材料成型原理实验指导书
《材料成型原理》实验指导书(石蜡)(修改)
安徽工程大学实验指导书系部机械与汽车工程学院课程名称材料成型原理实验班级学生姓名学生学号指导教师二零年月目录实验一材料流动性测定 (2)实验二材料热应力测定 (3)实验三液态成型综合性实验 (5)附图 (8)附录实验报告格式和内容 (10)实验一材料流动性测定1、实验目的掌握材料流动性的测定方法和原理，了解影响材料流动性的主要因素。
2、实验装置及实验材料2.1 实验装置1）液态成形综合试验装置，见附图1所示。
2）熔化电炉一台、熔化锅和温度计（0—100℃）各一个。
2.2 实验材料切片石蜡，溶点53—57℃（上海标本模型厂）配成熔点为50℃的共晶蜡料（成分为75%的石蜡和25%的硬脂酸）。
3、实验步骤及测定项目1）正确使用平板模造型方法。
2）测定共晶蜡料的温度，待温度合格后进行浇注。
3）凝固冷却至室温后，开启模具盖，测量共晶蜡料流动线长度。
4）清理完毕。
4、实验数据记录5、思考题（1）根据实验结果分析浇注温度对材料充型能力的影响。
（2）简述材料流动性的影响因素及材料流动性对铸件质量的影响。
（3）实际生产中提高材料充型能力的方法主要有哪些？实验二材料热应力测定1、实验目的1）学会用应力框测定残留应力的方法。
2）分析各工艺参数对铸件残留应力的影响。
2、实验装置及实验材料2.1 实验装置1）液态成形综合试验装置，见附图1所示。
2）熔化电炉一台、熔化锅、游标卡尺和温度计（0—100℃）各一个。
2.2 实验材料切片石蜡，溶点53—57℃（上海标本模型厂）配成熔点为50℃的共晶蜡料（成分为75%的石蜡和25%的硬脂酸）。
3、实验步骤及测定内容1）将应力框模具安装到位。
2）熔化石蜡并浇注。
3）等应力框凝固冷却后打箱、清理、锯去浇口。
4）用游标卡尺量出两凸台端面的距离L0（见图1）。
5）将应力框固定，用手锯在凸台的中央处锯断，并注意锯断过程中有何现象。
6）再用游标卡尺量出两凸台端面的距离L1（见图2）。
图1 应力框式样图2 断裂后凸台两间距4、实验记录及应力计算粗杆中的残留拉应力α的计算公式如下：5、思考题(1) 如图3说明铸造热应力产生的原因及其在铸件中的分布特点。
《材料成形原理》实验指导书
材料成形原理实验指导书施钢编写机械工程系材料实验室2011年12月实验一焊接热过程仿真实验一、实验目的1、通过实验加强对瞬时点热源焊接温度场和焊接热循环的概念、解析解和数值解的特点等的感性认识。
2、使用Matlab进行点热源理论温度场计算。
3、使用Ansys软件进行点热源温度场仿真和热循环曲线计算。
4、研究数值仿真的精度；探讨影响焊接温度场和焊接热循环的因素及焊接工艺参数的影响。
二、实验内容1、使用Matlab计算绘制瞬时点热源焊接理论温度分布曲线。
2、使用Aansys软件对瞬时点热源焊接温度场进行仿真计算，观察温度分布云图，绘制指定点的焊接热循环曲线。
3、探讨数值仿真的精度，对瞬时点热源焊接温度场和热循环曲线的影响因素及焊接工艺参数进行定量定性的探讨。
三、实验步骤1、使用Matlab计算绘制瞬时点热源焊接温度分布曲线。
(1)启动Matlab软件；(2)打开新文件(3)编写程序（4）运行程序（5）记录指定时间的温度，绘制温度分布曲线。
2、使用Aansys软件对瞬时点热源焊接温度场进行仿真计算。
ANSYS软件采用有限元方法进行稳态、瞬态热分析，计算各种热载荷引起的温度、热梯度、热流率、热流密度等参数。
这些热载荷包括：对流，辐射，热流率，热流密度（单位面积热流），热生成率（单位体积热流），固定温度的边界条件。
采用ANSYS软件进行热过程分析可以用菜单交互操作和编程两种方式。
本次实验采用编程方法，分两部分：必做（2学时）：主要以程序调试为主，掌握基本方法。
选做（2学时）：由学生自行选择讨论的问题和拟定实验的内容和方案，将重点放在解析解与数值解的比较、数值解的精度、参数影响因素等内容的探讨。
（1）使用文本文件编辑器编写程序（2）以.mac为扩展名存盘（3）运行Ansys软件(4) 设置文件夹到程序所在文件夹（4）运行程序（5）使用General Postproc/Read Results读取指定时间的数据（6）使用General Postproc/Plot Results绘制温度场云图数据。
材料成形工艺实验指导书
《材料成形工艺》实验指导书王洪涛主编机械与材料工程学院材料成型及控制教研室2013年10月实验一焊接接头的金相组织观察分析一、实验目的1. 初步学会焊接接头金相分析的方法2. 观察低碳钢熔化焊焊接接头的金相组织特征。
3. 分析焊接接头组织变化对机械性能的影响4. 初步分析影响焊接接头金相组织的因素和改进措施二、实验仪器、设备和材料1.实验设备：金相磨样机、金相切割机、金相抛光机、金相显微镜、显微硬度仪等；2.实验材料：手工电弧焊试样、金相砂纸、抛光布、抛光剂、浸蚀液等；三、实验原理：熔化焊是将焊件接头处金属加热到熔化状态，靠熔化金属冷却结晶形成一体而完成焊接的方法。
由于是局部加热，接头上各点温度分布不均匀，焊缝金属加热到熔点以上，紧邻焊缝的母材加热到接近熔化的高温，有部分熔化，再向外受热温度逐渐降低，愈远离焊缝，温度愈低。
一般将焊缝两侧受焊接热影响而发生组织与性能变化的区域，称为热影响区，焊缝和热影响区之间极小过渡区，称为熔合区。
因此，焊接接头由焊缝、熔合区和热影响区三部分构成，如图1-1所示。
焊接质量主要取决于接头的质量，特别是热影响区的大小。
所以，了解焊接接头的金相组织变化情况及其对金属机械性能的影响，对尽量减少热影响区，制订合理工艺方案，提高接头质量及其重要。
图1-1 焊接接头示意图图1-2 焊接接头金相组织四、实验步骤1、熔焊接头宏观试样的制备：a、取样：垂直于焊缝截取、砂轮切割机、线切割机等。
b、磨制：粗磨—在砂轮机上进行、修整平面、不需的边角等。
细磨—金相砂纸、手工磨等。
c、抛光：手工抛。
在抛光机上进行。
d、浸蚀：A3钢熔焊接头、4%硝酸酒精溶液。
2、试样显微组织观察：a、母材区组织b、热影响区组织c、焊缝区组织五、实验结果及思考1、绘制熔焊接头的宏观形貌示意图（横截面）。
2、绘制熔焊接头各区的金相组织图3、分析各区组织变化情况和原因实验二材料表面超音速火焰喷涂涂层制备一、实验目的1. 理解材料表面超音速火焰喷涂涂层基本制备方法及原理；2. 掌握超音速火焰喷涂的工艺过程及参数设置；3. 掌握涂层制备设备的操作规程及方法步骤。
材料成形综合实验指导书模板
材料成型及控制工程专业综合实验指导书实验一焊条电弧焊工艺1、实验目的与任务( 1) 比较不同类型焊条的焊接工艺性及对焊缝成形的影响。
( 2) 观察分析低碳钢熔化焊接头金相组织变化情况。
( 3) 分析焊接接头组织变化对机械性能的影响。
2、实验原理焊条电弧焊采用的焊条药皮类型有酸性、碱性、纤维素型和金红石型等。
不同药皮的焊条在焊接时表现出不同的工艺性。
比如, 酸性药皮中含有较多的稳弧物质和脱渣物质, 易于引弧, 电弧稳定, 飞溅小, 脱渣能力强, 焊缝成形美观。
但焊缝中氢的含量不易控制, 焊缝金属的冲击韧性一般。
碱性药皮焊条稳弧物质较少, 不易引弧, 电弧不稳, 易于断弧, 飞溅较大, 脱渣能力差, 焊缝成形也稍差。
但焊缝金属中氢含量低, 属低氢型焊缝, 冲击韧性高。
低碳钢电弧焊焊接接头包括焊缝金属、熔合区( 熔合线) 和热影响区三个主要区域。
其中, 焊缝金属为液态熔池结晶而成, 位于接头断面的中心, 其显微组织是典型的柱状晶。
熔合区为半熔化的母材结晶和冷却而成, 位于焊缝金属两侧, 与之紧密相连, 焊缝金属的柱状晶”镶嵌”于此。
热影响区是母材受到焊接热输入影响产生了组织形态变化的固态区, 紧邻熔合区, 向着远离焊缝中心的方向分别是过热区、正火区、部分相变区和再结晶区。
过热区是母材在焊接时温度处于奥氏体区的高温区, 奥氏体严重长大, 冷却后得到的组织为粗大的铁素体+珠光体等轴晶, 其间夹杂着针状的魏氏组织; 正火区是母材在焊接时温度处于奥氏体均匀化的温度区间, 在空冷条件下发生相变, 相当于进行了一次正火热处理, 为均匀细小的铁素体+珠光体等轴晶; 部分相变区是母材在焊接时温度处于奥氏体-铁素体两相区的温度区间, 一部分铁素体发生了奥氏体相变, 冷却后得到组织不均匀的铁素体+珠光体组织; 再结晶区是母材在焊接时温度处于再结晶温度区, 轧制的带状组织发生了回复和再结晶, 成为均匀细小的等轴晶。
由于接头各部分组织形态的不同, 其力学性能也存在差异, 从焊缝中心向两侧测量其硬度, 硬度曲线将出现一个峰值, 峰值位置位于正火区, 说明该区域的力学性能指标较高。
(建筑工程施工管理)工程材料及材料成型实验指导书
（建筑工程管理）工程材料及材料成型实验指导书工程材料及材料成型实验指导书青岛大学机械基础实验教学中心实验壹铁碳合金平衡组织观察壹、实验目的1、进壹步掌握不同成分铁碳合金于平衡状态下的显微组织。
2、进壹步掌握Fe-Fe3C相图于铁碳合金组织分析中的作用3、掌握铁碳合金成分和组织变化的关系和规律，能够根据显微组织的特征估算亚共析钢中碳的质量分数。
4、熟悉金相显微镜的结构和使用。
二、实验原理铁碳合金的平衡组织是指铁碳合金于极其缓慢的冷却条件下所得到的组织，即Fe-Fe3C相图所对应的组织。
实际生产中，要想得到壹种完全的平衡组织是不可能的，退火条件下得到的组织比较接近于平衡组织。
因此我们能够借助退火组织来观察和分析铁碳合金的平衡组织。
根据Fe-Fe3C相图，我们把铁碳合金相图分为工业纯铁、亚共析钢、共析钢、过共析钢、亚共晶白口铁、共晶白口铁、过共晶白口铁1、工业纯铁工业纯铁是ωc<0.0218%的铁碳合金，于室温下的组织为铁素体组织，铁素体呈多角形块状，晶界为黑色条状，有时能够见出于晶界处少量分布的三次渗碳体。
2、亚共析钢亚共析碳钢的质量分数为0.0218%<ωc<0.77%，室温下的组织由铁素体和珠光体组成。
经经硝酸酒精溶液浸蚀后于显微镜下观察，铁素体呈白色多边形块状，珠光体于放大倍数较低时呈暗黑色。
随着碳的质量分数的增加，铁素体量逐渐减少，珠光体量逐渐增加，铁素体的形态逐渐由块状变为碎块状或网状。
3、共析钢共析钢是ωc＝0.77%的铁碳合金，室温组织为单壹的珠光体。
显微镜下每个珠光体晶粒中渗碳体和铁素体片层的方向、大小、宽窄均不壹样，这是因为每个珠光体晶粒的位向不同，其截割截面不壹致导致的结果。
4、过共析钢过共析钢质量分数0.77%<ωc<2.11%，室温组织由珠光体和二次渗碳体组成。
经硝酸酒精溶液浸蚀后珠光体呈暗黑色，二次渗碳体呈白色网状分布于珠光体周围。
用碱性苦味酸纳溶液浸蚀后珠光体呈灰白色，二次渗碳体呈黑色网状。
工程材料及材料成型实验指导书
工程材料及材料成型实验指导书工程材料及材料成型实验指导书一、实验背景在工程领域中，材料是最为重要的基础之一。
材料的性质和成型方式决定了制造出来的产品的性能和质量。
为了深入理解工程材料的性质和成型方式，我们需要了解它们的实验，从而更好地掌握相关知识。
二、实验目的1、了解工程材料的基本性质和特点；2、通过材料成型实验学习材料加工技术，深入了解材料成型的原理；3、掌握常见的材料分析和测试方法；4、提高操作实验技能，加强实验数据处理及实验报告的撰写能力。
三、实验设备1、恒温水浴，用于热胀冷缩实验；2、磨床和车床，用于机械加工实验；3、万能试验机，用于力学性能测试实验；4、光学显微镜，用于金相组织分析实验；5、红外光谱仪、X射线衍射仪等仪器，用于材料性质分析实验。
四、实验内容1、材料性质实验：包括密度、硬度、熔点、导电性、导热性等基本性质的测试。
2、热胀冷缩实验：观察不同材料在温度变化下的变化情况，了解其线膨胀系数的关系。
3、拉伸实验：在万能试验机上对材料进行拉伸试验，得到其力学性能参数，如强度、伸长率、断面收缩率等。
4、压缩实验：在万能试验机上对材料进行压缩试验，得到其力学性能参数，如压缩强度、比压缩强度等。
5、机械加工实验：使用车床和磨床对金属材料进行机械加工加工并观察加工后材料的组织结构变化。
6、金相组织分析实验：使用光学显微镜对不同材料进行金相分析，了解不同材料的组织构成。
7、材料成型实验：通过模具加工和热处理等方式对材料进行成型实验，了解不同材料成型过程的影响因素。
8、材料性质分析实验：使用红外光谱仪、X射线衍射仪等仪器对材料进行成分分析和性质分析。
五、实验安全注意事项1、操作前应认真阅读相关实验指导书，了解实验流程、仪器使用方法和注意事项；2、实验室内应做好防护措施，穿戴好规定的实验服装；3、实验过程中要注意仪器设备的安全使用，避免造成损伤；4、化学试剂和有毒物质应按要求妥善储存和处理，严格遵守实验室规章制度。
材料成型原理实验指导书
兰州理工大学材料科学与工程学院《材料成型原理》实验指导书（铸造、焊接、金压）2006．3．15实验一铸造合金流动性的测定一、概述液态合金充填铸型型腔获得形状完整、轮廓清晰的铸件的能力称为液态合金的充型能力。
它受合金性质、铸型性质、浇注条件和铸件结构四方面因素的影响。
流动性是指液态合金本身充填铸型的能力。
流动性好的合金，出于其充型能力强，因而容易充满型腔，有利于获得形状完整、轮廓清晰的铸件。
流动性差的合金，充型能力就差，容易使铸件产生浇不足、冷隔等铸造缺陷。
因此，流动性是铸造合金重要的铸造性能之一。
二、测试方法流动性测试是将液态合金浇入专门设计的流动性试样沟道（型腔）中，以其停止流动时获得的长度作为流动性指标：也可以用试样尖端或织薄部分被充填的程度作为流动性指标。
后者旨在研究液态合金充填型腔细薄部分及棱兔的能力。
由于流动性的测定是在特定的铸型条件、浇注条件和试样沟道中进行的，所以，测定时必须稳定上述条件，才一能保证测试结果有较好的再现性和精确度。
铸造合金种类繁多（铸铁、铸钢、有色合金、高温合金等等），各种合金的物理及热物理性质千差万别；所研究问题的侧重点又不尽相同。
因此，流动性试样的类型很多，其中，绝大多数采用重力浇注方法，个别采用真空吸铸；沟道大多做成直棒形或弯曲成一定形状（如螺旋线形）。
试样铸型大多为砂型和金属型，偶尔采用石墨型。
下面介绍几种常用或结构特殊的流动性试样。
1、螺旋线形螺旋线形应用最为广泛，目前已被建议为标准方法。
螺旋线形流动性试样见图:5-4。
螺旋线形试样以采用阿基米德螺旋线和渐开线为多见。
按内浇口位置又可分为内流式与外流式，内流式结构简单，造型万使，坦由子流道袖辜运新增人，局韶祖力损失随流程的增大而增大，再加上沿捏沮力损失，将使液态合金的流动条件的变化较大。
外流式的结构较复杂，但局部蛆力损失渐趋减少。
沿程阻力损失逐渐增大，结果，流动“件“变化较小，测定结果的精确度较高。
由于铸型和浇注条件在每次测试由很难保持一致，特别是浇注时压头（浇注速度、流量等）的波动对测试结果的影响很大。
材料成型技术实验指导书
《材料成形技术基础》《工程材料成形技术》课程编号： 02211320、02211720课程名称：材料成形技术基础、工程材料成形技术实验一 金属液充型能力及流动性测定实验一、实验目的1、 了解合金的化学成分和浇注温度对金属液充型能力和流动性的影响。
2、 熟悉采用螺旋型试样测定铸造金属液的流动性和评定其充型能力的方法二、实验的主要内容利用电阻坩埚炉熔化合金；使用螺旋型试样模样造型；完成浇注；冷凝后得到试样。
通过测量试样长度得到试样不同条件下的流动性和充型能力。
三、实验设备和工具电阻坩埚炉（5KW ）、螺旋型试样模样（见图一）、热电偶测温仪、型砂、砂箱、造型工具、浇注工具等。
四、实验原理充型能力是金属液充满铸型型腔、获得轮廓清晰、形状准确的铸件的能力。
充型能力主要取决于液态金属的流动性，同时又受相关工艺因素的影响。
金属液的流动性是金属液本身的流动能力，用在规定铸造工艺条件下流动性试样的长度来衡量。
流动性与金属的成分、杂质含量及物理性能等有关。
影响金属液充型能力的工艺因素主要有浇注温度、充型压力等。
提高浇注温度或充型压力，均有利于提高充型能力。
五、实验方法和步骤1、合金的熔化、保温方案一：将某一成分的铝硅合金在坩埚炉中，加热熔化并过热到一定的温度保温。
方案二：将同一成分的铝硅合金（适量）分别置于两个坩埚炉中，加热熔化并过热到不同的温度保温。
2、造型方案一：采用同一个螺旋型试样模样分别制作两个直浇道高度不同的砂型。
方案二：采用同一个螺旋型试样模样分别制作两个直浇道高度相同的砂型。
3、浇注方案一：将熔化并保温的铝硅合金液分别浇注到两个直浇道高度不同的砂型中。
方案二：将两个坩埚炉中加热熔化并保温的铝硅合金液分别浇注到两个直浇道高度相同 的砂型中。
4、开型、落砂 待试样凝固后即可开型并落砂。
实验指导书5、测定流动性分别测出不同试样螺旋型部分的长度（50mm、凸点数）6、填写实验记录，并整理好工具、砂箱，清扫造型场地。
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实验一焊接接头性能评价及分析综合实验一、实验目的1、观察与分析焊缝的各种典型结晶形态。
2、掌握低碳钢焊接接头各区域的组织变化。
3、了解焊接接头三个区域即焊缝、热影响区、母材的硬度差别二、实验装置及实验材料1、金相砂纸，从180目一1200目一套2、平板玻璃一块3、低碳钢焊接接头试片4、金相显微镜一台5、抛光机一台6、电吹风机一个7、4％硝酸酒精溶液，无水乙醇、脱脂棉等若干8、洛氏显微镜若干三、实验原理焊接过程中，焊接接头各部分经历了不同热循环，因而所得组织各异。
组织的不同，导致机械性能的变化。
对焊接接头进行金相分析，是对接头机械性能鉴定的不可缺少的环节。
焊接接头由焊缝金属和焊接热影响区金属组成，焊缝金属的结晶形态与焊接热影响区的组织变化，不仅与焊接热循环有关，也和所用的焊接材料和被焊材料有密切关系。
图1－1 焊缝金属的交互结晶示意图图1－2 C o、R和G对结晶形态的影响（一）焊缝凝固时的结晶形态1、焊缝的交互结晶熔化焊是通过加热使被焊金属的联接处达到熔化状态，焊缝金属凝固后实现金属的焊接。
联接处的母材和焊缝金属具有交互结晶的特征，图1-1为母材和焊缝金属交互结晶的示意图。
由图可见，焊缝金属与联接处母材具有共同的晶粒，即熔池金属的结晶是从熔合区母材的半熔化晶粒上开始向焊缝中心成长的。
这种结晶形式称为交互结晶或联生结晶。
当晶体最易长大方向与散热最快方向一致时，晶体便优先得到成长，有的晶体由于取向不利于成长，晶粒的成长会被遏止。
这就是所谓选择长大，并形成焊缝中的柱状晶。
2、焊缝的结晶形态根据浓度过冷的结晶理论，合金的结晶形态与溶质的浓度C o、结晶速度（或晶粒长大速度）R和温度梯度G有关。
图1-2为C o、R和G对结晶形态的影响。
由图1-2可见，当结晶速度R和温度梯度G不变时，随着金属中溶质浓度的提高，浓度过冷增加，从而使金属的结晶形态由平面晶变为胞状晶，胞状树枝晶，树枝状晶及等轴晶。
当合金成分一定时，结晶速度越快，浓度过冷越大，结晶形态由平面晶发展到胞状晶、树枝状晶，最后为等轴晶。
当合金成分C。
和结晶速度R一定时，随着温度梯度G的升高，浓度过冷将减小，因而结晶形态会由等轴晶变为树技晶，直至平面晶。
随着晶粒的成长，熔池中晶粒界面前的浓度过冷和温度梯度也随着发生变化。
因而，熔池全部凝固以后，各处将会出现不同的结晶形态。
在焊接熔池的熔化边界上，温度梯度G较大，结晶速度R很小，因此此处的浓度过冷最小，随着焊接熔池的结晶，温度涕度G由熔比边界处直到焊缝中心逐渐变小，熔池的结晶速度却逐渐增大，到焊缝中心处，温度梯度最小，结晶速度最大，故浓度过冷最大。
由上述分析可知，焊缝中结晶形态的变化，由熔合区直到焊缝中心，依次为：平面晶，胞状晶，树枝状晶，等轴晶。
在实际的焊缝金属中，由于被焊金属的成分、板厚、接头形式和熔池的散热条件不同，一般不具有上述的全部结晶形态。
当焊缝金属成分不甚复杂时，熔合区将出现平面晶或胞状晶。
当焊缝金属中合金元素较多时，熔合区的结晶形态往往是胞状树枝晶（或树枝状晶），焊缝金属中心则为等轴晶。
焊缝的结晶形态除了受被焊金属成分的影响外、还与焊接速度、焊接电流、板厚和接头形式等工艺因素有关。
（二）不易淬火钢焊接热影响区金属的组织变化不易淬火钢包括低碳钢、16Mn等低合金钢。
若以A3碳钢为例，根据其焊接热影响区金属的组织特征，可以分为四个区域（如图1-3所示）。
1、熔合区紧邻焊缝的母材与焊缝交界处的金属称为熔合区或半熔化区。
焊接时，该区金属处于局部熔化状态，加热温度在固液相温度区间。
在一般熔化焊的情况下，此区仅有2-3个晶粒的宽度，甚至在显微镜下也难以辨认。
但是，它对焊接接头的强度、塑性都有很大影响。
2、粗晶区该区的加热温度范围为1100-1350℃。
由于受热温度很高，使奥氏体晶粒发生严重的长大现象，冷却后得到晶粒粗大的过热组织，故称为过热区。
此区的塑性差，韧性低，硬度高。
其组织为粗大的铁素体和珠光体。
在有的情况下，如气焊或导热条件较差时。
甚至可获得魏氏体组织。
图1－3 A3碳钢焊接热影响区金属的组织3、细晶区此区加热温度在900℃-1100℃之间。
在加热过程中，铁素体和珠光体全部转变为奥氏体，即产生金属的重结晶现象。
由于加热温度稍高于900℃，奥氏体晶尚未长大，冷却将获得均匀而细小的铁素体和珠光体，相当于热处理时的正火组织，故又称为正火区或相变重结晶区。
该区的组织比退火（或轧制）状态的母材组织细小。
4、不完全重结晶区焊接时，加热温度在750-900℃之间的金属区域为不完全重结晶区。
当低碳钢的加热温度超过750℃时，珠光体先转变为奥氏体．温度进一步升高时，部分铁素体逐步溶解于奥氏体中，温度越高，溶解的越多，直至900℃，铁素体将全部溶解在奥氏体中间。
焊后冷却时又从奥氏体中析出细小的铁素体，一直冷却了750℃时，残余的残氏体就转变为共析组织一一珠光体。
由此看出，此区只有一部分组织发生了相变重结晶过程，而始终未溶入奥氏体的铁素体，在加热时会发生长大，变成较粗大的铁素体组织，所以该区域金属的组织是不均匀的，晶粒大小不一，一部分是经过重结晶的晶粒细小的铁素体和珠光体，另一部分是粗大的铁素体。
由于组织不均匀，因而机械性能也不均匀。
如果焊前母材为冷轧状态，则在温度为750℃以下的金属中，还存在一个结晶区。
处于再结晶区的金属，在加热的过程中，将发生金属的再结晶过程，即经过冷变形后的碎粒再在结晶温度作用下重新排列的过程。
四、实验方法与步骤（一）低碳钢焊接接头的金相分析1、将己焊好的试件（以结422焊条在150X40X6mm的试件上堆焊），切成25X25mm的试片，然后把试片四周用砂轮打去毛刺，并把四个角打磨成圆角。
2、用金相砂纸打磨试片。
必须注意，研磨试片的砂纸要由粗到细、依次制作，不要使粗砂粒带到细的砂纸上。
试片研磨完后，用清水冲洗，进行机械抛光，抛光后再用清水冲洗试片。
3、将抛光好的试片，用4%的硝酸酒精溶液腐蚀，大约经过5-10s左右，立即用清水冲洗，然后用无水乙醇轻轻擦去水分，并用吹风机吹干。
4、把己制备好的试片在显微镜下进行观察与分析。
分清焊接接头各区域后，仔细辩认各区域组织的特征。
（二）焊接接头硬度实验了解焊接接头三个区域即焊缝、热影响区、母材的硬度差别。
1、试样准备将对接接头如图1-3制备试样，按图中所示逐个点进行检测；BA SEMETA L HA Z W ELDHA ZBA SEMETA L1234567815910161718111213192014212、清理试样表面，并根据试样的材料、形状、选择压头、载荷和工作台。
3、把试样放在工作台上，按洛氏硬度计的操作规程进行试验。
前后共测三点，取其平均值为洛氏硬度值。
五、实验注意事项（1）试样两端要平行，表面要平整，若有油污或氧化皮，可用砂纸打磨，以免影响测定。
（2）圆柱形试样应放在带有“V”形槽的工作台上操作，以防试样滚动。
（3）加载时应细心操作，以免损坏压头。
（4）测完硬度值，卸掉载荷后，必须使压头完全离开试样后再取下试样。
（5）金刚钻压头系贵重物品，资硬而脆，使用时要小心谨慎，严禁与试样或其它物件碰撞。
（6）应根据硬度实验机的使用范围，按规定合理选用不同的载荷和压头，超过使用范围，将不能获得准确的硬度值。
实验二铸造应力检测实验指导书一、实验简介本实验利用不等粗三杆应力框模拟铸造合金凝固过程中铸造应力的产生和演变过程，以及其与温度的关系，借助于热电偶和拉压传感器，通过模数转换将信号动态显示于电子计算机屏幕上。
是学生理解合金成分、逐渐结构和温度对铸造应力的影响，学习拉力传感器和热电偶的使用方法，具有在材料成型及控制工程实践中基本掌握并使用各种技术、技能和现代化工程工具的能力。
主要内容：1、铸造合金凝固过程中铸造应力的产生和演变过程，以及其与温度的关系；2、合金成分对铸造应力的影响。
二、实验原理金属材料及其合金由液态变为固态时产生体积收缩，由于铸件各个部位厚度不同，开始凝固的时间也不同，所以当铸件某一部位的收缩受到其他部位的阻碍时，则在铸件中产生铸造应力。
本实验利用不等粗三杆应力框（中间粗、两边细）模拟铸造合金凝固过程中铸造应力的产生和演变过程，使用热电偶和拉压传感器分别检测应力框三根杆的温度和应力。
三、实验步骤及操作方法1、主要参数应力框尺寸：粗杆：20×20×300 mm细杆：20×10×300 mm粗杆：出厂时装1000kgf的拉压力传感器细杆：两细杆的应力和与粗杆大小相等、方向相反。
实验合金合金：Al-3%Cu合金，约1kg。
2、实验方法1）造型：用定位销锁紧好上箱、模板和下箱造下箱造上箱并扎通气孔上箱和模板一起起模并翻转模板从上箱上起模修型。
2）做外浇口箱。
3）合箱：在连接套上带螺纹的一端按装好铸焊和联接试件的3*M16螺丝先将下箱按放在仪器平台上用定位销调正下箱与平面台上定位孔的位置清理三个接口处的砂子（上箱和下箱）锁紧定位销由上箱插入下箱，放入平台定位孔放上外浇口箱准备浇注。
4）热电偶一对放在中间杆中点处，另一对放在侧杆的中点处，另一端与模数转换器连接。
5）配料，使用电阻炉熔化合金，当温度达到合金液相点+50～80℃时保温。
6）启动计算机，将屏幕上的初始信号调零。
7）从电阻炉中取出熔体，浇注。
观察屏幕上应力和温度的变化。
8）停止记录，准备取试件。
9）松开每个套筒上的三个锁紧螺钉，卸下三个锁紧销，连同试件一块从仪器上取下，然后再扭下来三个套筒，取下试件。
仪器全部复原，准备下一次试验。
四、注意事项1、严格按照操作规程实验；2、注意高温金属熔体；3、熔化和浇注液体金属时，请佩戴保护眼镜和手套。
实验三 铸造合金熔炼和流动性检测综合实验一、实验简介本实验利用ZLL-1500Ⅲ型同心三螺旋线合金流动性测定仪测定液体金属的流动性，理解液体金属流动性与合金成分和温度的关系。
使学生具有在材料成型及控制工程实践中基本掌握并使用各种技术、技能和现代化工程工具的能力。
主要内容：1、纯金属液流动性的测量；2、合金液流动性的测量；3、浇注温度对流动性的影响。
二、实验原理液体金属流动性直接影响铸造产品的质量。
流动性越好，越容易充满铸型的每一部分，不容易产生冷隔、疏松、夹杂等缺陷。
金属液温度越高，流动性越好。
在纯金属中加入其他元素形成合金后，影响合金液的流动性；当合金成分在共晶成分时，合金液流动性最好。
本实验利用三条同心的、断面尺寸10×10mm螺旋槽式流动性测试仪，以测量液体金属在螺旋槽中流动的长度来表示其流动性，金属液在螺旋槽中流动的距离越长，其流动性越好。
可以使用在三条同心的螺旋槽中流动的平均长度表示其流动性。
三、实验步骤及操作方法1、主要参数螺旋线长：1500mm截面尺寸：6/10×10mm分型面尺寸：ZLL-1500Ⅲ型，480×480mm参考附图。