工程材料实验报告
工程材料学实验报告
工程材料学实验报告实验题目：金属热加工与组织变化实验。
一、实验目的。
1.了解金属材料的热加工及其组织变化规律;。
2.通过实验，了解不同形变量和温度下金属材料的组织结构变化规律和工艺特点;。
3.提升学生实际动手能力和实验分析水平。
二、实验原理。
1.金属材料热加工。
金属材料热加工包括铸造、锻造、挤压、轧制、拉伸、冲压等。
金属材料经过热加工会引起其组织、力学性能的改变，其中最重要的是晶粒尺寸的变化。
2.晶粒尺寸变化。
热加工时，金属材料发生形变，晶粒被压扁，角度变化，弯曲等，从而产生了新的晶粒，晶界发生移位等组织结构变化。
晶粒尺寸变化的影响：随着晶粒尺寸的减小，材料的强度和韧性都会提高。
三、实验设备。
锻压机、马弗炉、显微镜、金相试样机等。
四、实验步骤。
1.准备不同形变量和温度的金属试样，铸造、轧制、锻造等;。
2.对不同工艺条件下的金属试样进行热加工实验;。
3.取样，制备金相试样;。
4.观察不同工艺条件下的金属试样的组织结构，对其进行分析和对比。
五、实验结果。
1.经过铸造、锻造、轧制等不同工艺处理，晶粒尺寸会发生变化。
2.随着形变量的增大，晶粒尺寸减小，强度和韧性都会增加。
3.随着温度的升高，晶粒尺寸也会减小，但是强度却会下降，韧性却会提高。
六、实验结论。
1.热加工所得的金属材料具有最好的强度和韧性比较均衡的组织结构。
2.晶粒尺寸的变化是影响金属材料强度和韧性的重要因素之一。
3.通过热加工可以控制晶粒尺寸大小，以达到不同的强度和韧性要求。
七、实验感想。
通过本次实验，我深刻地认识到了不同工艺条件下金属材料的组织结构变化规律，以及晶粒尺寸大小对金属材料强度和韧性的影响。
我还加深了对实验分析和处理的理解和掌握，提高了我的实际操作水平和科研素养。
在今后的学习和工作中，我将更加注重实践和实验，不断提高自己的实际动手能力和实验分析水平。
工程材料实验报告
工程材料实验报告
姓名
班级
学号
实验报告（一）
实验名称：
实验记录：
本组金属试样尺寸记录：材料：
直径(mm) 标距（mm）
拉抻前d0= L0= 拉伸后d1= L1=
本组非金属试样尺寸记录：材料：
厚度宽度截面积
= b =
拉抻试样 d
= b =
冲击试样 d
载荷：
F S= K N F b = K N
A k = J
实验结果汇总
20 45 塑料夹布胶木
σs MPa
强度
σb, MPa
δ %
塑性
Ψ %
硬度 HRB
冲击韧性a k J/cm2
结果分析
1、HRB、HRC在测量时所用的压头、载荷和读数方法有什么区别，各适用于测量什么材料。
标度压头类型载荷读数方式（内圈/外圈）适用材料HRB
HRC
2、分析含碳量对碳钢机械性能的影响。
3、分析合金元素对机械性能的影响。
4、分析为什么铝含金在航空领域应用广泛。
5、比较钢铁、有色金属、非金属三大类材料性能特点。
实验报告（二）
实验名称：
实验记录：
将观察到的各种钢的显微组织选择有代表性的部分画出，并指明各组成部分名称。
工业纯铁20#钢45#钢
T8钢T12钢
预习报告实验名称：
实验目的：
实验方案及说明：
实验报告（三）实验表格设计及数据记录：
实验结果分析：。
工程材料实验报告答案
工程材料实验报告答案实验报告：工程材料
实验目的：
1. 了解工程材料的性能和特征;
2. 通过实验，探讨工程材料的力学性能;
3. 利用实验结果检验材料的抗拉强度。
实验步骤：
1. 实验前准备：
（1）制作混凝土试块和钢筋试棒；
（2）清洗试验设备，确保正常使用；
（3）调试实验设备，确保正常工作。
2. 实验操作：
（1）将混凝土试块放置于拉伸机上，检查是否牢固；
（2）使用钢筋试棒将混凝土试块夹紧于拉伸机钳口之中；
（3）逐渐地加大拉伸机的压力，记录下混凝土试块的变形和摩擦倍数；
（4）根据拉伸机上标识的力学参数测定混凝土试块的抗拉强度。
实验结果：
在实验过程中，混凝土试块在承受压力的过程中表现出了很好的力学性能。
实验表明，该混凝土试块具有较高的抗拉强度，这一结果和我们所期望的一样。
实验结论：
通过本次试验，我们可以得出以下结论：
1. 工程材料的力学性能是受多种因素影响的。
在实际应用中，还需要考虑潜在的安全风险；
2. 在实验室环境中，我们可以通过模拟实际情况来预测工程材料的力学性能。
我们可以运用实验结果，选择最优化的材料来保证施工质量；
3. 由于实验时环境的影响，我们必须对实验结果进行准确的分析和判断。
我们不能将实验结果与实际施工情况作出简单而随意的推断。
土木工程材料实验报告答案
土木工程材料实验报告答案土木工程材料实验报告答案1. 引言土木工程材料实验是土木工程学科中的重要一环，通过实验可以了解和掌握不同材料的性能特点，为工程设计和施工提供科学依据。
本报告旨在分析和总结在实验中所得到的数据和结论，以及对实验结果的解释和评价。
2. 实验目的本次实验的主要目的是研究不同土木工程材料的力学性能，包括抗压强度、抗拉强度、弹性模量等指标。
通过实验数据的收集和分析，可以评估材料的质量和可靠性，为工程设计和材料选择提供参考。
3. 实验方法本次实验采用标准试验方法进行，包括抗压试验和抗拉试验。
在抗压试验中，使用压力机对不同样品进行加载，测量样品在不同荷载下的变形和破坏负荷。
在抗拉试验中，使用拉力机对样品进行加载，测量样品在不同拉力下的变形和破坏荷载。
4. 实验结果根据实验数据的分析，得到以下结果：- 材料A的抗压强度为XXX，抗拉强度为XXX，弹性模量为XXX。
- 材料B的抗压强度为XXX，抗拉强度为XXX，弹性模量为XXX。
- 材料C的抗压强度为XXX，抗拉强度为XXX，弹性模量为XXX。
5. 结果解释和评价根据实验结果，可以得出以下解释和评价：- 材料A具有较高的抗压强度和抗拉强度，适用于承受大荷载的工程结构。
- 材料B的抗压强度和抗拉强度较低，适用于承受较小荷载的工程结构。
- 材料C的抗压强度和抗拉强度处于中等水平，适用于一般工程结构。
6. 结论综合以上结果和评价，可以得出以下结论：- 材料A在抗压和抗拉方面表现出色，适用于承受大荷载的工程结构。
- 材料B适用于承受较小荷载的工程结构。
- 材料C适用于一般工程结构。
7. 实验改进和展望本次实验中，由于时间和条件限制，仅对少数材料进行了测试。
未来可以扩大样品数量和种类，进行更全面的实验研究。
另外，可以进一步探索不同材料的性能特点，如耐久性、耐腐蚀性等，为实际工程应用提供更多的参考和选择。
8. 结语通过本次实验，我们了解了土木工程材料的力学性能，并对不同材料的适用范围有了更深入的认识。
土木工程材料实验报告 -回复
土木工程材料实验报告 -回复
本次实验旨在通过对水泥、砂、石头进行试验，测试它们的物理性质以及统计规律，为土木工程中的材料选用提供参考依据。
实验器材
1.水泥
2.细砂
3.粗砂
4.石头
5.天平
6.试验桶
7.试验钢筋
实验步骤
1.将试验桶装满水泥并混合均匀，并将其覆盖，放置24小时。
2.将试验桶中加入细砂，混合均匀，并放置24小时。
3.按照上述方法制备粗砂和石头混合物，每个混合物均放置24小时。
4.用试验钢筋将各种试验材料进行压测和拉伸测试，记录结果。
实验结果
1.水泥的抗压强度为XX，抗拉强度为XX。
2.细砂的抗压强度为XX，抗拉强度为XX。
3.粗砂的抗压强度为XX，抗拉强度为XX。
4.石头的抗压强度为XX，抗拉强度为XX。
5.通过对结果进行统计和分析，可以发现水泥、砂、石头的强度大小顺序均为抗压强度＞抗拉强度，其中水泥的抗压强度最大，石头的抗拉强度最大。
6.在选择土木工程材料时，需根据工程的具体要求和使用环境，综合考虑各种因素，选用具备相应物理性质的材料。
结论
本次实验通过对水泥、砂、石头进行试验，测试了它们的物理性质，并总结出了它们的抗压强度和抗拉强度大小的规律，为土木工程
中的材料选用提供了参考依据。
在实际应用中，需针对具体情况进行
综合考虑和分析，选择具备相应物理性质的材料。
在工程建设和施工
过程中，需加强质量管控和安全保障措施，确保工程质量和施工安全。
大专工程材料实验报告
实验名称：工程材料的力学性能测试实验日期：2023年X月X日实验地点：工程材料实验室一、实验目的1. 熟悉工程材料力学性能测试的基本原理和方法。
2. 掌握拉伸试验、压缩试验、冲击试验等基本试验方法。
3. 通过实验数据，分析不同工程材料的力学性能特点。
二、实验原理本实验主要测试材料的拉伸、压缩和冲击性能。
以下是各测试方法的原理：1. 拉伸试验：通过拉伸试样，记录试样断裂时的最大负荷和断后标距长度，从而计算材料的抗拉强度、弹性模量等力学性能指标。
2. 压缩试验：通过压缩试样，记录试样断裂时的最大负荷和压缩变形量，从而计算材料的抗压强度、弹性模量等力学性能指标。
3. 冲击试验：通过冲击试验机对试样进行冲击，记录试样断裂时的能量损失，从而计算材料的冲击韧性。
三、实验材料与设备1. 实验材料：碳素钢、铝合金、塑料等。
2. 实验设备：万能试验机、冲击试验机、拉伸试验机、游标卡尺、量角器等。
四、实验步骤1. 拉伸试验：- 将试样固定在拉伸试验机上。
- 按照试验规程进行拉伸试验。
- 记录试样断裂时的最大负荷和断后标距长度。
2. 压缩试验：- 将试样固定在压缩试验机上。
- 按照试验规程进行压缩试验。
- 记录试样断裂时的最大负荷和压缩变形量。
3. 冲击试验：- 将试样固定在冲击试验机上。
- 按照试验规程进行冲击试验。
- 记录试样断裂时的能量损失。
五、实验数据与结果分析1. 拉伸试验数据：- 碳素钢：抗拉强度 = 580 MPa，弹性模量 = 200 GPa。
- 铝合金：抗拉强度 = 280 MPa，弹性模量 = 70 GPa。
- 塑料：抗拉强度 = 40 MPa，弹性模量 = 3 GPa。
2. 压缩试验数据：- 碳素钢：抗压强度 = 600 MPa，弹性模量 = 200 GPa。
- 铝合金：抗压强度 = 400 MPa，弹性模量 = 70 GPa。
- 塑料：抗压强度 = 60 MPa，弹性模量 = 3 GPa。
3. 冲击试验数据：- 碳素钢：冲击韧性= 80 J/cm²。
工程材料硬度实验报告(3篇)
第1篇一、实验目的1. 了解硬度测定的基本原理及常用硬度试验方法的应用范围。
2. 掌握布氏硬度、洛氏硬度、维氏硬度等硬度试验方法及其操作步骤。
3. 分析不同材料硬度与力学性能之间的关系。
4. 提高对工程材料性能评价的能力。
二、实验原理硬度是指材料抵抗另一较硬物体压入表面抵抗塑性变形的一种能力，是重要的力学性能指标之一。
硬度试验方法主要有布氏硬度试验、洛氏硬度试验、维氏硬度试验等。
1. 布氏硬度试验：在规定的载荷下，将直径为D的钢球或直径为D/10的金刚石球压入材料表面，保持一定时间后卸载，测量压痕直径d，根据压痕直径和载荷F计算硬度值。
2. 洛氏硬度试验：在规定的载荷下，将金刚石圆锥或淬火钢球压入材料表面，保持一定时间后卸载，测量压痕深度h，根据压痕深度和压头类型计算硬度值。
3. 维氏硬度试验：在规定的载荷下，将金刚石正四棱锥压入材料表面，保持一定时间后卸载，测量压痕对角线长度d，根据对角线长度和载荷F计算硬度值。
三、实验仪器与设备1. 布氏硬度试验机2. 洛氏硬度试验机3. 维氏硬度试验机4. 读数放大镜5. 标准硬度块6. 试样（如钢、铸铁、有色金属等）四、实验内容及步骤1. 布氏硬度试验（1）将试样放置在布氏硬度试验机上，调整压头与试样表面垂直。
（2）选择合适的载荷和钢球直径，按照实验要求进行试验。
（3）保持一定时间后卸载，用读数放大镜测量压痕直径d。
（4）根据公式HB = 2F/d^2（F为载荷，d为压痕直径）计算布氏硬度值。
2. 洛氏硬度试验（1）将试样放置在洛氏硬度试验机上，调整压头与试样表面垂直。
（2）选择合适的压头和载荷，按照实验要求进行试验。
（3）保持一定时间后卸载，用读数放大镜测量压痕深度h。
（4）根据公式HRC = 100(K - h/d)（K为常数，h为压痕深度，d为压痕直径）计算洛氏硬度值。
3. 维氏硬度试验（1）将试样放置在维氏硬度试验机上，调整压头与试样表面垂直。
（2）选择合适的载荷，按照实验要求进行试验。
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(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T10 900℃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HRB50 HRC20 HR633、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+Fe3C II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。
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机械工程材料
实
验
报
告
碳钢和铸铁的平衡组织和非平衡组织
的观察与分析
一．实验目的
1．观察和分析碳纲和白口铸铁在平衡状态下的显微组织。
2．分析含碳量对铁碳合金的平衡组织的影响，加深理解成分、组织和性能之间的相互关系。
3．熟悉灰口铸铁中的石墨形态和基体组织的特征，了解浇铸及处理条件对铸铁组织和性能的影响，并分析石墨形态对铸铁性能的影响。
4．识别淬火组织特征，并分析其性能特点，掌握平衡组织和非平衡组织的形成条件和组织性能特点。
二．实验概述
铁碳合金的显微组织是研究钢铁材料的基础。
所谓铁碳合金平衡状态
的组织是指在极为缓慢的冷却条件下，比如退火状态所得到的组织，其相变过程按Fe—Fe3C相图进行，此相图是研究组织，制定热加工工艺的重要依据。
其室温平衡组织均由铁素体F和渗碳体Fe3C两个相按不同数量、大小、形态和分布所组成。
高温下还有奥氏体A，固溶体相δ。
用金相显微镜分析铁碳合金的组织时，需了解相图中各个相的本质及其形成过程，明确图中各线的意义，三条水平线上的反应产物的本质及形态，并能作出不同合金的冷却曲线，从而得知其凝固过程中组织的变化及最后的室温组织。
三．实验仪器及材料
1．观察表2—1中的金相样品.
2．几种基本组织的概念与特征见表2—2
3．XJB—1型、4X型、XJP—3A型和MG型金相显微镜数台
4．多媒体设备一套
5．金相组织照片两套
四．实验内容
1．实验前应复习课本中有关部分，认真阅读实验指导书。
2．熟悉金相样品的制备方法与显微镜的原理和使用。
3．认真聆听指导教师对实验内容、注意事项等的讲解。
4．用光学显微镜观察和分析表2—1中各金相样品的显微组织。
5．观察过程中，学会分析相、组织组成物及分析不同碳量的
铁碳合金的凝固过程、室温组织及形貌特点。
五．实验原始数据记录
六．回答问题
2、碳钢
含碳量在（0.0218—2.11）%之间的铁碳合金，高温下为单相的奥氏体组
织，塑性好，适应于锻造和轧制，广泛应用于工业上，根据含碳量和室
温组织，可将其分为三类：亚共析钢、共析钢和过共析钢。
1）亚共析钢
含碳量在（0.0218—0.77）%之间的铁碳合金，室温组织为铁素体和珠光
体，随着含碳量的增加，铁素体的数量逐渐减少，而珠光体的数量则相
应的增加，显微组织中铁素体呈白色，珠光体呈暗黑色或层片状。
2）共析钢
含碳量为0.77%，其显微组织由单一的珠光体组成，即铁素体和渗碳体
的混合物，在光学显微镜下观察时，可看到层片状的特征，即渗碳体呈
细黑线状和少量白色细条状分布在铁素体基体上，若放大倍数低，珠光
体组织细密或腐蚀过深时，珠光体片层难于分辨，而呈现暗黑色区域3）过共析钢
含碳量在（0.77—2.11）%之间，室温组织为珠光体和网状二次渗碳体，含碳量越高，渗碳体网愈多、愈完整。
当含碳量小于1.2%时，二次渗碳体呈不连续网状，强度、硬度增加，塑性、韧性降低，当含碳量大于或等于1.2%时，二次渗碳体呈连续网状，使强度、塑性、韧性显著降低，过共析钢含碳量一般不超过（1.3—1.4）%，二次渗碳体网用硝酸酒精溶液腐蚀呈白色，若用苦味酸钠溶液热腐蚀后，呈暗黑色。
铸铁
白口铸铁
含碳量在（2.11—6.69）%之间，室温下碳几乎全部以渗碳体形式存在，故硬度高，但脆性大，工业上应用很少。
按含碳量和室温组织将其分为三类。
1）亚共晶白口铸铁
含碳量在（2.11—4.3）%之间，室温组织为珠光体、二次渗碳体和变态莱氏体Ld'组成。
用硝酸酒精溶液腐蚀后，在显微镜下呈现枝晶状的珠光体和斑点状的莱氏体，其中二次渗碳体与共晶渗碳体混在一起，不易分辨。
2）共晶白口铸铁
含碳量为4.3%，室温组织由单一的莱氏体组成，经腐蚀后，在显微镜下，变态莱氏体呈豹皮状，由珠光体，二次渗碳体及共晶渗碳体组成，珠光体呈暗黑色的细条状及斑点状，二次渗碳体常与共晶渗碳体连成一片，不易分辨。
呈亮白色。
3）过共晶白口铸铁
是含碳量大于4.3%的白口铸铁，在室温下的组织由一次渗碳体和莱氏体组成，经硝酸酒精溶液腐蚀后，显示出斑点状的莱氏体基体上分布着亮白色粗大的片状的一次渗碳体。
灰口铸铁
由铁碳双重相图可知，铸铁凝固时碳可以以两种形式存在，即以渗碳体的形式Fe3C和石墨G的形式存在。
碳大部分以渗碳体Fe3C形式存在的，因其断口呈白色。
而称白口铸铁，如前所述，白口铸铁硬而脆，很少用做零件。
而碳大部分以石墨形式存在的，因其断口呈灰色，而称灰口铸铁。
工业生产中常采用调整铸铁成分，加入石墨化形成元素如C、Si、P、Al、CU及球化剂，或进行石墨化退火等措施，生产各种灰口铸铁零件。
虽然灰口铸铁的强度、塑性和韧性比钢差，但具有优于钢的减震性，耐磨性、铸造性和可切削性，且生产工艺和熔化设备简单，因而在工业上得到普遍应用。
灰口铸铁的显微组织可简单的看成是钢基体和石墨夹杂物共同构成。
按石墨形态可将灰口铸铁分为灰铸铁、球墨铸铁和可锻铸铁三种。
按基体的不同又可分为三类，即铁素体、珠光体、铁素体+珠光体。
灰口铸铁具有优良的铸造性能、切削加工性能、耐磨性和减磨性，在工业上得到广泛的应用。
3、亚共析钢[0.0218%<w(C) <0.77%]平衡结晶过程
以碳质量分数为0.4%的铁碳合金为例, 平衡结晶过程：
合金冷却时, 从1点起自L中结晶出δ, 至2点时, L的碳质量分数变为0.53%, δ的碳质量分数变为0.09%, 发生包晶反应生成A0.17 。
反应结束后尚有多余的L。
2¢点以下, 自L中不断结晶出A, 至3点合金全部转变为A。
在3～4 点间A冷却不变, 从4点起, 冷却时由A中析出F, F在A 晶界处优先生核并长大, 而A和F的成分分别沿GS和GP线变化。
至 5 时, A的碳质量分数变为0.77%, F的碳质量分数变为0.0218%。
此时A发生共析反应, 转变为P, F不变化。
从5¢继续冷却至6点, 合金组织不发生变化, 因此室温平衡组织为F+P。
F呈白色块状; P呈层片状, 放大倍数不高时呈黑色块状。
碳质量分数大于0.6%的亚共析钢, 室温平衡组织中的F常呈白色网状, 包围在P周围。
含0.4%C的亚共析钢的组织组成物为F和P, 它们的质量分数为：
钢的组成相为F和Fe3C, 它们的质量分数为：
亚共析钢的碳质量分数可由其室温平衡组织来估算。
若将F中的碳含量忽略不计, 则钢中的碳含量全部在P中, 因此由钢中P的质量分数可
求出钢的碳质量分数：
C%=P%×0.77%
式中, C%表示钢的碳质量分数, P%表示钢中P的质量分数。
由于P 和F的密度相近, 钢中P和F的质量分数P和F的面积百分数来估算。
七．感想和建议
通过这次实验，我亲眼看到了书本上所学的各种组织形态，对我对本课程及相关知识的理解有很大的帮助。
能够帮助我更好的学习本门课程。
使我对铸铁和碳钢的组织有了更清楚的认识。
建议以后能有更多此类实验。