材料工程基础实验
工程材料基础实验报告
工程材料基础实验报告第一篇：工程材料基础实验报告实验二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．金相组织照片两套三、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。
四、实验问题分析2.根据实验结果，结合所学知识，分析碳钢和铸铁成分、组织和性能之间的关系。
（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）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。
材料工程基础实验指导书
材料工程基础实验指导书材料工程基础实验指导书是针对材料工程专业学生进行教学实践活动所编制的一份指导书。
它是对教学大纲和理论知识进行实践运用，以帮助学生更好地掌握材料工程基础知识，提高实验操作能力的重要教材之一。
下面将就材料工程基础实验指导书的编写、使用及价值等方面展开阐述。
一、指导书的编写材料工程基础实验指导书是基于材料工程专业课程体系，根据实验的性质和实验过程进行编写。
编写者应结合目前教学大纲和课程内容进行详细的设计和计划，包括实验方案的设计、操作方法的详细说明、实验过程中注意事项的提示、问题解答以及结果分析等方面。
指导书的编写需要具有入门性、实用性、操作性、易懂性等特点，以保证学生可以清晰、准确地理解实验的目的和意义，并且有助于学生积极参与，独立思考和探究实验过程中的各种问题。
二、指导书的使用使用指导书时，首先使用教师应根据学生的实验水平和理解程度，在指导书的基础上进行适当的讲解和解释，以让学生更好地理解实验目的和理论基础，理解实验操作的关键点和难点，避免在实验中出现各种问题，从而保证实验的顺利进行。
如果学生在实验过程中出现问题，教师应鼓励他们自主思考和尝试解决方法，不断总结经验和教训，以提高其实践能力和学习效果。
同时，在实验的过程中应注意安全问题，遵守规定，确保实验无风险、无事故，达到安全实验的目的。
三、指导书的价值材料工程基础实验指导书对学生的实验操作和理论知识的掌握在课程学习中具有重要的价值。
通过实验，学生能够更好地体验到理论知识在实际操作中的运用，更深入地了解材料性能、特点和应用领域，在实践中发掘问题，探究问题，理解和掌握基本原理和技能。
指导书的使用还能激发学生的学习兴趣，创造出良好的课堂氛围和共同学习的氛围，使学生在互动、探究、创新和发现中成长，增强其自主学习和合作学习的能力。
总之，材料工程基础实验指导书是提高学生实验操作水平和理论知识掌握水平的重要手段，编写人员和教师应根据实验性质、教学大纲和课程内容设计科学、合理的实验指导书，指导学生循序渐进地掌握实验技能和理论基础，从而达到提高学生综合素质的目的。
材料科学与工程基础实验实验报告详解
郑州航院材料成型及控制工程专业材料科学与工程基础实验课设报告学生姓名：一、综述1. 马氏体组织综述马氏体是将钢加热到一定温度（形成奥氏体）后经迅速冷却（淬火），得到的能使钢变硬、增强的一种淬火组织。
马氏体通常有片状、板条状，但金相观察中通常表现为针状。
高的强度和硬度是马氏体的主要特征之一，通常低碳马氏体具有良好的强度和一定的韧性，高碳马氏体强度高、韧性大。
回火马氏体一般是淬火钢经低温回火（150~250℃）所得组织。
有成分不均匀的过饱和的 a-固溶体与高度弥散分布的碳化物FeXC所组成，基本上保持了淬火钢的高硬度和高耐磨性的前提下，降低其淬火内应力和脆性，以免使用时崩裂或过早损坏。
它主要用于各种高碳的切削刃具、量具、冷冲模具、滚动轴承以及渗碳件等。
低温回火后的工件硬度一般在60HRC以上。
2. 索氏体组织综述索氏体是钢经正火或等温转变所得到的铁素体与渗碳体的机械混合物，索氏体组织属于珠光体类型的组织，但其组织比珠光体组织细，索氏体具有良好的综合机械性能。
回火索氏体由淬火钢高温回火（500~650℃）所得组织，是较细小的铁素体与球状渗碳体的混合物。
具有良好的机械性能，硬度一般在28-33HRC.习惯上将淬火钢加高温回火相结合的热处理工艺称为调质，其目的是获得强度，硬度、塑性和韧性都较好的综合机械性能。
因此，广泛用于汽车，拖拉机，机床等的重要结构零件，如连杆，螺栓，齿轮及轴类。
回火后硬度一般为HB200－330。
3. 屈氏体组织综述屈氏体是通过奥氏体等温转变所得到的由铁素体与渗碳体组成的极弥散的混合物。
是一种最细的珠光体类型组织，其组织比索氏体组织还细。
回火屈氏体淬火钢经中温回火(350~500℃)所得组织，是极细小的铁素体与球状渗碳体的混合物。
其目的是获得高的屈服强度，弹性极限和较高的韧性。
因此，它主要用于各种弹簧和热作模具的处理，回火后硬度一般为HRC35－50。
二、实验过程1. 热处理加工方法、过程（1）T8号钢：①淬火将试样置于780ºC炉膛内，保温6分钟左右，取出试样对其进行油冷。
工程材料及材料成型基础实验报告
实验一金属材料硬度的测定实验一、实验目的1、了解布氏硬度和洛氏硬度的测定方法。
2、掌握布氏、洛氏硬度试验计的基本构造和操作方法。
二、实验内容及步骤1、布氏硬度的测定布氏硬度的测定在HB-3000型布氏硬度机上进行。
(1)实验原理布氏硬度数值通过布氏硬度试验测定。
布氏硬度试验是指用一定直径的球体（钢球或硬质合金球）以相应的试验力压入被测材料或零件表面，经规定保持时间后卸除试验力，通过测量表面压痕直径来计算硬度的一种压痕硬度试验方法。
布氏硬度值是试验力除以压痕球形表面积所得的商。
使用淬火钢球压头时用符号HBS，使用硬质合金球压头时用符号HBW，计算公式如下：HBS（HBW）=0.102式中：F—试验力（N）；D—球体直径（mm）；d—压痕平均直径（mm）。
由上式可以看出，当F、D一定时，布氏硬度值仅与压痕直径d的大小有关。
所以在测定布氏硬度时，只要先测得压痕直径d，即可根据d值查有关表格得出HB值，并不需要进行上述计算。
国家标准GB231-1984规定，在进行布氏硬度试验时，首先应选择压头材料，布氏硬度值在450以下（如灰铸铁、有色金属及经退火、正火和调质处理的钢材等）时，应选用钢球作压头；当材料的布氏硬度值在450~650时，则应选用硬质合金球作压头。
其次是根据被测材料种类和试样厚度，按照表1—1所示的布氏硬度试验规范正确地选择压头直径D、试验力F和保持时间t。
布氏硬度习惯上只写出硬度值而不必注明单位，其标注方法是，符号HBS或HBW之前为硬度值，符号后面按以下顺序用数值表示试验条件：球体直径、试验力，试验力保持时间（10~15s不标注）例如：120HBS10/1000/30，表示直径10mm钢球在9.80KN（1000kgf）的试验力作用下，保持30s测得的布氏硬度值为120。
500HBW5/750，表示用直径5mm的硬质合金球在7.35KN（750kgf）试验力作用下，保持10~15s测得的布氏硬度值为500。
材料工程基础实验实验讲义(word版本)
材料工程基础实验讲义目录实用文档实验一、煤的工业分析 (1)实验二、煤的发热量测定 (7)实验三、材料导热系数的测定 (15)实验四、雷诺实验 (22)实验五、伯努利方程实验 (25)实验六、风机性能曲线实验 (32)实验七、流体力学综合阻力实验A (38)实验八、流体力学综合阻力实验B (46)实验九、固体流态化的流动特性实验 (48)实验十、流化床干燥器干燥曲线的测定 (56)实验十一、除尘性能实验 (66)实验十二、综合传热性能实验 (69)实验十三、烟气成分分析 (73)实验十四、热电偶的焊接与校正实验 (79)实用文档实用文档实验一、煤的工业分析一、实验目的意义工业分析是分析化学的一个分支，是分析化学在工业生产上的应用。
通过工业分析能够评定燃料、原料及产品的质量。
本实验的目的：1．掌握煤的工业分析方法，即煤的水分、灰分、挥发分和固定碳的测定方法。
2．判断分析煤样的种类。
3．根据经验公式计算煤的低位发热值。
二、实验原理作为固体燃料的煤，是由极其复杂的有机化合物组成的，就其所含元素而言，不外乎有碳(C)、氢(H)、氧(O)、氮(N)、硫(S)五种元素及部分矿物杂质(灰分A )和水分M 。
煤的成分分析有元素分析和工业分析两种方法，其中煤的工业分析方法是我国工矿企业中经常采用的一种简易的分析方法，即通过对实验中风干煤样(空气干燥基)所含水分M 、挥发分V 、灰分A 和固定碳Fc 的测定，得到煤的工业分析成分的方法。
即：100%ad ad ad ad M V A Fc +++= （1） 式中 ad M ——空气干燥基煤样中水分的质量分数，％；ad V ——空气干燥基煤样中挥发分的质量分数，％； ad A ——空气干燥基煤样中灰分的质量分数，％；ad Fc ——空气干燥基煤样中固定碳的质量分数，％。
实验中所遵循的原理为热解质量法，即根据煤样中各组分的不同物理化学性质，控制不同的温度和时间，使其中的某种组分发生热分解或完全燃烧，并以试样失去的重量占原试样重量的百分比作为该组分的重量百分含量。
材料工程基础综合实验
实验目的：通过实验了解乳液聚合的特点，了解乳液聚合中各组分的作用， 尤其是乳化剂的作用； 掌握制备聚苯乙烯乳胶的方法。
实验原理：乳化剂是乳液聚合中的重要组分，当乳化剂水溶液超过临界胶束 浓度时，开始形成胶束，链引发与链增长绝大部分在胶束中发生。 乳液聚合的反应速度和产物分子量与反应温度、单体浓度、引发 剂浓度和单体体积内聚合物颗粒数有关，而体系中最终有多少单 体－聚合物颗粒主要取决于乳化剂的种类和用量。
破碎制粉
SPS烧结
图1 单辊快淬法制备NdFeB薄带 图2 NdFeB薄带
图3 26m/s辊速快淬 NdFeB薄带的TEM
烧结体的显微形貌图
SPS烧结
普通烧结
材料工程基础综合实验
2.3 熔体快淬法制备非晶、纳米晶材料实验
实验要求
➢了解快淬法制备非晶、纳米晶的特点 ➢观察不同冷淬工艺对材料微观结构及形貌的影响 ➢运用所学理论讨论冷淬制备非晶、纳米晶材料的生长机理 ➢了解实验过程中所需设备特性及操作规范
实验内容：接规范的调整； 等离子弧焊对焊枪的要求； 观察维持弧形态； 观察转移弧形态。
实验步骤
电焊机连接
预调焊 接规范
建立维持弧
建立转移弧
材料工程基础综合实验
3.2 脉冲微束等离子弧焊实验
实验要求
➢了解脉冲等离子弧焊接的特点 ➢掌握等离子弧焊接对电源的要求 ➢了解等离子弧几种形式的压缩 ➢熟练等离子弧焊常见焊接缺陷种类及解决措施 ➢熟练掌握等离子弧焊实验中所用的设备及操作规范
材料工程基础综合实验
1.2 铝合金轧制工艺实验
实验目的：掌握板带轧机工作原理及设备操作过程； 学会轧制变形量的计算方法及安排道次变形量。
实验原理：轧制过程是靠旋转的轧辊及轧件之间形成的摩擦力将轧件拖进轧 辊缝之间并使之产生压缩，发生塑性变形的过程，按金属塑性变形体积不变 原理，通 过轧制，轧件厚度变薄同时长度伸长，宽度变宽。
(建筑工程管理)材料工程基础实验指导书
（建筑工程管理）材料工程基础实验指导书材料工程基础实验指导书王连琪郑洁徐兴文材料科学和工程学院《材料成形工艺》介绍了铸造、锻压、焊接专业等方面的知识，为配合教材达到教学和实际相结合的目的，使学生能理性认识材料成形的方法，拟定了铸造、锻压、焊接实验。
壹铸造性能实验实验1铸造合金流动性的测定1.1实验目的：1）测定铸造合金成分对该合金流动性的影响。
2）测定浇注温度对该合金流动性的影响。
1.2实验的基本原理流动性是铸造合金的重要性能之壹，它对铸件质量有较大的影响；如补缩、冷隔、浇不足等。
为了获得优质铸件就必须对流动性加以研究。
铸造合金流动性的定义为液态金属本身充满铸型的能力，它和合金的成分、温度、杂质含量及其物理性质有关。
合金的流动性和合金的充型能力是俩个概念。
合金的充型能力是液态合金充满铸型型腔，获得形状完整，轮廓清晰铸件的能力。
由于影响液态金属充型能力的因素很多，很难对各种合金在不同铸造条件下的充型能力进行比较。
所以，常常用固定条件下所测得的合金流动性来表示合金的充型能力。
1.3实验合金和试样1）纯铝和铸铝102。
2）试样—取壹箱壹件螺旋形试样如图1.1通过实验研究成分对流动性的影响。
取纯Al和ZL102合金在相同温度下浇注螺旋形试样，进行比较。
在实验时，要求铸型相同（透气性、紧实度等）和过热温度相同条件下进行比较。
研究温度对合金流动性的影响，纯Al和ZL102合金分别在不同温度下浇注螺旋形式样，比较螺旋式样的长度。
1.4实验设备和材料1）熔化设备：坩埚电阻炉俩台或感应电炉石墨坩埚俩个2）合金材料：工业纯Al铸铝1023）铸型：三副模板、三副砂箱、造型型砂及制型工具4）热电偶（镍铬-镍硅）俩支及毫伏表5）去气剂：氯化锌图1.1螺旋形流动性试样机构示意图1—浇口杯2—低坝3—直浇道4—螺旋5—高坝6—溢流道7—全压井1.5实验前准备1）熟悉螺旋形试样的结构特点及各部分作用，对铸型的要求。
2）复习合金成分和浇注温度对铸造合金流动性的影响。
实验指导书-《材料工程基础实验》要点
湖南工学院材料工程基础实验实验指导书材料与化学工程学院2015 年10 月湖南工学院实验课要求1、按时到达实验室进行实验，无故不得迟到、早退，违者将扣其实验课的平时成绩。
2、必须按照本人课表安排的时间来实验室进行实验，不得私自调换实验时间。
3、每次实验之前必须认真进行预习，并写好实验预习报告，无预习报告的，不得进行实验。
4、实验时，必须认真记录实验数据，不得抄袭别人的实验数据，并在实验结束后，认真撰写实验报告，在规定时间内统一交到办公室进行批改。
5、本实验课共分四次实验，无故缺席一次实验，实验成绩即为不及格，如确有客观原因不能在规定时间内进行实验的，必须及时告知实验老师，并在其安排的其他时间内补做实验。
6、实验课成绩由平时到课表现，预习及实验报告的成绩共同进行评定，实验课结束之后，仍未提交实验报告的，或者实验报告不全的，实验课成绩将记为不及格。
7、实验室的维护是大家共同的工作，所以，每次实验结束后，必须认真打扫后，方可离开，谢谢大家！实验一流体流动阻力的测定实验一、实验目的1、掌握流体流经直管和阀门时的阻力损失和测定方法，通过实验了解流体流动中能量损失的变化规律。
2、测定直管摩擦系数入与雷诺数Re的关系。
3、测定流体流经闸阀时的局部阻力系数o二、实验内容1、测定实验管路内流体流动的阻力和直管摩擦系数入2、测定实验管路内流体流动的直管摩擦系数入与雷诺数Re之间关系曲线和关系式。
3、测定流体流经闸阀时的局部阻力系数o三、实验原理1、概述本实验装置可以测定对比：DN20粗糙直管、光滑管和阀门等阻力系数。
在实际生产中，许多过程都涉及到流体流动的内部细节，尤其是流体的流动阻力。
流体在流动过程中为克服流动阻力必定要消耗能量。
流体流动阻力产生根本的原因是流体具有粘性，流动时存在着内磨擦，而固定的管壁或其它形状固体壁面，促使流动流体的内部发生相对运动，为流体流动阻力的产生提供了条件，因此液体阻力的大小与流体的物性、流动状况及壁面等因素有关。
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昆明理工大学《金属材料工程基础》实验指导书材冶学院实验中心材料与冶金工程学院2006年7月实验一钢的热处理及性能一、实验目的：1、了解热处理设备结构组成，掌握热处理的基本操作方法。
2、建立热处理工艺与钢的成分、组织及性能之间的关系。
二、实验内容：（一）、热处理设备在实验室中由教师针对设备进行介绍及讲解。
（二）、热处理工艺参数的选择：热处理工艺参数包括：加热温度、加热时间和冷却方式等。
各种钢的加热温度，都是根据钢的临界点A C1、A C3、A CCm、来确定的。
碳钢及低合金钢的加热经验公式如表2—1。
其加热时间通常根据零件的有效厚度来计算，但应考虑装炉量及装炉方式加以修正，其经验公式及数据如表2—2。
（三）、热处理后的组织结构类型：1、珠光体：珠光体是铁素体和渗碳体的机械混合物，因热处理工艺不同，珠光体中的渗碳体具有不同的形态。
（1）、若热处理工艺为普通的退火或正火时，其显微组织为片层状，称为片壮珠光体。
由于普通的退火或正火的冷却速度不同，因而珠光体的片间距离也不同，正火的冷却速度大于退火的冷却速度，因此正火后得到的组织比普通退火的细小，这些组织可能是索氏体或屈氏体。
根据片间距不同，珠光体类型的组织的性能也不同：a、珠光体（P）：片间距离Δ0＞0.4μm,硬度为HB180左右它在光学显微镜下放大500倍下,可清晰地看出片层状情况.b、索氏体(S): 片间距离Δ0=0.2～0.4μm，硬度为HB250左右，放大1000～1500倍时才能分辨出其片层状的特征。
c、屈氏体（T）：片间距离Δ0＜0.2μm，硬度为HB350～400左右，它需在电子显微镜下放大5000倍以上才能分辨出片层状的特点。
（2）、马氏体：马氏体是碳在α—Fe中的过饱和固溶体。
当钢的碳含量较低时，淬火后所得的是一束束尺寸大体相同的平行条状马氏体，称为板条马氏体，又叫低碳马氏体。
若含碳量较高时，淬火后得到的是针状马氏体，又叫高碳马氏体。
低碳马氏体具有足够的硬度、强度和高的塑性、韧性。
高碳马氏体硬度高，脆性大，塑性和韧性差。
（3）、残余奥氏体：、残余奥氏体是钢在淬火过程中残留下来的未转变的过冷奥氏体，它与一般奥氏体在本质上无任何区别，它同样是碳在γ-Fe中的固溶体，其含碳量的多少与钢的含碳量及热处理工艺有关。
4、淬火钢回火后的组织：淬火钢经不同温度回火得到不同转变产物。
（1）、回火马氏体：淬火钢在低温（150～250℃）回火后的转变产物。
因为马氏体析出碳化物，马氏体的碳浓度降低，正方度减小。
回火马氏体比淬火马氏体更容易腐蚀，故在显微镜下呈现暗黑色。
回火马氏体硬而耐磨，强度高而韧性差。
（2）、回火屈氏体：淬火钢在中温回火（350～500℃）回火后的转变产物。
其组织状态为极细的渗碳体和铁素体的机械混合物，但还保持了马氏体的方向性。
回火屈氏体的屈强比（бS／бb）高，弹性好。
（3）、回火索氏体：淬火钢在高温（550～650℃）回火的转变产物。
其组织状态为粒状渗碳体和铁素体的机械混合物，由于α相已进行了再结晶，因而无马氏体的方向性。
回火索氏体具有较高的综合机械性能。
淬火加高温回火的操作又称调质。
热处理后的组织及性能之间的关系是：奥氏体化后，随着冷却速度的增大，所得组织的硬度、强度提高而塑性、韧性降低。
淬火回火时，随着回火温度的升高，硬度和强度逐渐降低，而塑性、韧性逐步提高。
三、实验步骤：1、首先按照处理工艺规范进行退火、正火、淬火、回火（高、中、低）处理，每个人完成其中的一项处理工艺过程。
2、处理后测定每个试样的硬度值，记入表8—3；四、实验报告要求：1、实验原始数据表（按表8—3的形式）。
2、比较分析各种热处理工艺条件下的试样组织特征。
3、分析珠光体型的索氏体、屈氏体与索氏体、回火屈氏体的组织、性能上有什么不同，它们在什么条件下获得的。
实验二、铝硅合金熔铸及组织分析一、实验目的：1、了解及学习合金的熔铸全过程；2、掌握铝硅合金的变质处理；3、学会分析铝硅合金变质前后显微组织特征及性能；二、实验说明：在铸造合金中，以Ai—Si共晶为基的合金是最常用的，这主要是因为铸造性能好，硅在结晶时象石墨一样体积是膨胀的，收缩小，降低了铸件的热裂倾向，此外线膨胀系数很低，导热性好，广泛用于制造内燃机和压缩机的活塞。
并且经过变质处理以后，可以提高强度和韧性。
三、实验内容：铝硅合金是应用最广泛的一种铸造合金，常称为硅铝明，典型牌号为ZL102、含硅11—13％，从Ai—Si合金相图可知，其成分在共晶点附近，而具有良好的铸造性能。
当硅含量大于共晶成分时，铸造后得到的组织为粗大的针状硅和α固溶体所组成的共晶体及少量呈多面体的初生硅晶体组成。
粗大的硅晶体极脆，而严重地降低了合金的塑性，为了改善合金的性能，可采用变质处理。
即再浇注前加入占合金总量2—3％变质剂（常用的变质剂为2∕3NaF+1∕3NCl的混合物）。
由于钠能促进硅的形核，并能吸附在硅的周围阻碍硅晶体的张大，使合金组织细化。
同时使合金的共晶点右移，而使原成分合金变为亚共晶，使变质后的合金组织成为初生α固溶体和细蜜共晶体（α+。
Si）组成。
由于共晶体中硅的细化，而使合金的强度与塑性显著改变。
四、实验程序；加入金属硅↘1、配料→熔化金属铝→700—750℃→待硅熔化后进行搅拌→静置5分钟后→进行浇注。
加入金属硅加入变质剂↘↘2、配料→熔化金属铝→700—750℃→待硅熔化后→进行搅拌→静置5分钟后→进行浇注。
3、磨制金相试样，观察及分析金相组织；（1）、未经变质处理的组织：粗大的针状硅和α固溶体所组成的共晶体及少量呈多面体的初生硅晶体。
即（α+Si针状）共晶体+Si块。
（2）、经变质处理的组织：初生α固溶体和细蜜共晶体，即α+（α+Si点状）共晶体（3）分别测定变质前后两种合金的布氏硬度值。
五、实验任务与要求：1、说明合金实验方案及成分设计的要求。
2、绘出铝硅合金变质前后的金相组织。
绘在一个直径30mm的圆内并注明材料、状态、组织、放大倍数、浸蚀剂。
3、测定变质前后的试样的硬度，分析组织及性能之间的关系。
实验三、表面处理及组织观察分析（一）、钢铁工件上电沉积锌一、实验目的：1、掌握电镀前工件的预处理过程及对镀层质量的影响2、掌握阴极电流密度对镀层质量的影响规律3、了解电镀液中各成分的作用4、了解电镀工艺条件对镀层质量的影响二、实验内容简介电镀是在整流电作用下，以工件为阴极，使电解液中的金属离子还原并沉积到工件表面，形成具有一定性能的金属镀层的过程。
其目的和意义主要是改善材料的外观，提高材料的各种物理化学性能，赋予材料表面特殊的耐蚀性、耐磨性、焊接性、装饰性及各种电、磁、光学等性能，在工业中的应用较为广泛。
锌镀层是一种银白色的镀层，在干燥大气中性质稳定，其标准电极电位低于Fe。
在一般的腐蚀介质中均可为阳极镀层，对基体有电化学保护作用和机械保护作用，其工艺成熟、操作简单。
在电镀生产中，电镀Zn占总产量的60%以上，因此本实验以电镀Zn为例，帮助我们进一步了解电镀过程及各工艺参数的影响。
1、电镀原理当整流电通过两电极及两极间含金属离子的电解液时，金属离子在阴极上还原沉积成镀层，而阳极氧化将金属转移为离子。
M（阳极）-Ze →M Z+M Z+（阳极表面）+Ze →M（金属镀层）实际上，金属的沉积过程要比上述电化学反应式所表达的要复杂得多，要实现金属离子在阴极上的还原，必须使还原电位小于其平衡电位，产生阴极极化。
在这个条件下，金属离子沉积为金属镀层要经过以下四个步骤：传质步骤、前置化学步骤、电荷转移步骤、结晶步骤。
2、电镀层的基本要求不同的金属镀层具有不同的物质，甚至同一种镀层因应用场合的不同，对它的要求也有差异，但是通过电镀形成的金属镀层，不管品种和性质如何，人们对它都有一些共同的要求。
（1）镀层与基体间有良好的结合力，不允许出现镀层起鼓、爆皮、脱落等现象。
（2）镀层应结构致密，表面光滑平整，有的甚至要求具有一定的光亮度。
（3）工件不同部位，厚度要均匀，或在基体表面各部位镀层厚度的差异尽可能地小。
除此之外，还应结合工件的实际服役现状，对镀层有一些特别而具体的要求，如硬度、耐蚀性、色彩等。
3、电镀过程及步骤（1）电镀前工件预处理为了得到健全、致密、结合力良好的镀层，电镀前需对工件进行一些前处理工作。
常分为以下几个步骤：a、工件表面整平用机械方法（如磨光、抛光、滚光、刷光、喷砂等）使工件表面达到规定的光滑程度，其机理主要是使磨料与工件表面充分摩擦、碰撞、除去表面的划痕、浇口、毛刺、氧化皮、焊缝等宏观缺陷。
b、除油（脱脂）除油是电镀前处理的一项重要工序，若除油不彻底就会影响镀层与基体金属的结合力或使镀层发花。
用有机溶剂（如四氯化碳、汽油、丙酮等）、碱液等，采用化学法、电化学法、超声波振动清洗以除去工件表面的汗渍、油污等。
随着工业的发展，工件在加工和使用过程中所用的润滑油类别也发生着变化，往往是两类油脂均有应用，因而除油过程往往是几种方式结合起来使用，效果较好。
常用碱液脱脂配方（g/l）和工艺条件（黑色金属适用）：NaOH Na2CO3Na3PO4•12H2O Na2SiO3YC除油添加剂温度（℃）配方1：50~100 25~35 25~35 10~15 80~95配方2：40~60 25~35 25~35 10~15 60~80c、酸洗：酸洗是镀前处理的重要工序，良好的酸洗工艺是镀层与基体金属结合力的重要保证，其目的是去除工件上的氧化物、锈蚀等，露出金属晶格，为了避免出现“过腐蚀”和“渗氢”，常在酸洗液中加入一些添加剂（如缓蚀剂、表面活性剂等），起除油、抑雾、缓蚀等作用。
钢铁工件常用酸洗液的配方及工艺条件：HCL(d=1.18g/cm3) 乌洛托品（六次甲基四胺）时间(min) 温度（℃）150~400g/L5g/L 1~5 10~35缓蚀剂多为含氮或硫原子的有机物，缓蚀剂的作用机理被认为：缓蚀剂本身带电荷，与锈及氧化皮的吸附力很差，不能形成保护膜。
故不断被溶解下去。
缓蚀剂易于吸附在基体金属上并形成分子膜保护金属，同时增加了氢的超电压，阻止了酸的作用以达缓蚀目的。
d、中和与水洗中和指用碱中和工件经化学去锈，水洗后残留在其上的酸液。
虽经过水洗，但在工件表面，尤其是焊缝、小孔、深孔等部位仍残留酸液，很易再次腐蚀工件，故需中和处理，常用中和处理工艺为：Na2CO3 PH 温度（0C）时间（min）20~50g/l 9~11 40~60 0.5~1中和后再以水洗干净工件上的余碱，之后工件立即转入电镀槽。
工件经上述磨光、抛光、去油、去锈、去旧涂膜等预处理工序后，要求其达到规定的洁净程度（清洁度），清洁度的高低是衡量表面预处理质量好坏的指标，但迄今为止还没有一种简单而灵敏的检测方法，加上表面处理各行业对表面清洁度的要求也不完全相同，各行业均根据自己的要求和条件选用不同的方法来检测清洁度。