《材料科学基础》-实验报告###

实验报告实验课程：材料科学的基础学生姓名：学位：专业班：年月日实验1浇注和凝固条件对铸锭组织的影响一、实验目的1 .研究金属命运的正常组织。2 .研究浇注和凝固条件对铸锭组织的影响。3 .初步把握宏观分析方法。二、实验内容的说明金属锭组织一般分为三个区域：最外层细等轴晶区、中间柱状晶区和心部粗等轴晶区。 由于最外层细等轴晶区厚度过薄，不太影响铸锭性能的铸锭中间柱状晶区和心部粗等轴晶区在生产上具有重要意义，因此控制和改变这两个区域的相对厚度对实际产品有利，具有重大意义。锭的组织(结晶区的数量、相对厚度、晶粒形状的大小等)除了与金属材料的性质有关外，还受浇注和凝固条件的影响。 因此，给定某种金属材料时，通过改变铸锭的铸造凝固条件，可以改变三晶区的大小和晶粒的粗细，得到不同的性能。本实验通过观察不同铸锭材料、模壁厚度、模壁温度、浇注温度以及变质处理和振动等方法浇注的铝铸锭宏观组织，对铸锭的组织形成及影响因素进行了初步探讨，对金属研究中常用的宏观分析方法进行了初步实践。本实验观察的铸锭样品的浇注和凝固条件如下表所示三、实验程序1 .教师介绍金属的宏观分析方法，说明各样品的浇注和凝固条件。2 .学生依次观察各种样品，结合已知的浇注和凝固条件，分析各样品宏观组织的形成过程。3 .描述观察到的每个样本的宏观组织。四、实验报告要求1 .阐述浇注正常组织的形成过程。2 .逐一绘制各试样的宏观组织图，分析浇注和凝固条件对铸锭组织的影响。表1铸锭样品的浇注和凝固条件序列号材料模制材料模壁厚度(mm )模壁温度()冷却方法其他1纯铝合金低碳钢15室温根据模型冷却700浇注2纯铝合金低碳钢15室温根据模型冷却800浇注3纯铝合金低碳钢15室温根据模型冷却700浇注微细化剂4纯铝合金铸件砂15室温根据模型冷却700浇注5纯铝合金铸件砂15500根据模型冷却900浇注五、思考问题1 .简述宏观组织的特点和分析方法。实验1浇注和凝固条件对铸锭组织的影响实验报告类别：日期：姓名：学号：组名称：纯铝在不同凝固条件下凝固得到的铸锭宏观组织观察分析报告：1 .描述纯铝锭中不同结晶区的形成过程。2 .逐一绘制各试样的宏观组织图，分析浇注和凝固条件对铸锭组织的影响。样本编号宏观组织与分析铸模模壁温度()浇注温度()宏观组织图分析1低碳钢室温7002低碳钢室温8003铸件砂室温7004铸件砂5008003 .简述宏观分析方法。实验二元合金显微组织分析一、实验目的1 .熟悉一些典型的二元合金平衡与非平衡显微组织和一些典型成分的铝硅合金非平衡组织。2、学会根据已知相图和显微组织观察分析各种组织的形成过程。3、掌握二元合金中成分、组织和性能变化规律。二、实验内容的说明由于纯金属的性能极限，特别是强度方面不能满足工业的要求，生产中使用的金属材料几乎都是合金。 实用合金有二元合金和多元合金。 许多多元合金可以粗略地作为二元合金分析。 在金属材料的研究中，二元合金是最基本的合金系。 二元合金的主要分析方法是利用合金相图分析相的组成，第二个是通过显微镜观察分析显微镜组织的形状。 二元相图种类繁多，处理不同种类的二元合金后的显微组织观察也有丰富的内容。本实验准备了一些典型成分的合金样品，观察了其平衡组织，进一步了解了不同二元相图与二元合金中成分、组织与性能的关系。 本实验中使用试样如下(a)20钢退火状态的4%硝酸醇腐蚀；(b)45钢退火状态的4%硝酸醇腐蚀；(c)T12钢退火状态4%硝酸醇腐蚀；(d)Al-7Si亚共晶合金铸造状态0.5HF水溶液腐蚀；(e)Al-12Si共晶合金铸造状态0.5HF水溶液腐蚀；(f)Al-17Si过共晶合金铸造状态0.5HF水溶液腐蚀；(g)Pb-75Sn过共晶合金铸造状态4%硝酸醇腐蚀Al-Si、Pb-Sn相图如图所示。三、实验程序1 .认真观察实验室准备的碳钢和其他二元合金各试样的显微组织，并将其组织形成过程联系相关图加以理解。2 .抓住特征绘制各样品的显微组织图，图下注明材料名称、处理状态、蚀刻剂、倍率和组织名称，用箭头在组织图上表示组织名称。计算了3.45钢室温下自由铁素体、总铁素体、渗碳体的含量。4 .探讨碳钢的碳成分、组织与性能关系。四、实验报告要求1 .描绘各样品的微观组织。2 .详细分析各种组织形成过程。3.1、选择两种合金，计算其平衡组织中各相的相对含量。五、思考问题分析了Al-7Si亚共晶合金在平衡冷却过程中的组织变化过程，阐述了通过杠杆定律计算相组合物和组织组合物应注意的几点。2 .根据均匀晶合金、共晶合金、亚共晶合金和包晶合金如何观察到相图的组织(平衡冷却和非平衡冷却的组织)，分析冷却速度对组织形态的影响。从相组成和形态特征分析低、中、高碳钢平衡组织的性能特征。实验二元合金显微组织分析实验报告类别：日期：姓名：学号：组名称：二元合金显微组织的观察分析报告：1 .描绘各样品的显微组织，标