工程材料實(shí)驗(yàn)課(編輯修改稿)
2025-01-18 05:13 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 經(jīng)過拋光，試樣厚度至少是壓痕深度的 10倍或者不小于壓痕對(duì)角線的 ，在滿足這個(gè)條件的情況下盡可能選用較大載荷，可減少測(cè)量誤差。 優(yōu)缺點(diǎn)及注意事項(xiàng) 優(yōu)點(diǎn) ? 可測(cè)定從極軟到極硬各種金屬材料的硬度 ,且不同載荷下的維氏硬度值可以進(jìn)行比較。 ? 維氏硬度值測(cè)量精確可靠，在材料科學(xué)研究中被廣泛應(yīng)用。 優(yōu)缺點(diǎn)及注意事項(xiàng) 缺點(diǎn) 維氏硬度需測(cè)量對(duì)角線的長(zhǎng)度，然后通過計(jì)算或查表才能得到硬度值。測(cè)量過程繁瑣，工作效率低。在測(cè)量過程中，采用計(jì)算機(jī)控制測(cè)量過程，采集和處理數(shù)據(jù)，可能克服上述缺點(diǎn)并大大提高工作效率。 注意 ? 維氏硬度兩相鄰壓痕中心之間的距離，對(duì)于鋼、銅及銅合金至少應(yīng)為壓痕對(duì)角線長(zhǎng)度的 3倍；對(duì)于輕金屬、鉛、錫及合金至少應(yīng)為壓痕對(duì)角線長(zhǎng)度的 6倍。如果相鄰兩壓痕大小不同，應(yīng)以較大壓痕確定壓痕間距。 ? 金屬維氏硬度試驗(yàn)執(zhí)行的現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)為： GB/T － 1999 金屬維氏硬度試驗(yàn) 第 1部分：試驗(yàn)方法。 5 使用硬度計(jì)應(yīng)注意的事項(xiàng) 除了各種硬度計(jì)使用時(shí)特殊注意事項(xiàng)外，還有一些共同的應(yīng)注意的問題，現(xiàn)列舉如下： 1)硬度計(jì)本身會(huì)產(chǎn)生兩種誤差： ? 一是其零件的變形、移動(dòng)造成的誤差； ? 二是硬度參數(shù)超出規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)所造成的誤差。對(duì)第二種誤差，在測(cè)量前需用標(biāo)準(zhǔn)塊對(duì)硬度計(jì)進(jìn)行校準(zhǔn)。 ?洛氏硬度各標(biāo)度有一事實(shí)上的適用范圍，要根據(jù)規(guī)定正確選用。例如，硬度高于 HRB100時(shí)，應(yīng)采用 HRC標(biāo)度進(jìn)行測(cè)試；硬度低于 HRC20時(shí)應(yīng)用 HRB標(biāo)度進(jìn)行測(cè)試。因?yàn)槌銎湟?guī)定的測(cè)試范圍時(shí)，硬度計(jì)的精確度及靈敏度較差，硬度值不準(zhǔn)確，不宜使用。 ?其他硬度測(cè)試法也都規(guī)定有相應(yīng)的校正標(biāo)準(zhǔn)。 2) 壓頭避免撞擊 ,保持清潔 。 3)在試件允許的情況下，一般選不同部位至少測(cè)試三個(gè)硬度值，取平均值，取平均值作為試件的硬度值。 4) 對(duì)形狀復(fù)雜的試件要采用相應(yīng)形狀的墊塊，固定后方可測(cè)試。對(duì)圓試件一般要放在 V形槽中測(cè)試。 5) 加載時(shí)動(dòng)作要輕穩(wěn)，加載時(shí)不能移動(dòng)試樣或轉(zhuǎn)動(dòng)壓頭。 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容 1．洛氏硬度：不同熱處理狀態(tài)的 T10鋼或 45號(hào)鋼，每組 7塊試樣，每個(gè)樣打三個(gè)點(diǎn)取平均值，做出材料熱處理狀態(tài)與硬度對(duì)應(yīng)的曲線圖或表。 2. 45號(hào)鋼布氏硬度，測(cè)量壓痕的直徑，利用公式計(jì)算布氏硬度值。 思 考 題 1． 最常用的硬度計(jì)有哪幾類？其硬度用什么符號(hào)表示？ 2．洛氏硬度計(jì)的測(cè)量原理是什么？ 3．最常用的三種洛氏硬度標(biāo)準(zhǔn)的壓頭載荷是如何配合使用的？ 4．布氏和維氏硬度的試驗(yàn)原理是什么？ 5．試說明布氏、洛氏、維氏硬度試驗(yàn)的優(yōu)缺點(diǎn)、適用范圍及測(cè)量注意事項(xiàng)。 6．符號(hào) 130HBW10/1000/ HRC50、 640 HV30/20 的含義？ 實(shí)驗(yàn)一 鐵碳合金平衡組織觀察 一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康? 1. 學(xué)會(huì)使用光學(xué)顯微鏡； 2. 掌握鐵碳合金在平衡狀態(tài)下的組織特征。 實(shí)驗(yàn)一 鐵碳合金平衡組織觀察 二、實(shí)驗(yàn)儀器 4 A型金相顯微鏡 鐵碳合金平衡組織 鐵碳合金平衡狀態(tài)的顯微組織是指合金在極為緩慢的條件下，即接近于平衡狀態(tài)下所得到的組織； 可以根據(jù) FeFe3C平衡相圖來分析合金在平衡狀態(tài)下的顯微組織； 鐵碳合金在室溫下的平衡組織均由鐵素體（ F）和滲碳體（ Fe3C）兩相按不同數(shù)量、大小、形態(tài)和分布所組成。 鐵碳合金的分類 FeC平衡相圖 鐵碳合金的分類 根據(jù)鐵碳合金的含碳量和組織的不同，可將其分為三類： （含碳 ﹤ %） — 顯微組織為鐵素體： （含碳 ~% ） — 其特點(diǎn)是高溫組織為單相奧氏體，具有良好的塑性，適于鍛造。根據(jù)試問組織的不同，鋼又可分為三類： 亞共析鋼（含碳 ﹤ %） — 組織為鐵素體和珠光體； 共析鋼（含碳量為 %） — 組織是珠光體； 過共析鋼（含碳 ﹥ %） — 珠光體和滲碳體 （含碳量 ~%） — 特點(diǎn)是液態(tài)結(jié)晶時(shí)都有共晶轉(zhuǎn)變，具有好的鑄造性。但高溫組織中滲碳體量多，性脆，不適合鍛造。根據(jù)室溫組織的不同，白口鑄鐵又分為三類： 亞共晶白口鑄鐵（含碳 ﹤ %） — 組織為珠光體、滲碳體與變態(tài)萊氏體； 共晶白口鑄鐵（含碳量為 %） — 組織是變態(tài)萊氏體； 過共晶白口鑄鐵（含碳 ﹥ %） — 組織是滲碳體與變態(tài)萊氏體。 鐵碳合金的組織 工業(yè)純鐵組織 碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)小于 %的鐵碳合金稱為工業(yè)純鐵； 白亮基底是鐵素體的不規(guī)則等軸晶。黑色線條是鐵素體的晶界； 在某些晶界可以看到少量不連續(xù)薄片狀三次滲碳體； 硬度、強(qiáng)度不高而塑性、韌性較好。 （ 1）共析鋼 含碳量為 %， 在 727℃ 以上的組織為奧氏體 ， 冷至 727℃ 時(shí)發(fā)生共析反應(yīng)： ? ? ? ? CFeFA CC 3%021 % ??珠光體電鏡照片 珠光體光鏡照片 將鐵素體與滲碳體的機(jī)械混合物稱為珠光體（ P）。室溫下珠光體中滲碳體的質(zhì)量分?jǐn)?shù)約為 12%； 慢冷所得到的珠光體呈層片狀； 采用電子顯微鏡高倍放大能看出 Fe3C薄層的厚度， Fe3C窄條與基體 F兩者有明顯的分界線。普通光學(xué)顯微鏡下觀察時(shí)，只能看到Fe3C成細(xì)黑線條分
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