工程材料及热处理

《工程材料及热处理》实验教学大纲

课程代码：

课程名称：工程材料及热处理

英文名称：Engineering Materials and Heat Treatment

课程总学时：40 学分：2.0

理论学时：34 实验学时：6

课程类型：必修课

课程性质：专业课

设置类别：非独立设实验课

先修课程：高等数学12201-12202、大学物理、画法几何与机械制图12214-12215、工程力学、金工实习

适用专业：车辆工程、机械设计与制造

开课单位：材料工程学院

一、实验教学的性质地位和任务

工程材料及热处理是机械类、及其他近机类各专业学生必修的一门综合性的专业基础课，是研究工程材料及加工方法的一门学科。主要内容包括：机械工程材料与热处理、铸造、塑性成型和焊接四大部分的基础知识，涉及工程材料及其材料加工工艺的各个方面。通过课程的学习，可以为后续课程的学习及毕业后从事相关工作打下坚实的基础。

实验课程是本课程的重要教学环节。通过实验课可以使学生了解有关硬度测定的基本知识、测定方法、常用测定设备的使用和数据处理方法。了解金相试样的制备过程及金相显微镜的正确使用，初步掌握钢的热处理工艺特点及操作方法，初步掌握热处理工艺中，加热时间、保温时间、冷却方法的确定原则及对性能的影响，掌握成分、组织、性能之间的关系。同时巩固学生在课堂所学内容，培养学生的实验技能和综合研究能力。

二、实验内容与要求

项目一、金属材料硬度测定

（1）实验目标

了解不同种类硬度测定的基本原理及常用硬度试验法的应用范围。学会使用布氏、洛氏、维氏硬度计并掌握相应硬度的测试方法。

（2）具体内容

金属的硬度可以认为是金属材料表面在接触应力作用下抵抗塑性变形的一种能力。硬度测量能够给出金属材料软硬程度的数量概念。由于在金属表面以下不同深处材料所承受的应力和所发生的变形程度不同，因而硬度值可以综合地反映压痕附近局部体积内金属的弹性、微量塑性变形抗力、塑性变形强化能力以及大量变形抗力。硬度值越高，表明金属抵抗塑性变形的能力越大，材料产生塑性变形就越困难。另外，硬度与其他力学性能（如强度、塑性）之间有着一定的内在联系，所以从某种意义上说硬度的大小对于材料的使用寿命具有决定性的作用。

常用的硬度试验方法有：

布氏硬度试验——主要用于测量铸铁、非铁金属及经过退火、正火和调质处理的钢材。

洛氏硬度试验——主要用于测量成品零件。

维氏硬度试验——主要用于测定较薄材料和硬材料。

显微硬度试验——主要用于测定显微组织组分或相组分的硬度。

（3）主要仪器设备与工具

1.硬度计；

2.读书显微镜：最小分度值为0.01mm。

3.标准硬度块：不同硬度试验方法的标准硬度块。

4.材料：20、45、T8、T12钢退火态、正火态、淬火态及回火态试样，尺寸为Φ10×10mm。