1、材料工程實(shí)驗(yàn)技能課程報(bào)告15722100員飛實(shí)驗(yàn)?zāi)康?1)了解40Cr鋼熱處理操作。(2)學(xué)會(huì)測(cè)量材料的硬度性能值。(3)利用金相顯微鏡獲取金相組織圖像，掌握熱處理后的鋼的金相組織分析。探討不同熱處理工藝對(duì)40Cr鋼的組織和性能影響。一、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容(1)40Cr鋼試樣正火熱處理。(2)測(cè)定試樣熱處理實(shí)驗(yàn)后的硬度。(3)觀察樣品，獲取其金相組織圖像對(duì)照金相圖譜，分析討論本次實(shí)驗(yàn)可能獲得的典型組織：片狀珠光體、片狀馬氏體、板條狀馬氏體、回火馬氏體、回火托氏體、回火索氏體等的金相特征。二、實(shí)驗(yàn)概述(1)熱處理工藝參數(shù)的確定。熱處理工藝參數(shù)主要包括加熱溫度、保溫時(shí)間和冷卻速度。(2)基本組織的金相特征鋼

2、經(jīng)熱退火后可得到(近)平衡組織，淬火之后則得到各種不平衡組織。普通熱處理除退火、淬火之外還有正火和回火。這樣在研究鋼熱處理后的組織時(shí)，還要熟悉索氏體、托氏體、回火馬氏體、回火托氏體、回火索式體等基本組織的金相特征。(3)金相組織圖像金相組織照片可提供材料內(nèi)在質(zhì)量的大量信息及數(shù)據(jù)，金相分析是材料科研、研發(fā)及生產(chǎn)中的重要分析手段。三、實(shí)驗(yàn)材料及設(shè)備(1)砂紙、玻璃板、拋光機(jī)等金相制樣設(shè)備。(2)40Cr鋼(3)電阻爐(4)洛氏硬度計(jì)(5)淬火水梢、油梢(6)鐵絲、鉗子(7)金相顯微鏡四、實(shí)驗(yàn)流程(1)取已編好號(hào)碼的試樣一塊，綁好鐵絲環(huán)。(2)由實(shí)驗(yàn)老師講解洛氏硬度計(jì)的使用，觀看硬度測(cè)定示范并測(cè)定試

3、樣處理前硬度。(3)斷電打開(kāi)電爐門，將試樣放入830c爐膛內(nèi)加熱，試樣盡量靠近爐中測(cè)溫電偶端點(diǎn)，以保證熱電偶測(cè)出的溫度盡量接近試樣溫度。(4)當(dāng)試樣加熱到要求溫度時(shí)，開(kāi)始計(jì)算保溫時(shí)間，保溫到40min后，斷電開(kāi)爐門，立即用鉤子取出試樣，出爐空冷。(5)試樣經(jīng)處理后，用砂布磨去氧化皮，擦凈，然后在洛氏硬度計(jì)上測(cè)硬度值，將數(shù)據(jù)填入原始記錄表格中。(6)制備金相試樣，在金相顯微鏡上采集圖像。五、實(shí)驗(yàn)結(jié)果通過(guò)實(shí)驗(yàn)，了解了40Cr鋼的熱處理工藝操作，學(xué)會(huì)了使用洛氏硬度計(jì)測(cè)量硬度和利用金相顯微鏡獲取組織圖像，實(shí)驗(yàn)過(guò)程要耐心細(xì)心，才能得到理想的結(jié)果。下圖是40Cr鋼正火處理后得到的金相組lOCkiiTiI織

4、照片。實(shí)驗(yàn)二摩擦磨損試驗(yàn)與分析、實(shí)驗(yàn)?zāi)康? .了解M-2000型摩擦磨損試驗(yàn)機(jī)的結(jié)構(gòu)，及材料進(jìn)行耐磨性測(cè)試的意義;2 .掌握滑動(dòng)摩擦、滾動(dòng)摩擦及其在不同條件下（干式、濕式、磨粒等）的實(shí)驗(yàn)方法；3 .掌握摩擦磨損性能指標(biāo)的評(píng)估方法；、實(shí)驗(yàn)設(shè)備M-2000型摩擦磨損試驗(yàn)機(jī)，如圖2-1圖2-1三.實(shí)驗(yàn)原理與方法將試樣分別裝在上下試樣軸上，接通電源，雙速電動(dòng)機(jī)1通過(guò)三角皮帶3：齒輪4芾動(dòng)下titt羊軸12使下試中¥軸以200轉(zhuǎn)/分（或400轉(zhuǎn)/分）的速度轉(zhuǎn)動(dòng)；通過(guò)蝸桿軸44,滑動(dòng)齒輪47和齒輪48的傳遞。使上試樣軸僅以180轉(zhuǎn)/分（或360轉(zhuǎn)/分）的速度轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)做滑動(dòng)摩擦試驗(yàn)時(shí)，為使上試樣軸

5、不轉(zhuǎn)動(dòng)，應(yīng)將滑動(dòng)齒輪47移至中間位置，齒輪48必須用銷子22周定在8擺頭46止。試驗(yàn)時(shí)，兩試樣間的壓力負(fù)荷在彈簧19的作用下獲得（彈簧中間是一重力傳感器），負(fù)荷的增大或減少可用螺帽25進(jìn)行調(diào)整；負(fù)荷的數(shù)值從標(biāo)尺211即可讀出。也可將復(fù)合傳感器接入電腦，從顯示屏上讀出，本實(shí)驗(yàn)載荷直接從顯示屏上讀出。試驗(yàn)的終止條件可由時(shí)間或總轉(zhuǎn)速控制。試驗(yàn)結(jié)束之后根據(jù)不同的方法評(píng)估材料的耐磨情況。四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容將加工好的滑動(dòng)摩擦試樣裝在實(shí)驗(yàn)機(jī)上，在給定的條件下（干式、滑動(dòng)摩擦、壓力：200N、時(shí)間60min）進(jìn)行試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)束后將試樣取下，評(píng)估耐磨性能。稱重法：采用試樣在試驗(yàn)前后重量之差，本表示耐磨性能的方法，由于

6、兩試樣之間的摩擦所引起的磨損量，可以采用精度達(dá)萬(wàn)分之一的分析天平稱量出試樣試驗(yàn)前后重量之差非凡獲得。試樣在磨損前后必須嚴(yán)格進(jìn)行去油污，烘干后再進(jìn)行稱量否則因殘余的沒(méi)污會(huì)影響試驗(yàn)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。計(jì)算可按下式進(jìn)行：W=W0-Wi式中：W一試樣的磨損量W0一試樣在試驗(yàn)前的重量。W1-試樣在試驗(yàn)后的重量。式中：D2=DiS所以(DiS)/Di=N2/Ni由此1S/Di=N"Ni所以：S=D1(1N2/N1)通過(guò)這個(gè)方法可以測(cè)出以長(zhǎng)度為單位的磨損值，如果再加以計(jì)算便得出以重量為單位的磨損量。六、實(shí)驗(yàn)步驟1 .根據(jù)試驗(yàn)條件按附圖試樣尺寸加工試樣；2 .用酒精或丙酮清洗試樣，稱重或測(cè)量試樣尺寸，并記錄數(shù)據(jù)；3 .安裝試樣，上試樣裝上試樣軸、下試樣裝下試樣軸；4 .設(shè)定試驗(yàn)條件：包括壓力、轉(zhuǎn)速、終止條件等；