材料综合实验方案
材料专业综合设计实验

第二部分:材料专业综合设计实验一、溶胶凝胶法制备陶瓷薄膜这是材料系设置的基础实验课。
材料专业实验要求针对材料领域的各种制备方法以及热处理方法进行自我设计,自我准备,完成工艺的全过程,并得到预期的实验结果,并结合理论知识,分析实验结果与制备工艺参数之间的关系。
通过材料专业实验,让学生基本掌握常用的类制备方法或热处理工艺的原理和工艺过程,了解工艺过程对最终的结果的影响规律,进一步强化学生的理论知识,培养学生的实际动手操作能力,为其毕业设计做基础。
一、实验目的1.了解溶胶-凝胶过程2.掌握用溶胶-凝胶法制备薄膜的制备工艺与原理二、实验要求1、学生应该在讲义的基础上,先查阅相关文献,了解溶胶凝胶法概念及在材料制备方面的基本应用,了解该方法制备材料特别是陶瓷薄膜的一般流程和制备过程中的一些关键问题,以及制备过程中可能的影响因素。
2、学生可以制备讲义中给出的陶瓷薄膜ZnO,也可以自己决定制备的陶瓷薄膜材料(不过需要提前一周报知教师以方便准备实验药品),讲义中给出了ZnO陶瓷薄膜制备的一般流程和参考方案,学生可以自主调整参考方案中的各种参数如溶胶的浓度、粘度、匀胶机的转速、匀胶时间、热处理的温度及时间等,可以选择不同的基片、甚至选择用其他的涂膜方式如浸滞提拉法,最终目的是在基片上得到陶瓷薄膜样品。
由于实验条件以及实验时间的限制,实验取消了最后一步热处理的过程,而且测试条件只是采用金相显微镜进行粗略的表面质量观测,另外,实验并不要求每个学生都能得到质量很好的样品,而是不同的同学选取不同的实验方案,相互之间要进行横向比较。
三、实验所需仪器设备一台匀胶机及吸片用小型真空泵,一台可调温电炉,一台搅拌器,以及化学配备溶胶的一些玻璃器皿;实验测试采用普通的金相显微镜进行粗略的表面质量观察。
四、实验原理近代科学和生产发展使薄膜科学与技术成为新材料和新器件研发的重要领域。
薄膜的研究首先是从研究如何制作薄膜这种特殊形态材料开始的。
《材料成型综合实验》3D打印实验报告

《材料成型综合实验》3D打印实验报告一、实验目的1、掌握快速成型加工原理、方法及在模具加工中的应用;2、了解快速成型机床的组成、工作原理和操作方法。
二、实验仪器HTS-400pl快速成型机、树脂丝材、计算机等三、实验原理3D打印即快速成型技术的一种,又称增材制造,它是一种以数字模型文件为基础,运用粉未状金属或塑料等可粘合材料,通过逐层打印的方式来构造物体的技术。
RP技术基本原理:离散—堆积(叠加)。
3D打印技术与激光成型技术基本上是一样的。
简单来说,就是通过采用分层加工、迭加成形,逐层增加材料来生成3D实体。
称它为“打印机”的原因是参照了其技术原理,3D打印机的分层加工过程与喷墨打印机十分相似。
首先是运用计算机设计出所需零件的三维模型,然后再根据工艺需求,按照一定规律将该模型离散为一系列有序的单位,通常在Z向将其按照一定的厚度进行离散,把原来的三维CAD模型变成一系列的层片;然后再根据每个层片的轮廓信息,输入加工参数,然后系统后自动生成数控代码;最后由成型一系列层片并自动将它们连接起来,最后得到一个三维物理实体。
四、实验过程基本过程如下:对要打印的零件进行三维建模,绘制三维图形,保存STL通用格式。
用3D 打印软件打开保存的STL格式的零件,在3D打印软件中设置相关打印参数,生成路径。
将3D软件生成的GSD格式用插卡的形式放在打印机里。
随后启动打印机即可。
实验的详细过程如下:首先进行的三维模型构建经常使用的软件有Pro/E、UG、SolidWorks、激光扫描、CT断层扫描等。
然后要对三维模型做近似处理,也就是用三角形平面来逼近原来的模型(STL文件)。
近似处理后进行切片处理,即对加工方向(Z方向)进行分层(间隔一般取0.05m--0.5mm,常用0.1mm )。
之后进行打磨、抛光、涂挂、烧结等后处理步骤。
最后成型加工。
成型头(激光头或喷头)按各截面轮廓信息扫描。
其中分解(离散)过程由计算机完成,组合(堆积)过程由成型机完成,后处理过程中的结构与性能的加强由其他辅助设备完成。
土建常规实验方案

土建常规实验方案1.强度试验方案1.1目的:测试土建材料的强度以评估其适用性和质量。
1.2实验设备:压力试验机、称重设备、试验模具、水泥、砂浆、砖块等。
1.3实验步骤:1.3.1准备试样:根据实验要求制作水泥浆或混凝土试样,并按照规定的模具尺寸进行浇注和压实。
1.3.2试样养护:将试样放置在恒温湿度室中养护一定时间,以保证试样的强度发展到一定阶段。
1.3.3强度试验:将试样放置在压力试验机上,逐渐施加加载,记录加载过程中的压力和变形数据,并计算出试样的抗压强度。
1.3.4结果分析:根据实验数据,评估土建材料的强度和性能,判断其适用性和质量。
2.耐久性试验方案2.1目的:测试土建材料的耐久性以评估其在不同环境条件下的使用寿命和性能。
2.2实验设备:实验槽、浸泡液(如盐水、酸液等)、试样(如混凝土、砖块等)等。
2.3实验步骤:2.3.1准备试样:根据实验要求制作试样,并确保其尺寸和质量符合规定。
2.3.2浸泡试验:将试样放置在实验槽中,浸泡在预定的浸泡液中,记录浸泡时间和温度等环境条件。
2.3.3实验观察:定期观察试样的形态变化、强度损失等指标,记录并分析实验结果。
2.3.4结果分析:根据实验数据,评估土建材料的耐久性能和寿命。
3.抗渗试验方案3.1目的:测试土建材料的抗渗性能以评估其防水效果和质量。
3.2实验设备:水压试验仪、水池、试样(如混凝土、砖块等)等。
3.3实验步骤:3.3.1准备试样:根据实验要求制作试样,并确保其尺寸和质量符合规定。
3.3.2实验设置:将试样放置在水池中,通过水压试验仪施加一定的水压,记录试样上下两侧的水压差和渗透水量等数据。
3.3.3实验观察:观察试样的渗水情况和渗透水量,评估材料的抗渗性能。
3.3.4结果分析:根据实验数据,评估土建材料的抗渗性能和防水效果。
4.耐火性试验方案4.1目的:测试土建材料的耐火性以评估其在火灾中的耐受能力和安全性。
4.2实验设备:烘箱、试样(如砖块、石棉板等)等。
材料实验方案

材料实验方案材料是人类社会发展的重要基石,在各个领域中起着至关重要的作用。
为了研究和开发新型材料,科学家们不断进行材料实验,以探索其性质、特征和潜力。
本文将探讨一种全面的材料实验方案,旨在提供一个系统性的方法来研究材料的性能和应用。
一、实验目的及背景在开始任何实验之前,明确实验目的及背景非常关键。
因此,在制定材料实验方案时,我们需要首先明确这两个因素。
对于材料实验,目的通常是研究材料的特性、性能和应用潜力,以便进一步开发和优化材料。
同时,背景信息有助于我们了解该领域的研究现状,为实验设计提供参考和指导。
二、材料选择材料选择是整个实验方案的基础,直接关系到实验结果的准确性和可靠性。
在选择材料时,应根据实验目的和背景信息来确定。
有些实验可能需要使用已有的材料,而对于其他实验,我们可能需要自己合成或制备特定的材料。
三、实验设计实验设计是一个关键步骤,应该根据目的明确实验的具体步骤。
在设计实验时,应考虑以下几个方面:1.样品制备:根据所需的材料特性,进行必要的制备步骤。
这可能包括材料合成、表面处理、形状加工等等。
精确控制样品的制备过程对于后续实验的准确性至关重要。
2.实验参数选择:确定实验过程中需要控制的参数,如温度、压力、湿度等。
这些参数将直接影响材料的性能和特性,因此应该在实验设计中予以考虑,并进行适当的控制和调整。
3.实验方法选择:选择适当的实验方法来研究材料的特性。
常见的方法包括X射线衍射、扫描电子显微镜、拉伸实验等。
根据实验目的,选择最适合的方法来获取相关数据。
4.实验数据分析:设计实验时,还应考虑数据的分析方法。
根据实验结果,我们可以使用统计学方法或其他分析工具来解读数据,并形成实验的结论。
四、实验操作与安全在进行实验时,安全始终是首要考虑因素之一。
确保实验操作人员的安全,以及材料和设备的安全使用至关重要。
在实验方案中,应明确操作步骤和操作要点,并提供必要的安全措施指南。
五、实验结果和结论实验以获取数据和结果作为最终目标。
材料性能试验方案

材料性能试验方案目录一、前言说明 (1)二、普通砖抗压强度试验 (1)三、砂浆立方体的抗压强度试验 (3)四、砖砌体抗压强度试验 (4)五、砌体沿通缝截面抗剪强度试验 (6)六、混凝土立方体抗压强度试验 (7)七、铁丝抗拉强度试验 (9)八、碳纤维布及玄武岩纤维布拉伸试验 (10)一、前言说明本试验方案分别对砖、砂浆、砌体、混凝土、铁丝、碳纤维布、玄武岩纤维布进行材性实验。
根据各种材料的受力特点,通过不同实验测量其主要性能,如表1.1所示。
表二、普通砖抗压强度试验1.参考规范国家标准《烧结普通砖》(GB/T5101-98)2.取样、试样制备(1)取样强度等级试验抽取砖样10块。
(2)试样制备试样切断或锯成两个半截砖,断开的半截砖长不得小于100mm,见图试2.1所示。
如果不足100mm,应另取备用试样补足。
在试样制备平台上,将已断开的半截砖放入室温的净水中浸10~20min后取出,并以断口相反方向叠放,两者中间用厚度不超过5mm 的水泥净浆粘结。
水泥净浆采用强度等级为32.5MPa 的普通硅酸盐水泥调制,要求稠度适宜。
上下两面用厚度不超过3mm 的同种水泥净浆抹平。
制成的试件上下两面须互相平行,并垂直于侧面,见图2.2所示。
试件应放在温度不低于10℃的不通风室内养护3d ,再进行试验。
图2.1 半截砖尺寸要求 图2.2 砖抗压试件示意图3.主要仪器设备(1)材料试验机 试验机的示值误差不大于±1%,其下加压板应为球绞支座,预期最大破坏荷载应在量程的20%~80%之间。
(2)抗压试件制备平台 试件制备平台必须平整水平,可用金属或其他材料制作。
(3)水平尺 规格为250~300mm 。
(4)钢直尺 分度值为1mm 。
4.试验步骤(1)测量每个试件连接面或受压面的长、宽尺寸各两个,分别取其平均值,精确至1mm 。
(2)分别将10块试件平放在加压板的中央,垂直于受压面加荷,应均匀平稳,不得发生冲击或振动。
《综合实验》(材料型与控制工程专业)实验教学大纲.docx

《综合实验》(材料成型与控制工程专业)实验教学大纲
《综合实验》(材料成型与控制工程专业)实验项目教学基本要求
《综合实验》(材料成型与控制工程专业)实验项目教学基本要求
《综合实验》(材料成型与控制工程专业)实验项目教学基本要求
《综合实验》(材料成型与控制工程专业)实验项目教学基本要求
《综合实验》(材料成型与控制工程专业)实验项目教学基本要求
法;掌握C02焊焊接T艺,了解影响C02焊丁艺的|刃索,掌握焊接电流、电弧电压、焊接速度、保护气流量对焊缝成形的影响。
管、夭平、漏斗、移液管、滤纸、玻璃棒、烘箱、浓度为5%的焦磷酸钠溶液、摆动式筛砂、软毛刷、蜡光纸、放大镜、偏光显微镜等。
对实验报告的要求:
1、记录自己及同组同学(不同含水量)的实验结果(含水量、紧实率、标准试样重、透气率、湿压强度),用表格表示,绘制含水量与透气率、紧实率、湿压强度的关系曲线,分析含水量与紧实率、标准样重、透气率、湿压强度的关系。
2、整理含泥量、颗粒组成、颗粒形状及表面状态等实验数据,并制定成表,评价测定的原砂质量如何,并提出适用范围。
4.要求用正规实验报告纸,书写清晰。
金属材料综合性实验——碳含量的测定

金属材料综合性实验———碳含量的测定*钟涛生,王晓娟,黎文博,赵英杰(江西理工大学应用科学学院,江西赣州341000)高等教育的办学目标是培养具备扎实基础理论和熟练掌握基本技能的高素质人才。
基础理论的掌握依靠理论课堂教学来解决,而基本实践技能的提高须靠实验教学来完成。
因此在高等教育中开展实验教学显得尤为必要。
实验教学中的专业综合性实验在培养学生的动手能力、专业知识综合应用能力、专业生产问题解决能力和良好的科学素质训练等方面具有不可替代的优势[1-3],在实验教学环节中具有至关重要的地位,2014年2月26日国务院常务会议中李克强总理提出“引导一批普通本科高校向应用技术型转型”之后,我院也意识到了开设专业综合型实验的重要性和必要性,并确定了在材料类专业(即金属材料工程和材料成型与控制)试点率先进行专业综合性实验教学,现就其中的黑色金属材料中碳含量测定的实验方案与实践分享如下。
1布置任务综合实验第一天即召集同学,给每个同学分发20钢、45号、T8钢、T12钢和铸铁等几种成分不同、但是形状和色泽外观极为相似的黑色金属圆棒,要求同学们通过查阅文献书籍整理出若干种黑色金属碳含量鉴别的方法和原理,然后再重新召集同学并检查各位同学查阅资料的整理情况,随机抽查部分同学进行材料汇报,并对各种材料鉴别方法的可行性进行研讨,从而确定出三种最为可行的鉴别方法进行实验操作实践。
总体实验方案与进程如表1所示。
2查阅碳含量测定方法的相关资料要求同学们利用四天时间到图书阅览室或者电子阅览室查阅相关的文献资料。
根据最近三届学生综合实验的实践,同学们查阅了相关书籍和文献资料并整理出了摘要:文章综合概括了我院金属材料综合性实验———碳含量的测定的实施方案以及金相分析法、火花法、最高硬度法和光电法等测量钢中碳含量的实验原理和特点,然后实践了利用金相分析法、火花法和最高硬度法分析鉴别相互混淆的20钢、45钢、T12钢、T8钢和铸铁等材料。
化学初中综合实验教案

化学初中综合实验教案
实验名称:溶解度实验
实验目的:通过这个实验,学生将掌握溶解度的概念,并能够观察不同固体在水中的溶解度。
实验器材:试管、试管架、烧杯、玻璃棒、硫酸镁、硫酸钠、硫酸钾、纯净水。
实验方法:
1. 将试管放在试管架上,逐一加入硫酸镁、硫酸钠、硫酸钾,每次加入0.5g,并记录每次加入后的试管中的溶液状态。
2. 使用玻璃棒搅拌试管中的固体和水,观察反应过程。
实验步骤:
1. 取一个试管,添加0.5g硫酸镁。
2. 加入适量的水,并用玻璃棒搅拌均匀。
3. 观察硫酸镁是否完全溶解,记录下来。
4. 重复以上步骤,分别加入硫酸钠和硫酸钾,观察它们的溶解情况。
实验结果:
1. 硫酸钠和硫酸镁能够完全溶解在水中,而硫酸钠的溶解度较低。
2. 通过观察三种实验物质在水中的溶解情况,学生可以得出不同物质在水中的溶解度是不同的。
实验结论:不同物质在水中的溶解度是不同的,硫酸镁和硫酸钠具有较高的溶解度,而硫酸钾的溶解度相对较低。
注意事项:
1. 实验时要小心操作,避免试管破裂。
2. 及时清理实验台面,避免混合试剂。
3. 实验结束后,将试管中的溶液倒入废液桶。
扩展实验:可以在溶解度实验的基础上,让学生设计不同固体的溶解度实验,并让他们总结影响溶解度的因素。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
材料综合实验方案班级:材料082 姓名:马佳荣学号:080802110099一、实验学时:3二、实验类型:综合性实验三、实验要求:必修四、实验目的(一)掌握低、中、高碳钢马氏体组织形态特征及组织与性能的关系。
(二)了解钢中化学成分和马氏体形成温度对其组织形态的影响。
(三)了解基本热处理(退火、正火、淬火及回火)工艺制定原则及实际操作。
(四)共析加热温度、冷却速度、回火温度等主要因素对碳钢热处理后的性能的影响。
(五)学习淬火的基本操作手段,以及基本注意事项。
五、实验内容对40Cr钢进行以下操作之后进行显微观察,测试力学性能(硬度等):了解其组织及性能变化,分析加热温度、冷却速度、回火温度等主要因素对碳钢热处理后的性能的影响。
该实验涉及热处理工艺学、金相分析等知识。
六、实验原理、方法和手段钢件经奥氏体化之后,由不同的冷却介质以及不同的冷却温度冷却后,将获得不同的组织,不同的力学性能。
对40Cr钢进行以上热处理工艺,观察其组织及力学性能。
判断其组织形态。
在对其进行热处理前,有必要了解钢件经奥氏体化之后形成各种马氏体的组织、性能变化规律。
(一) 碳钢中常见马氏体的形态1、板条状马氏体板条状马氏体是在低。
中碳钢中和马氏体时效钢及不锈钢中形成的一种典型的马氏体组织,在光学显微镜下观察,其显微组织是由许多马氏体板条集合而成。
图15a 即为低碳钢中板条状马氏体的典型组织形态.每一个板或条均为一单晶,不论板还是条,在光镜下或透射电镜中所观察到的形状都呈长条形。
相邻的马氏体板条大致平行,位向差较小。
马氏体板条宽度范围为0.O25—2.25 um ,多数在0.1~O .2 um 之间,而马氏体板条的长度一般都超过宽度的十倍以上,可长达几个微米.相邻板条如不呈孪晶关系,则在板条之间存有厚约2000A 20nm 的薄壳状残余奥氏体。
板条状马氏体是在奥氏体的一定结晶面上形成的,此结晶面即为惯习面,板条状马氏体的惯习画为{111}晶面,位向关系为K —S 关系({1lO}a ∥<111>γ,<111>a ∥<110>γ)。
图1低碳钢板条马氏体(20钢90℃水冷)a)金相组织600X b)位错亚结构20000X若干个惯习面相同且近似平行尺寸又大致相同的马氏体扳条,群集在一起构成一个马氏体板条束。
束与束之间取向差较大,以大角度界面分开,称为束界,由于各束之间存在侵蚀反差,故可显示出马氏体束的大小。
由于面心立方点阵的奥氏体有四个不同的{111﹜晶面,所以一个奥氏体晶粒之内有可能形成四种不同的马氏体束。
应当指出,板条状马氏体的显微组织,往往不易显示和辨认.有些钢种,甚至同一成分的钢,由于所用腐蚀剂和腐蚀程度的不同,可能表现出明显不同的金相形态。
如用硝酸酒精溶液侵蚀,有时仅能显示出不规则边界的块状区域的轮廓,而当采用亚硫酸氢钠(3NaHSO 25%水溶液)或先以硝酸酒精,后以亚硫酸氢钾溶液作为侵蚀剂,就能比较清楚地看出板条状马氏体的显微组织。
马氏体的亚结构主要由大量密度很高的位错缠结所组成,如图1b 所示。
用电阻法测得其位错密度约为21212109.0103.0-⨯-⨯cm 。
有时在马氏体板条内还存有一定的细小孪晶.但只是局部的且数量极少,所以又称板条状马氏体为位错型马氏体。
低碳钢淬火后得到的板条状位错型马氏体,硬度虽然不高,但具有相当高的强度和良好的塑性与韧性。
2、透镜片状马氏体透镜片状马氏体是常见于淬火庙。
中碳钢及高镍的Fe~Ni台金中的另一种典型图2高碳钢片状马氏体(T12钢,l000℃,水冷)a)金相组织600×b)孪晶亚结构15000×的马氏体形态,片状马氏体的立体形态呈双凸透镜状,与试样磨画相截呈针状或竹叶状.故又称为针状马氏体。
高碳钢中的片状马氏组织如图2a所示。
与板条状马氏体不同,这类马氏体的显微组织特征是呈片状,中间厚,两端逐渐尖削。
而且相邻的马氏体片一般可不平行,而是相交成一定角度。
由于片状马氏体的形成温度较低,因而不易发生自回火现象,赦其显微组织难以漫蚀,颜色较浅。
当过冷奥氏体冷至稍低于Ms点温度时。
最先形成的第一片马氏体,将贯穿整个奥氏体晶粒井将其分割为两半,在随后冷却时形成的马氏体将受阻于已形成的马氏体片,而使后形成的马氏体片的尺寸越来越小。
马氏体片(针)的大小主要取决于奥氏体晶粒的大小,但如果晶界两侧的晶粒取向很相近时,马氏体片也有可能穿过奥氏体晶界面贯穿两个甚至三个奥氏体晶粒.当金相试样磨面与马氏体片偶然平行相切时,则可看到粗大的马氏体片。
片状马氏体的惯习面是{225)或{259)与母相的位向关系是K—S关系或西山关系{1lO﹜a//{111﹜γ,<110>a∥<211>γ。
在这种马氏体片中的中间常能见到一条厚度约为0.5~1 u m的明显薄筋,称为中脊。
片状马氏体的亚结构主要是由很多平行的细小孪晶所组成.如图2b所示。
电子显微镜观察表明,孪晶间距约为50~lOOA,孪晶一般不扩展到马氏体边界上,而是集中在以中臂为中心的中央部分,在片的边缘则为复杂的位错列。
马氏体形成的温度愈低,则孪晶区所占比例愈大。
相变孪晶的存在是片状马氏体的重要特征,所以又常称片状马氏体为孪晶马氏体.一般在片状马氏体周围伴随有残余奥氏体存在,尤其当含碳量大于0.6%时。
淬火冷至室温的组织中,将存在较多的残余奥氏体。
高碳钢在淬火后所获得的片(针)状孪晶型马氏体,具有很高的硬度和强度,但塑性和韧性很低。
中碳钢在正常淬火时得到的是板条块结合状位错型马氏体与片状孪晶型马氏体的混合组织。
在这类钢中,淬火冷却的前期即在高温阶段主要形成板条状马氏体,而在后期的低温阶段主要形成片状马氏体。
由于中碳钢在正常淬火加热时,一般不存在未溶的碳化物质点,使其马氏体比高碳钢马氏体稍大。
通常在光学金相显微镜下便可看到细小的马氏体组织。
上图3中碳钢马氏体组织(45钢900℃水冷)400×面所介绍的马氏体组织均为具有代表性的典型组织,它们往往是在特殊选定的条件下得到的。
在实际热处理零件中,马氏体组织特征并非上述那么明显和易于辨认。
这主要是由于在正常淬火温度下,奥氏体晶粒很细小.组织不均匀或成分不同的马氏体受漫蚀剂腐蚀程度不同等因素所造成的。
在正常淬火工艺条件下所得到的片(针)状马氏体极为细小,以至在光学金相显微镜下也无法分辨,即多为隐晶(或稳针)马氏体.如果提高淬火加热温度,就将得到容易辨认的粗针状马氏体。
但由于粗针马氏体中有较多的显微裂纹,将导致塑性和韧性的降低,因此,在生产中常根据马氏体针的尺寸来协助判断零件是否过热,和根据不同行业制定标准,对马氏体针尺寸进行评级和控制。
3、蝶状马氏体在碳钢中除上述的板条状马氏体和透镜片状马氏体两类最基本的组织形态外,近年来,在碳钢中还观察到了一种具有特异形态的马氏体,这种马氏体的立体形状为细长杆状(或V形柱状),而断面呈蝴蝶形,故称其为蝴蝶状马氏体或蝶状马氏体。
其组织形态如图4所示图4蝴蝶状马氏体蝶状马氏体两翼接合部分(根部)很像片状马氏体的中脊。
并由此开始向两侧沿不同位向长成为具有略似孪晶关系的马氏体,致使其呈现为蝴蝶状,两翼相交的结合面为{100}γ,两翼之间的夹角一般是136°,两翼的惯习面为{225}γ它与母相保持K —S 关系。
蝴蝶状马氏体的内部亚结构为高密度位错,而无孪晶.这种马氏体最早是在Fe-Ni及Fe-Ni-C 合金中被观察到的,它是介于板条状马氏体与透镜片状马氏体之间的一种特殊形态的马氏体。
(二)影响钢中马氏体形态的主要因素钢中奥氏体在淬火冷却时可以转变成各种不同形态的马氏体。
影响马氏体形态及其亚结构的因素很多,其中主要是合金的化学成分和马氏体形成温度的影响·钢中台金元素的种类和含量,尤其是碳含量对马氏体形态有显著的影响,如在碳钢中C 0.3%以下为板条状马氏体,含C l %以上者为透镜片状马氏体,而含 C 0.3%~l0%之间为板条状马氏体与透镜片状马氏体的混合组织,随钢中母相奥氏体的含碳量的增加、板条状马氏体不断减少,片状马氏体不断增加。
含碳量的增加、使马氏体亚结构的孪晶化倾向增大。
在Fe-C 合金中,碳以及扩大γ相区的合金元素,如锰。
氮、镍等,由于它们能大量溶于奥氏体中,剧烈降低平衡温度(0T )和强化奥氏体,因而随其含量的增加而显著降低了马氏体开始形成温度s M 点,当s M 低于某一温度(300~320℃)时,引起孪生变形的临界切应力低于滑移所需要的临界切应力,故容易产生相变孪晶而形成片状马氏体。
如若在钢中加入缩小γ相区的元素,如铬、钼、钨和钒等。
由于它们在奥氏体中的囤溶量少,相对来说,降低Ms 点的作用不大,所以均促使板条状马氏体的形成.实验证明,随着马氏体形成温度的降低,马氏体的形态的变化依次为板条状-蝶状-透镜片状-薄板状马氏体。
即:同一成分的合金在连续冷却时。
由于马氏体实际上是在s M 至s M 温度范围内的不同温度下形成的,因而具有不同的形态。
另外,奥氏体的层错能高低及奥氏体与马氏体的强度亦对马氏体的形态有所影响,如奥氏体层错能愈低,愈趋于形成板条状马氏体,奥氏体在Ms 点处的屈服点大于l96MPa 时形成惯习面为{259﹜γ的透镜片状马氏体,而小于196MPa 时,如所形成的马氏体强度较低,是得至{lll}γ板条状马氏体,如所形成马氏体强度较高时,将得至{125}γ透镜片状马氏体。
但这些影响因素之间均有密切关系而不是孤立的。
七、实验条件及设备(1)中温和高温热处理炉;(2)金相显微镜(或电子显微镜)及制备金相试样所需之物品;(3)试样材料:40Cr钢材试样;(4)实验室已制备好的不同形态马氏体金相试样和有关图册;(5)等温用盐浴炉、冷却水槽、油槽等;(6)布氏、洛氏硬度计和拉力试验机及冲击试验机等;(7)控温仪表;(8)钳子、铁丝。
八、实验组织运行要求由实验指导教师现场组织和实施上述试验内容。
九、实验步骤(1)对给出实验进行实验所要求的热处理工艺程序;(2)用已经进行已知热处理的试样制备金相试样,用光学金相显微镜观察所制备的试样,观察其组织形态。
并与金相试样显微组织图册进行比较;(3)用硬度计测定不同该组织形态试样的硬度。
十、实验记录。