内液面处于同一高度．数天后观察U型管内的水面（） A．a比b高 B．b比a高 C．一样高 D．U型管中的水从b管中全部溢出 6.在天平的左右两个托盘上，各放一质量相等的烧杯，其中盛有等质量的稀硫酸，天平平衡，如果分别将下列四组中的两种物质放入左右两个烧杯内，充分反应后，天平仍保持平衡的是()
A．等质量的锌和铜 B．等质量的铁和铜 C．等质量的锌和铁(反应后烧杯中两种金属均有剩余) D．等质量的锌和铁(反应后烧杯内酸都有剩余) 7．我国是世界文明发达最早的国家之一，如冶铁、炼钢、湿法炼铜都是我国劳动人民发明的，它们最早发现的朝代依次是() A．春秋、战国、宋代B．宋代、战国、春秋 C．宋代、春秋、战国D．春秋、宋代、战国 8．生铁和稀盐酸反应后会留有残渣，残渣的主要成分是() A．氯化亚铁B．三氧化二铁 C．碳D．铁 9．将一枚洁净的铁钉浸入稀硫酸中，下列叙述：①铁钉表面产生气泡②液体由无色逐渐变为浅绿色③铁钉的质量减轻④液体的质量减轻．其中正确的是() A．②③B．①②④ C．①②③D．①②③④ 10．利用下列各组物质之间的反应，能够验证Fe、Cu、Ag三种金属活动性顺序的是() A．Fe、CuCl2溶液、Ag B．FeCl2溶液、CuCl2溶液、Ag C．FeCl2溶液、Cu、Ag D．Fe、CuCl2溶液、AgNO3溶液 二、填空题 1．用铁桶盛装硫酸铜溶液时，铁桶很快出现漏洞是因为______________________，反应方程式为______________________． 2．生铁和钢都是铁的合金，它们的性能不同，用途也不同．在你所知的物品中，______________________是由生铁制成的；______________________是由钢制成的．3．迎香港回归，在《南京条约》议约地——南京下关区静海寺敲响了“警世钟”，铸造该钟采用的主要金属材料是___________________，此金属的优点是____________________________． 4．高层建筑都采用铝合金门窗而不采用钢门钢窗，铁制的舰船外面需涂油漆而铝合金制的飞机却不用，解释两个事例的原因：①_________________；②______________________．5．如下图所示，在杠杆的两端分别挂着质量相同的铜球和锌球，这时杠杆平衡．然后将两球分别浸没在稀H2SO4和CuSO4溶液中一段时间． (1)杠杆向________(左或右)倾斜． (2)________(左或右)杯中溶液密度大． 6．盛放在油罐车内的石油产品，振荡可以产生静电容易引起火灾．所以在石油罐车尾部有一条拖地铁链，这是利用铁____________________的性质． 7．现有A、B、C三种金属，已知A能将C从它的溶液中置换出来，B能与盐酸或稀硫酸反应产生氢气，A不能与盐酸或稀硫酸反应．则这三种金属活动性由强到弱的顺序是
金属材料的压缩实验
金属材料压缩实验 一、预习要求 1、电子万能材料试验机在实验前需进行哪些调整？如何操作? 2、简述测定低碳钢弹性模量E的方法和步骤。 3、实验时如何观察低碳钢压缩时的屈服极限？ 三、材料压缩时的力学性能测定 （一）实验目的 1、测定低碳钢压缩时的屈服极限os和铸铁压缩时的强度极限Ob。 2、观察比较两种材料压缩破坏现象。 （二）实验仪器及试样 1、万能材料试验机。 2、游标卡尺。 3、压缩试样。压缩试样通常为圆柱形，也分短、长两种 （图4a和b）。短试样用于测定材料抗压强度, 通常规定1乞加 _3 ;长试样多用于测定钢、铜等材 d o 料的弹性常数E、卩等。 图4压缩试样 （三）实验原理 1x低碳钢压缩试验 低碳钢在压缩时的F■川曲线见图1-1。在屈服之前，曲线与拉忡时相同. 在屈服之后的曲线，就与拉伸不同了。在弹性范由内，加裁速率应控制在1?10M^a/s.在 明显與性变Jg范围内.加載的应变速率应控制在（100-500） X 10-6/s之间.材料受压 屈眼时，变形继续增大，载荷保持不变或者岀现波动，如图所示。从图中读出压缩屈服荷载P Q然后计算压缩屈服点。 % =瓷<1-1> 耳试件轴线成45°斜截而卜的剪阖力是便材料发生滑移.即屈服的原因a 由林料力学知道”无论试件截面上的正应力是拉应力还是压应力*只要大小相同，则在45°斜 載面上产生的剪应力大小都是相同的，因此％与q应是相等或相近的* 屈服过后，试件变短，横橡面积变大，F-小曲线继续上升，宜至试件被压威饼状。因此低碳钢压缩试验不能测岀其强度极限. 2.错铁压编试验 铸扶压縮时的P-AI曲线呈非线性,见图1-2. 脆性材料受压试件的破坏是个复朵的外部施力、内部损伤破坏的力学过程。国内外都在研讨、争论这节问题。试件端部的受力状态与试件的破坏形式冇首密切关 系°不加任何垫片时.铸铁试件沿着与轴线成45。-55。方向破坏.破坏时斜面卜的剪 应力■同样的材料在剪切试验中所测得的剪切破坏极限％相当接近。试件两端面加垫薄片（三合板〉时”其受压破坏形式和前者冇较大差舁口 抗压强度按下式计算’ (1-2)