工程材料實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)手冊

1、1、硬度試驗(yàn)（1）布氏硬度試驗(yàn)【布氏硬度計(jì)】TH600型布氏硬度計(jì)的構(gòu)造如圖1所示。它主要由機(jī)體、可更換工作臺(tái)6、大杠桿16、小杠桿l、壓軸3、減速器13、換向開關(guān)14等部件組成。工作臺(tái)機(jī)構(gòu)機(jī)體下部安裝套筒11，套筒內(nèi)裝有螺桿8，在螺桿上部是工作臺(tái)立柱7。立柱上安裝可更換工作臺(tái)6，旋轉(zhuǎn)手輪9，通過螺母l0可使螺桿帶動(dòng)工作臺(tái)上下垂直移動(dòng)。圖1 TH600型布氏硬度試驗(yàn)機(jī)簡圖l-小杠桿；2-彈簧；3-壓軸；4-主軸襯套；5-壓頭；6-可更換工作臺(tái)；7-工作臺(tái)立柱；8-螺桿；9-升降手輪；10螺母；11-套筒；12-電動(dòng)機(jī)；13-減速器；14-換向開關(guān)；15-砝碼；16-大杠桿；17-吊環(huán)；18-機(jī)

2、體；19-電源開關(guān)；杠桿機(jī)構(gòu)它由大杠桿16、吊環(huán)17、小杠桿1和壓軸3等組成。載荷是由砝碼15通過大杠桿16、吊環(huán)17、小杠桿l和壓軸3、主軸襯套4、壓頭5等部件的作用，將鋼球壓人試樣表面。加載或卸載是由電動(dòng)機(jī)12通過減速器13和一組連桿機(jī)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)的。壓軸機(jī)構(gòu)它是由彈簧2壓軸3和主軸襯套4等部件組成。彈簧在非工作狀態(tài)時(shí)是將主軸襯套壓靠在錐形座內(nèi)，使壓軸緊靠在小杠桿中間的刀刃支架上，從而保持壓軸的準(zhǔn)確位置?！驹嚇拥募夹g(shù)條件】1試樣的試驗(yàn)面，應(yīng)制成光滑平面，不應(yīng)有氧化皮及污物。試驗(yàn)面應(yīng)能保證壓痕直徑能精確測量，試樣表面粗糙度Ra值一般不應(yīng)大于0.8m。2在試樣制備過程中，應(yīng)盡量避免由于受熱及冷加工

3、對試樣表面硬度的影響。3布氏硬度試樣厚度至少應(yīng)為壓痕深度的l0倍。4試驗(yàn)溫度一般在1035oC范圍內(nèi)?！緦?shí)驗(yàn)操作步驟】1根據(jù)材料和布氏硬度范圍由第1章表1-2選擇FD2值，確定壓頭直徑，載荷及載荷的保持時(shí)間。2將壓頭5裝在主軸襯套4內(nèi)，先暫時(shí)將壓頭固定螺釘輕輕地旋壓在壓頭桿扁平處。3將試樣和工作臺(tái)6的臺(tái)面揩擦干凈，將試樣穩(wěn)固地放在工作臺(tái)上，然后按順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)工作臺(tái)升降手輪9使工作臺(tái)緩慢上升，并使壓頭與試樣接觸，直到手輪與升降螺母l0產(chǎn)生相對滑動(dòng)（打滑）時(shí)為止，接著再將壓頭固定螺釘旋緊。此時(shí)按“開始”鍵，試驗(yàn)開始自動(dòng)進(jìn)行，依次自動(dòng)完成以下過程：試驗(yàn)力加載（加載指示燈亮）；試驗(yàn)力完全加上后開始按

4、設(shè)定的保持時(shí)間倒計(jì)時(shí)，保持該試驗(yàn)力（保持指示燈亮）；時(shí)間到后立即開始卸載（卸載指示燈亮），完成卸載后恢復(fù)初始狀態(tài)（電源指示燈亮）。（鋼鐵材料試驗(yàn)載荷的保持時(shí)間為1015秒；非鐵金屬為30秒；布氏硬度小于35時(shí)為60秒。）4檢驗(yàn)并確定試驗(yàn)結(jié)果 逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)手輪，樣品臺(tái)下降，取下試樣，用讀數(shù)顯微鏡測量試樣表面在兩個(gè)垂直方向測出壓痕直徑d1和d2的數(shù)值，取平均值。然后根據(jù)壓痕平均直徑按附錄1 中的公式計(jì)算或按附錄2 查表確定硬度值。本硬度計(jì)所帶讀數(shù)顯微鏡為20 倍，鼓輪最小刻度值為，使用時(shí)應(yīng)合理利用光源。測量較小壓痕直徑時(shí)，也可以應(yīng)用其它更大放大倍數(shù)的讀數(shù)裝置以提高讀數(shù)準(zhǔn)確度。 5. 關(guān)機(jī) 卸除全部試

5、驗(yàn)力，關(guān)閉電源開關(guān)。若長期不用，拔除電源連線；取下壓頭、砝碼等，妥善存放?！緦?shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)】1試樣壓痕平均直徑d應(yīng)在0.25D0.6D之間，否則無效，應(yīng)換用其他載荷做實(shí)驗(yàn)。2壓痕中心距試樣邊緣距離不應(yīng)小于壓痕平均直徑的2.5倍，兩相鄰壓痕中心距離不應(yīng)小于壓痕平均直徑的4倍，布氏硬度小于35時(shí)，上述距離應(yīng)分別為壓痕平均直徑的3倍和6倍。（2）洛氏硬度實(shí)驗(yàn)【洛氏硬度計(jì)】常用的TH301型硬度計(jì)的簡單構(gòu)造如圖2所示。TH-301型硬度計(jì)是由機(jī)架、加載機(jī)構(gòu)、測量指示機(jī)構(gòu)及工作臺(tái)升降機(jī)構(gòu)等主要部分組成。圖2 TH301型洛氏硬度試驗(yàn)機(jī)簡圖1-調(diào)整塊；2·頂桿；3-調(diào)整螺釘；4-表盤；5-按鈕；6

6、-緊固螺母；7-試樣；8-工作臺(tái)；9-手輪；10-放油螺釘；11-操縱手柄；12-砝碼座；13-油針；14、15-磁碼；16-吊桿；17-吊套；18-指示器加載機(jī)構(gòu)由壓頭、主軸系統(tǒng)、加載杠桿、砝碼、緩沖器、連桿和操縱手柄等組成。硬度計(jì)初載荷98N(10kgf)是由主軸、加載杠桿、吊桿16等零件的重量以及指示器18的測量載荷和指示杠桿對主軸的作用載荷等共同組成。順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)手輪9，升起工作臺(tái)8使試樣與壓頭接觸直到指示器小指針指于紅點(diǎn)，即表示初載荷已加上?？傒d荷是由初載荷和通過加載杠桿放大后的砝碼作用載荷(即主載荷)共同組成。在緩沖器的托盤上放置一組砝碼，當(dāng)緩沖器活塞下降時(shí)，砝碼也隨同下降，砝碼

7、的重量便作用于加載杠桿上，于是壓頭就受到總載荷的作用。若選用不同數(shù)量的砝碼，便可獲得三種不同大小的總載荷。緩沖器的作用是為了緩慢地施加主載荷，以防止產(chǎn)生沖擊現(xiàn)象。操縱手柄11專作為主載荷的施加或卸除用，當(dāng)手柄向后推倒時(shí)，主載荷便借助緩沖器緩慢平穩(wěn)地施加在壓頭上，當(dāng)手柄向前扳回時(shí)，主載荷砝碼被托盤托起而被卸載。但98N初載荷仍作用在壓頭上。測量指示機(jī)構(gòu)由頂桿2、小杠桿、指示器18等機(jī)件組成，它可顯示初載荷是否加上，又是測定硬度的讀數(shù)裝置。當(dāng)試樣隨工作臺(tái)升起，頂住壓頭主軸，通過頂桿、小杠桿等機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)動(dòng)指示器內(nèi)的小指針指于紅點(diǎn)時(shí)，表明初載荷已加上。當(dāng)主載荷加上，主軸和壓頭受到總載荷作用后，壓頭便平穩(wěn)地

8、壓入被測試樣的表面。此時(shí)由于主軸的下降，通過小杠桿反映到指示器上，引起大指針逆時(shí)針回轉(zhuǎn)到某一位置。當(dāng)卸除主載荷后，由于試樣壓痕部位的彈性變形消除，促使主軸上移，又經(jīng)小杠桿作用，使大指針順時(shí)針旋轉(zhuǎn)停于某一位置。最后大指針?biāo)傅目潭缺P上的讀數(shù)，即為試樣所測得的硬度值。工作臺(tái)升降機(jī)構(gòu)是由升降螺母、絲杠手輪9和工作臺(tái)8所組成。【實(shí)驗(yàn)操作步驟】1根據(jù)試樣材料及預(yù)計(jì)硬度范圍，選擇壓頭類型和初、主載荷。2根據(jù)試樣形狀和大小，選擇適宜工作臺(tái)，將試樣平穩(wěn)地放在工作臺(tái)上。3順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)工作臺(tái)升降手輪，將試樣與壓頭緩慢接觸使指示器指針或指示線至規(guī)定標(biāo)志即加上初載荷。如超過規(guī)定則應(yīng)卸除初載荷，在試樣另一位置試驗(yàn)。4

9、調(diào)整指示器至B(或C)點(diǎn)后，將操縱手柄向前扳動(dòng)，加主載荷，應(yīng)在48秒內(nèi)完成。待大指針停止轉(zhuǎn)動(dòng)后，再將卸載手柄扳回，卸除主載荷。5卸除載荷(在2秒完成)后，按指示器大指針?biāo)缚潭染€讀出硬度值。以金剛石圓錐體作壓頭(HRA和HRC)的，按刻度盤下圈標(biāo)記為“C”的黑色格子讀數(shù)，若是以淬火鋼球作為壓頭的，則按內(nèi)圈標(biāo)記為“B”的紅色格子讀數(shù)。6逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)手輪，降下工作臺(tái)，取下試樣，或移動(dòng)試樣選擇新的部位，繼續(xù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。【實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)】1試樣兩相鄰壓痕中心距離或任一壓痕中心距試樣邊緣距離一般不小于3mm，在特殊情況下，這個(gè)距離可以減小，但不應(yīng)小于直徑的3倍。2為了獲得較準(zhǔn)確的硬度值，在每個(gè)試樣上的試驗(yàn)

10、點(diǎn)數(shù)應(yīng)不小于三點(diǎn)(第一點(diǎn)不記)，取三點(diǎn)的算術(shù)平均值作為硬度值。對于大批試樣的檢驗(yàn)，點(diǎn)數(shù)可以適當(dāng)減少。3被測試樣的厚度應(yīng)大于壓痕殘余深度的十倍，試樣表面應(yīng)光潔平整，不得有氧化皮，裂縫及其他污物沾染。4要記住手輪的旋轉(zhuǎn)方向，順時(shí)針旋轉(zhuǎn)時(shí)工作臺(tái)上升，反之下降。特別在試驗(yàn)快結(jié)束時(shí)，需下降工作臺(tái)卸除初載荷，取下試樣或調(diào)換試樣位置的時(shí)候，手輪不得轉(zhuǎn)錯(cuò)方向，否則，手輪轉(zhuǎn)錯(cuò)，使工作臺(tái)上升，就容易頂壞壓頭。2、扭轉(zhuǎn)試驗(yàn)扭轉(zhuǎn)試驗(yàn)機(jī)是一種可對試樣施加扭矩并能指示出扭矩大小的機(jī)器。它的類型有好多種，構(gòu)造也各有不同。下面介紹兩種常見的扭力機(jī)。 1）NSJ-01型扭力試驗(yàn)機(jī) 本試驗(yàn)機(jī)主要是對各種材料的兩個(gè)旋向施加扭矩進(jìn)行

11、扭轉(zhuǎn)試驗(yàn)，有兩種檢測方法： 自動(dòng)檢測：搖動(dòng)手輪至試幫扭斷，試驗(yàn)機(jī)自動(dòng)檢測材料的屈服扭矩M1，最大扭矩M2. 手動(dòng)檢測：可任意選擇紀(jì)錄實(shí)驗(yàn)過程中9個(gè)點(diǎn)的試驗(yàn)角度與扭矩，試驗(yàn)結(jié)束后可查詢或打印當(dāng)次試驗(yàn)結(jié)果。實(shí)驗(yàn)原理本試驗(yàn)使用圓形截面試件。將試件裝在扭力試驗(yàn)機(jī)上，開動(dòng)機(jī)器，給試件加扭矩。利用機(jī)器上的自動(dòng)繪圖裝置，可以得到Mn一曲線。這Mn一曲線也叫扭轉(zhuǎn)圖。低碳鋼試件的Mn一曲線，如圖3所示。圖中起始直線段OA表明試件在這階段中的Mn與成比例， 截面上的剪應(yīng)力呈線性分布，如圖 4（a）。在 A點(diǎn)處，圖3 低碳鋼試件扭轉(zhuǎn)圖Mn 與的比例關(guān)系開始破壞，此時(shí)截面周邊上的剪應(yīng)力達(dá)到了材料的剪切屈服極限，相應(yīng)的

12、扭矩記為MP。 由于這時(shí)截面內(nèi)部的剪應(yīng)力尚小于，故試件仍具有承載能力，Mn曲線呈繼續(xù)上升的趨勢。扭矩超過 MP后，截面上的剪應(yīng)力分布發(fā)生變化，如圖 4（b）。在截面上出現(xiàn)了一個(gè)環(huán)狀塑性區(qū)，并隨著Mn的增長，塑性區(qū)逐步向中心擴(kuò)展，Mn曲線稍微上升，直到B點(diǎn)趨于平坦，截面上各材料完全達(dá)到屈服，扭矩度盤上的指針幾乎不動(dòng)或擺動(dòng)，此時(shí)測力度盤上指示出的扭矩或指針擺動(dòng)的最小值即為屈服扭矩Ms。如圖4（C），根據(jù)靜力平衡條件，可以求得與Ms的關(guān)系為：將式中dA用環(huán)狀面積元素表示，則有 （4-1）故剪切屈服極限式中是試件的抗扭截面模量。圖4 截面上剪應(yīng)力分布圖 繼續(xù)給試件加載，試件再繼續(xù)變形，材料進(jìn)一步強(qiáng)化。

13、當(dāng)達(dá)到Mn一曲線上的C點(diǎn)時(shí)，試件被剪斷。由測力度盤上的被動(dòng)計(jì)可讀出最大扭矩Mb，與公式（41）相似，可得剪切強(qiáng)度極限 （42） 鑄鐵的Mn一曲線如右圖所示。從開始受扭，直到破壞，近似為一直線，按彈性應(yīng)力公式，其剪切強(qiáng)度極限： （43）圖4-7 鑄鐵的扭轉(zhuǎn)圖 試件受扭，材料處于純剪切應(yīng)力狀態(tài)，在垂直于桿軸和平行于桿軸的各平面上作用著剪應(yīng)力，而與桿軸成45º角的螺旋面上。則分別只作用著、的正應(yīng)力，如圖圖6 試沖受扭的應(yīng)力分布圖6所示。 由于低碳鋼的抗拉能力高于抗剪能力，故試件沿橫截面剪斷，而鑄鐵的抗拉能力低于抗剪能力， 故試件從表面上某一最弱處，沿與軸線成45º方向拉斷成一螺旋

14、面。四、試驗(yàn)步驟 1用游標(biāo)卡尺測量試件直徑，求出抗扭截面模量Wn。在試件的中央和兩端共三處，每處測一對正交方向，取平均值作該處直徑，然后取三處直徑最小者，作為試件直徑d，并據(jù)此計(jì)算Wn。 2根據(jù)求出的Wn、估計(jì)試件材料的，求出大致需要的最大載荷，確定所需的機(jī)器量程。3將試件兩端裝入試驗(yàn)機(jī)的夾頭內(nèi)，調(diào)整好繪圖裝置，將指針對準(zhǔn)零點(diǎn)，并將測角度盤調(diào)整到零。4用粉筆在試件表面上畫一縱向線，以便觀察度件的扭轉(zhuǎn)變形情況。 5對于低碳鋼試件，可以先用手動(dòng)（或慢速電動(dòng)加載）緩慢而均勻地加載，當(dāng)測力指針前進(jìn)速度漸漸減慢以至停留不動(dòng)或擺動(dòng)，這時(shí)，它表明的值就是Ms（注意：指針停止不動(dòng)時(shí)間很短，因此要留心觀察）。然

15、后卸掉手搖柄，用電動(dòng)加載（或換成快速電動(dòng)加載）直至試件破壞并立即停車。記下被動(dòng)指針?biāo)傅淖畲笈ぞ?，注意觀察測角度盤的讀數(shù)。6鑄鐵試件的試驗(yàn)步驟與低碳鋼相同，可直接用電動(dòng)加載，記錄試件破壞時(shí)的最大扭矩值。(7)實(shí)驗(yàn)結(jié)束，立即停機(jī)，取下試件，將機(jī)器復(fù)原并清理現(xiàn)場。2、注意事項(xiàng)（1）開機(jī)前要把調(diào)速電位器逆時(shí)針旋到零點(diǎn)，以防開機(jī)時(shí)產(chǎn)生沖擊力矩而損壞試驗(yàn)機(jī)零部件。（2）施加扭矩后，禁止再轉(zhuǎn)動(dòng)“量程選擇手輪”和改變“變速開關(guān)”。（3）面板上的正、反加載按鈕不能同時(shí)按下。若要改變施加扭矩方向和變換變速開關(guān)，必須先按“?！卑粹o后，再改變扭矩方向和變速開關(guān)。（4）試驗(yàn)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，操作人員不能離開。發(fā)現(xiàn)異常聲音或其

16、它任何故障，應(yīng)立即停機(jī)并報(bào)告指導(dǎo)教師處理。五、實(shí)驗(yàn)報(bào)告填寫一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康亩?、?shí)驗(yàn)設(shè)備三、試件形狀簡圖四、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表1試件幾何尺寸低碳鋼鑄鐵平均直徑d0(mm)截面1平均直徑d0(mm)截面122截面1截面122截面1截面122最小平均直徑d0(mm)最小平均直徑d0(mm)橫截面積A0（mm2）橫截面積A0（mm2）抗扭截面系數(shù)Wt1(mm3)抗扭截面系數(shù)Wt2(mm3)表2測定屈服和極限扭矩的實(shí)驗(yàn)記錄材料屈服扭矩Ts（N·m）極限扭矩Tb（N·m）低碳鋼鑄鐵五、試件扭轉(zhuǎn)時(shí)主要力學(xué)性能的計(jì)算結(jié)果1低碳鋼剪切屈服極限Mpa2低碳鋼剪切強(qiáng)度極限Mpa3鑄鐵剪切強(qiáng)度極限Mpa3、鋼

17、的熱處理試驗(yàn)箱式電阻加熱爐及控溫儀表；淬火用的水槽及油槽；洛氏硬度計(jì)和布氏硬度計(jì)；用45鋼或其他材料做成的直徑為1220mm，高為1525mm的圓柱體試樣各若干個(gè)。箱式電阻加熱爐一般實(shí)驗(yàn)室均采用箱式電阻加熱爐作為熱處理的加熱設(shè)備，其大致構(gòu)造如圖7所示。它主要由爐殼和爐芯兩部分組成，爐殼和爐芯之間填有保溫材料，以減少爐內(nèi)熱量的損失，爐芯一般由耐高溫的Al2O3或SiC等耐火材料制成，爐芯壁內(nèi)，分布著許多圓形電熱絲孔3以供穿插電熱絲用。電熱絲多用鐵鉻鋁合金絲制成螺旋形。當(dāng)電源通過接線盒5使電熱絲中通有電流時(shí)便產(chǎn)生電熱效應(yīng)，所發(fā)生的熱量即可加熱爐內(nèi)的試樣7。為了避免取放試樣時(shí)碰壞或磨損加熱室2底部耐

18、火材料，在加熱室底部放置一塊高強(qiáng)度耐火材料制成的爐底板6。加熱室的開口處用爐門9封閉。爐門上有一小孔，供觀察爐內(nèi)溫度和試樣的加熱情況用。爐門下部有一擋鐵，當(dāng)爐門關(guān)閉時(shí)，擋鐵觸動(dòng)控制開關(guān)8，使加熱室內(nèi)的電熱絲中有電流通過；當(dāng)爐門打開時(shí)，控制開關(guān)切斷了電源控制電路，此時(shí)即閉合電源開關(guān)，電爐中的電熱絲也不會(huì)有電流通過，從而保證了操作時(shí)的安全。在加熱室后壁開有一測溫孔4，供插入熱電偶用。整個(gè)爐體用鋼板包裹，并由支架支撐。圖7 箱式電阻爐結(jié)構(gòu)示意圖1-隔熱層；2-加熱室；3-電熱絲孔；4-測溫孔；5-接線盒；6-爐底板；7試樣；8控制開關(guān)；9-爐門控溫裝置它包括熱電偶和溫度指示調(diào)節(jié)儀，是加熱爐的配套儀器

19、。熱電偶的工作原理如圖7所示。熱電偶4是由鎳鉻和鎳鋁兩種合金絲構(gòu)成，兩合金絲的一端焊在一起作為熱端5而插入爐內(nèi)，另一端作為冷端3通過連接導(dǎo)線2接到溫度指示調(diào)節(jié)儀1上。當(dāng)熱端在爐內(nèi)受熱與冷端之間由于溫差而產(chǎn)生熱電勢時(shí)，驅(qū)動(dòng)溫度指示調(diào)節(jié)儀的溫度指針偏轉(zhuǎn)指示出相應(yīng)的溫度值。實(shí)驗(yàn)室箱式電阻加熱爐上用的溫度指示調(diào)節(jié)儀，一般采用XCT101型，它的工作原理如圖8所示。調(diào)節(jié)控制部分主要由溫度給定指針4檢測線圈5和控制繼電器等組成。當(dāng)電爐工作時(shí)，按加熱溫度要求，轉(zhuǎn)動(dòng)儀表前面左邊的按鈕使溫度給定指針置于一定位置，溫度上升時(shí)溫度指示針3偏轉(zhuǎn)向溫度給定指針，當(dāng)溫度指示針與溫度給定指針重合時(shí)，溫度指示針上的鋁片2也進(jìn)

20、入檢測線圈的間隙內(nèi)，由于鋁片隔斷了檢測線圈之間的磁場作用，使振蕩回路的電參數(shù)改變，此信號通過放大器使控制繼電器動(dòng)作，電爐電源被切斷，爐溫停止上升并隨之下降，當(dāng)爐溫下降時(shí)，溫度指示針又往回偏轉(zhuǎn)，鋁片離開檢測線圈，振蕩回路的參數(shù)又恢復(fù)到原來的數(shù)值，控制繼電器又動(dòng)作，電爐電源又接通，爐溫又上升，以此達(dá)到自動(dòng)控溫的目的。圖8 溫度指示調(diào)節(jié)儀工作原理圖 1-張絲；2-鋁片；3-溫度指示針；4-溫度給定指針；5-檢測線圈圖7 熱電偶工作原理圖1-溫度指示調(diào)節(jié)儀；2-連接導(dǎo)線；3-冷端；4-熱電偶；5-熱端保護(hù)【實(shí)驗(yàn)操作步驟】 1試樣準(zhǔn)備熱處理的試樣一般制成20×15mm左右，可直接選用20mm的

21、圓鋼切割而成，然后將每個(gè)試樣以不同材料或不同的熱處理進(jìn)行分別編號，并打上鋼印。2試樣裝爐按要求試樣在裝爐之前要先測試硬度，同時(shí)預(yù)先將電爐溫度升到規(guī)定的溫度。當(dāng)爐門打開時(shí)，應(yīng)按順序迅速將試樣裝入爐內(nèi)，速度要快但不能混亂，否則爐溫會(huì)下降過大，增加加熱時(shí)間。3試樣出爐和冷卻這是直接影響實(shí)驗(yàn)效果的關(guān)鍵，必須周密安排充分準(zhǔn)備。當(dāng)爐門打開時(shí)，盡快地按順序迅速將試樣鉗出并投入預(yù)定的冷卻介質(zhì)中冷卻，并攪動(dòng)試樣，促使冷卻均勻。4測量硬度熱處理過的試樣冷卻后，要用布擦拭干凈再用砂布擦去氧化皮，然后測試硬度。5回火處理按熱處理內(nèi)容規(guī)定，將淬火后的試樣，分別裝入指定溫度的電爐內(nèi)進(jìn)行加熱，由于回火的加熱溫度較低，加熱保

22、溫的時(shí)間要相應(yīng)長一些，然后取出空冷到室溫。磨去氧化皮再測試硬度?！緦?shí)驗(yàn)報(bào)告】1 鋼加熱奧氏體化后的冷卻速度對其組織與性能的影響試樣材料熱處理工藝參數(shù)硬度值HRC顯微組織鋼號尺寸/mm加熱溫度保溫時(shí)間/min冷卻方法第1次第2次第3次平均值空冷油冷水冷2回火溫度對淬火鋼組織、性能的影響試樣材料回火工藝參數(shù)硬度值HRC顯微組織鋼號回火前硬度HRC加熱溫度/保溫時(shí)間/rnin冷卻介質(zhì)第1次第2次第3次平均值2004006003繪出回火溫度和硬度的關(guān)系曲線圖，并聯(lián)系組織，分析其性能變化的原因。4碳鋼的碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)對淬火后硬度的影響試樣材料碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)熱處理工藝參數(shù)硬度值HRC鋼號尺寸/mmc×

23、;100加熱溫度保溫時(shí)間/rnin冷卻介質(zhì)第1次第2次第3次平均值20鹽水45T125若本實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)與一般資料上的數(shù)據(jù)差別較大時(shí)，試分析出現(xiàn)誤差的原因。4、鐵碳合金平衡組織的觀察【實(shí)驗(yàn)原理】用浸蝕劑顯現(xiàn)的碳鋼和白口鑄鐵，在金相顯微鏡下具有下面幾種基本組織形態(tài)：1鐵素體(F)用4的硝酸酒精溶液浸蝕后，在顯微鏡下呈現(xiàn)明亮白色的多邊形等軸晶粒。當(dāng)鋼中的碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)較多時(shí)，鐵素體呈塊狀分布。當(dāng)鋼中的碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)接近于共析成分時(shí)，鐵素體則成為斷續(xù)的網(wǎng)狀分布于珠光體的晶界周圍。2滲碳體(F3C)用4的硝酸酒精溶液浸蝕后，滲碳體呈亮白色，若用苦味酸鈉溶液浸蝕，則滲碳體呈黑色，而鐵素體仍為白色，由此可區(qū)別鐵素體

24、和滲碳體。滲碳體的形態(tài)可能呈片狀，也可能呈條狀、顆粒狀、帶狀或網(wǎng)狀等形態(tài)。3珠光體(P)在一般退火狀態(tài)下，它是由鐵素體和滲碳體相互混合交替排列形成的層片狀組織。用4的硝酸酒精溶液浸蝕后，在顯微鏡下可觀察到鐵素體和滲碳體均呈白色，但在不同放大倍數(shù)的顯微鏡下看到的珠光體組織特征也不相同。在高倍放大時(shí)，能清楚地看到珠光體是由平行相間的寬條鐵素體和窄條滲碳體組成，都呈白亮色，而其相界呈黑色。當(dāng)顯微鏡放大倍數(shù)較低時(shí)，顯微鏡的鑒別能力小于滲碳體的片層的厚度，這時(shí)看到的珠光體中的滲碳體是一條黑線。當(dāng)組織較細(xì)而放大倍數(shù)較低時(shí)，珠光體的片層就不能分辨，而呈黑色。4萊氏體(Ld)用4的硝酸酒精溶液浸蝕后，在顯微鏡

25、下可觀察到亮白色的滲碳體的基體上分布著許多暗黑色的點(diǎn)狀及細(xì)條狀的珠光體，二次滲碳體和共晶滲碳體連在一起，從形態(tài)上無法區(qū)分?！窘鹣囡@微鏡的外部構(gòu)造與使用】金相顯微鏡的種類和型式很多，常見的有臺(tái)式，立式和臥式金相顯微鏡三大類。金相顯微鏡的構(gòu)造通常由照明系統(tǒng)、光學(xué)系統(tǒng)、機(jī)械調(diào)節(jié)系統(tǒng)等主要部分組成。教學(xué)用的金相顯微鏡的結(jié)構(gòu)如圖9所示。圖9 XJBl型金相顯微鏡外形結(jié)構(gòu)圖1-載物臺(tái)；2-物鏡；3-轉(zhuǎn)換器；4-傳動(dòng)箱；5-微動(dòng)調(diào)節(jié)手輪；6-粗動(dòng)調(diào)節(jié)手輪；7-光源；8-偏心圈；9-試樣；10-目鏡；11-目鏡筒；l2-固定螺釘；13-調(diào)節(jié)螺釘；14-視場光闌；15-孔徑光闌1顯微調(diào)焦裝置在金相顯微鏡的兩側(cè)有粗動(dòng)調(diào)節(jié)手輪6和微動(dòng)調(diào)節(jié)手輪5，兩者在同一軸上，隨著粗調(diào)手輪的轉(zhuǎn)動(dòng)，通過內(nèi)部的齒輪傳動(dòng)，使支撐載物臺(tái)1的架臂，做上下運(yùn)動(dòng)。在粗調(diào)手輪的一側(cè)有制動(dòng)裝置，用以固定調(diào)焦正確后固定載物臺(tái)的位置。微調(diào)手輪是通過多級齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)減速，能使載物臺(tái)極緩慢地升降，以便獲得清晰的圖像。2載物臺(tái)用于放置金相試樣，載物臺(tái)的下面和托盤之間有導(dǎo)架，移動(dòng)結(jié)構(gòu)仍然采用粘性油膜聯(lián)結(jié)，在手的推動(dòng)下可引導(dǎo)載物臺(tái)在水平面上作一定范圍的定向移動(dòng)，以改變試樣的觀察部位。3孔徑光闌和視場光闌通過這兩個(gè)孔徑可變的光闌的調(diào)節(jié)可以提高最后映像的質(zhì)量?？讖焦怅@在照明后鏡座上面，調(diào)整孔徑光闌能夠控制入射光線的粗細(xì)，以保證映像達(dá)到清晰的程度