工程材料与机械制造基础

《工程材料与机械制造基础》课程实验指导书

课程名称：工程材料与机械制造基础编号：2800940

学时分配

总学时：45 其中，理论学时：41 实验学时：4

适用专业：交通运输专业本科

指导教师：陈北强

一、铁碳合金平衡组织观察（2学时）

1、实验类型

演示、操作。

2、实验目的

（1）观察、认识铁碳合金平衡状态下的相和组织形貌，并予以识别。

（2）分析铁碳合金的成分（含碳量）、组织和性能的关系。

3、预习要求

实验前应认真预习本次实验内容，明确实验目的，弄清实验的基本原理，了解实验所用仪器、设备的工作原理及使用方法，以及初步掌握实验的方法和步骤。

4、仪器设备及使用原理

（1）金相显微镜（10台）。

（2）各种铁碳合金试样若干。

（3）金相图谱一册或金相图片若干幅。

金相显微镜的使用原理详见实验教材。

5、实验内容及实验步骤

实验内容：

了解金相显微试样的制备过程和方法；了解金相显微镜的构造、工作原理和使用方法；了解利用金相显微镜观察金相显微组织的原理；观察、认识铁碳合金平衡状态下的相和组织形貌，并予以识别；分析铁碳合金的成分（含碳量）、组织与性能之间的关系。

实验步骤：

（1）全班学生分成若干小组轮换进行，两人一台金相显微镜，观察本实验所规定的试样。

（2）对本次实验所有试样进行认真地观察，在观察过程中对照金相图谱或图片，确定每个试样的材料名称和牌号，找出其组织形态的特征，并进行对比分析。

（3）绘出所观察试样的显微组织示意图。

（4）金相显微镜的使用和操作详见实验教材。

二、钢的热处理工艺与分析实验（2学时）

1、实验类型

演示、操作。

2、实验目的

（1）了解钢的淬火、正火的工艺过程。

（2）进一步认识加热温度与冷却介质（冷却速度）对钢的组织和性能的影响。（3）进一步理解淬透性的概念及其影响因素。

3、预习要求

实验前应认真预习本次实验内容，明确实验目的，弄清实验的基本原理，了解实验所用仪器、设备的工作原理及使用方法，以及初步掌握实验的方法和步骤。

4、仪器设备及使用原理

箱式电炉二台，水盆（桶）一个，布、洛氏硬度计个一台，热处理工具（夹钳、挂钩）。

箱式电炉的使用原理详见实验教材。

5、实验内容及实验步骤

实验内容：

了解钢的淬火和正火工艺过程；了解加热温度与冷却介质对钢的淬火和正火的影响；识别碳钢热处理后典型组织的形态和特征。

实验步骤：

（1）将各种钢的式样打上标记，以示区别。

（2）实验前测试各种钢的硬度并做记录。

（3）学生拟定出各种钢的淬火加热温度和时间。

（4）按实验教师的要求和实验教材的操作方法严格进行操作，并将热处理实验进行数据记录。

说明：若时间不充裕，热处理后的显微组织观察可省略或放到实验一进行。