《工程材料与热处理》实验 实验归属：课内实验 01905 课程性质：专业基础课 实验学时：6 适用专业：机械设计制造及其自动化、工业工程、车辆工程 一、实验教学的地位、任务及作用 教有部工科工程材料及机械制造基础教学指导小组在1997年《高等工科院校金工系列 课程改革指南》中指出 :金工系列课程（包括金工实习， 艺基础 部分 系列课程 工课)” 仅是 课，而且是对工科大学生进行综合性工程训练和制造工艺教有，对提高本科生的全面素质， 培养高质量、高层次的工程技术人才起着其他课程不能替代的作用。 《工程材料与热处理》实验，是金工系列课程中一个重要的组成部分，是高等工程教育、 工程实践训练的重要环节之一。在实验中，不仅要求学生综合利用课堂所学理论知识，而且 通过学习使用实验仪器设各，堂挥一定的材料与热加工工艺方面的科学实验方法，培养学生 独立获取知识的能力，创新和竞争意识及较强的工程实践能力和严谨务实的科学作风，为培 养综合型、技术型、应用型和创造型人才打下坚实的基础。 二、实验教学的目的及学生应达到的实验能力标准 (一)实验教学的目的： 通过本课程的实验，使学生掌握布氏硬度计、洛氏硬度计的使用方法：掌握金相显微镜 的使用方法：掌握金相试样的制作方法：初步掌握钢铁材料火花鉴别法：对不同成分的碳钢 能够比较合理地制定热处理方案，并进行热处理操作：能初步学据零件失效分析的基本方法。 (二)在实验基本技能上应达到如下要求： 1、熟练草程金相试样的制作方法。初步掌握金属材料显微组织的分析方法。能够熟练 识别不同 分的铁碳合金中不同形态的铁素体、渗碳体、珠光体、索氏体、屈氏体、上贝日 体、下贝氏体、各种马氏体（高碳马氏体、低碳马氏体、中碳马氏体、回火马氏体）等基本 组织和相。并能根据各组织所占比例估算材料的含碳量： 2、熟练掌握布氏硬度、洛氏硬度的测试方法。了解其他硬度测试方法： 3、初步掌握钢铁材料火花鉴别法： 熟练掌握金相显微镜、体式显微镜、金相抛光机、磨光机、切制机、镶嵌机、热处 理炉、 温度控制器、 布氏硬度机、洛氏硬度机、砂轮机等常用仪器设备的使用和注意事项 (三)在实验理论及实验方法上应达到如下要求： 1、掌握金属材料化学成分一显微组织一机械性能三者之间的内在联系和变化规律。 并能利用这一规律合理选材、用材，改善材料的工艺性能。并最大程度发挥材料性能潜力。 2、能够比较合理地制定热处理方案。通过普通热处理方法，使工件改善工艺性能或达 到最终使用要求，能独立进行热处理实验操作，并能检验、分析实验结果
《工程材料与热处理》实验 实验归属：课内实验 课程编码：0BH01905 课程性质：专业基础课 实验学时：6 适用专业：机械设计制造及其自动化、工业工程、车辆工程 一、实验教学的地位、任务及作用 教育部工科工程材料及机械制造基础教学指导小组在 1997 年《高等工科院校金工系列 课程改革指南》中指出：“金工系列课程（包括金工实习，金工实验，工程材料，机械制造 工艺基础等部分。金工系列课程简称金工课）”“不仅是一门必修的工艺性基础课和工程实践 课，而且是对工科大学生进行综合性工程训练和制造工艺教育，对提高本科生的全面素质， 培养高质量、高层次的工程技术人才起着其他课程不能替代的作用。” 《工程材料与热处理》实验，是金工系列课程中一个重要的组成部分，是高等工程教育、 工程实践训练的重要环节之一。在实验中，不仅要求学生综合利用课堂所学理论知识，而且 通过学习使用实验仪器设备，掌握一定的材料与热加工工艺方面的科学实验方法，培养学生 独立获取知识的能力，创新和竞争意识及较强的工程实践能力和严谨务实的科学作风，为培 养综合型、技术型、应用型和创造型人才打下坚实的基础。 二、实验教学的目的及学生应达到的实验能力标准 （一）实验教学的目的： 通过本课程的实验，使学生掌握布氏硬度计、洛氏硬度计的使用方法；掌握金相显微镜 的使用方法；掌握金相试样的制作方法；初步掌握钢铁材料火花鉴别法；对不同成分的碳钢 能够比较合理地制定热处理方案，并进行热处理操作；能初步掌握零件失效分析的基本方法。 （二）在实验基本技能上应达到如下要求： 1、熟练掌握金相试样的制作方法。初步掌握金属材料显微组织的分析方法。能够熟练 识别不同成分的铁碳合金中不同形态的铁素体、渗碳体、珠光体、索氏体、屈氏体、上贝氏 体、下贝氏体、各种马氏体（高碳马氏体、低碳马氏体、中碳马氏体、回火马氏体）等基本 组织和相。并能根据各组织所占比例估算材料的含碳量； 2、熟练掌握布氏硬度、洛氏硬度的测试方法。了解其他硬度测试方法； 3、初步掌握钢铁材料火花鉴别法； 4、熟练掌握金相显微镜、体式显微镜、金相抛光机、磨光机、切割机、镶嵌机、热处 理炉、温度控制器、布氏硬度机、洛氏硬度机、砂轮机等常用仪器设备的使用和注意事项。 （三）在实验理论及实验方法上应达到如下要求： 1、掌握金属材料化学成分——显微组织——机械性能三者之间的内在联系和变化规律。 并能利用这一规律合理选材、用材，改善材料的工艺性能。并最大程度发挥材料性能潜力。 2、能够比较合理地制定热处理方案。通过普通热处理方法，使工件改善工艺性能或达 到最终使用要求，能独立进行热处理实验操作，并能检验、分析实验结果
3、初步掌握合理选择毛坯制造方法，选择零件加工方法和拟定工艺路线，合理分析零 件结构工艺性，对分析结果能够在材料选用、热处理、零件结构工艺性设计、加工方法、使 用条件等方面提出合理化建议， 三、实验内容及基本要求 实验项目名称 实验内容与要求 必开/说 选开 明 布氏硬度(HBS)测试： 金属材料硬度测 试 洛氏硬度(HRC)测试 必开 布氏硬度机，洛氏硬度机的结构及实验原理，应用范围。 钢铁材料的火花 学习用火花法检查钢铁材料的化学成分。 选开 鉴别 金相试样的制签 金相试样的制备（取样、镶样、相磨、细蘑、精蘑、抛光、 及金相显微镜的 4 腐蚀 选开 使用方法 金相显微镜的使用方法。 观察典型成分的铁碳合金显微组织，识别显微组织中的各 种组织和甚木相： 铁碳合金平衡组 织观察分析 根据显微组织估算材料的含碳量： 必开 画出显微组织示意图 分析铁碳合金成分 一组织 性能之间的相互关系。 对不同成分的碳钢的初始状态进行硬度测试： 确定热处理工艺方案，进行热处理： 碳钢执处理（综 测试执处理后的丽度： 合性实验) 必开 磨试样，观察试样组 分 分析热处理工艺的结果。 四、主要设备或软件环境 1、布氏硬度计、洛氏硬度计 2、金相显微镜 3、砂轮机： 4、热处理加热炉等。 五、实验指导书及参考资料 《机械工程材料及材料成型技术基础实验指导书》葛春林、盖雨聆主编治金工业出 版社2001.9 六、实验报告及实验考核办法 1、实验报告见附件 2、实验考核方式 实验成绩占课程总评成绩的10% 序号 实验名称 实验内容 计分 合计 1 金属材料硬度测试 预习报告 30
3、初步掌握合理选择毛坯制造方法，选择零件加工方法和拟定工艺路线，合理分析零 件结构工艺性，对分析结果能够在材料选用、热处理、零件结构工艺性设计、加工方法、使 用条件等方面提出合理化建议。 三、实验内容及基本要求 序 号 实验项目名称 学 时 实验内容与要求 必开/ 选开 说 明 1 金属材料硬度测 试 1 布氏硬度(HBS)测试； 洛氏硬度(HRC)测试； 布氏硬度机，洛氏硬度机的结构及实验原理，应用范围。 必开 占 30 分 2 钢铁材料的火花 鉴别 1 学习用火花法检查钢铁材料的化学成分。 选开 3 金相试样的制备 及金相显微镜的 使用方法 4 金相试样的制备（取样、镶样、粗磨、细磨、精磨、抛光、 腐蚀）； 金相显微镜的使用方法。 选开 4 铁碳合金平衡组 织观察分析 1 观察典型成分的铁碳合金显微组织,识别显微组织中的各 种组织和基本相； 根据显微组织估算材料的含碳量； 画出显微组织示意图； 分析铁碳合金成分——组织——性能之间的相互关系。 必开 占 30 分 5 碳钢热处理（综 合性实验） 4 对不同成分的碳钢的初始状态进行硬度测试； 确定热处理工艺方案，进行热处理； 测试热处理后的硬度； 磨试样，观察试样组织； 分析热处理工艺的结果。 必开 占 40 分 四、主要设备或软件环境 1、布氏硬度计、洛氏硬度计； 2、金相显微镜； 3、砂轮机； 4、热处理加热炉等。 五、实验指导书及参考资料 《机械工程材料及材料成型技术基础实验指导书》 葛春林、盖雨聆主编 冶金工业出 版社 2001.9 六、实验报告及实验考核办法 1、实验报告 见附件 2、实验考核方式 实验成绩占课程总评成绩的 10% 序号 实验名称 实验内容 计分 合计 1 金属材料硬度测试 预习报告 4 30
操作能力 10 测试结果 结果分析 6 预习报告 4 铁碳合金平衡组织观察 操作能力 2 0 分析 平衡组织观察、绘图 10 30 结论分析 6 预习报告 碳钢热处理（综合性实 热处理工艺方案制定 14 验) 热处理操作 14 40 结论分析 执笔：常城 审阅：盖雨聆 附件： 金属材料硬度测试实验报告： 实验目的 2 实验原理 3.测试结果 4,硬度测试实验实验数据记录表 规范 洛氏硬度 布氏硬度 材料 45钢 45钢 材料尺、计 55×20 060×10 材料状态 压路器 载荷kg1 测量值 硬度平均值 5.测试结果分析 铁碳合金平衡组织观察分析实验报告 1.实验目的 实验结果观察记录，画出观察到的平衡组织图 实验结论 析 碳钢热处理（综合性实验）实验报告 1.试验目的： 2.实验原理： 3 分析钢执处理前后的显微组织变化 4. 设计钢热处理的 工艺方案，包括淬火的温度、淬火介质、回火温度等，分别测试各种状 态时的材料硬度 5.碳钢热处理试验数据记录表 材料牌号厂 材料初始状态 初始硬度■
操作能力 测试结果 结果分析 10 10 6 2 铁碳合金平衡组织观察 分析 预习报告 操作能力 平衡组织观察、绘图 结论分析 4 10 10 6 30 3 碳钢热处理（综合性实 验） 预习报告 热处理工艺方案制定 热处理操作 结论分析 4 14 14 8 40 执笔：常 城 审阅：盖雨聆 附件： 金属材料硬度测试实验报告： 1. 实验目的 2. 实验原理 3. 测试结果 4. 硬度测试实验实验数据记录表 规范 洛氏硬度 布氏硬度 材料 45 钢 45 钢 材料尺寸 Ø55×20 Ø60×10 材料状态 压陷器 载荷(kgf) 测量值 硬度平均值 5. 测试结果分析 铁碳合金平衡组织观察分析实验报告 1. 实验目的 2. 实验结果观察记录，画出观察到的平衡组织图 3. 实验结论分析 碳钢热处理（综合性实验）实验报告 1. 试验目的： 2. 实验原理： 3. 分析钢热处理前后的显微组织变化 4. 设计钢热处理的工艺方案，包括淬火的温度、淬火介质、回火温度等，分别测试各种状 态时的材料硬度 5. 碳钢热处理试验数据记录表 材料牌号 材料初始状态 初始硬度
淬火温度 保温时间 淬火介质 淬火硬度 回火温度 保温时间 回火硬度 6.实验结果分析
淬火温度 保温时间 淬火介质 淬火硬度 回火温度 保温时间 回火硬度 6. 实验结果分析