《機(jī)械制造基礎(chǔ)》課程實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)

《機(jī)械制造基礎(chǔ)》課程實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)機(jī)電設(shè)備系設(shè)備教研室二00四年四月、人—前言為了更好地完成《機(jī)械制造基礎(chǔ)》課程教學(xué) ,培養(yǎng)提高學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際和實(shí)踐動(dòng)手能力，根據(jù)《機(jī)械制造基礎(chǔ)》課程教學(xué)大綱對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)要求，編寫(xiě)本實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)。實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)包括實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)和報(bào)告書(shū)兩部分。其中指導(dǎo)書(shū)部分介紹了實(shí)驗(yàn)?zāi)康呐c要求、實(shí)驗(yàn)設(shè)備及儀器、實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)步驟等；報(bào)告書(shū)部分主要有實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄、處理，分析及思考題等。本教材由吳少爽主編，由謝仁明主審。由于水平有限，時(shí)間倉(cāng)促，書(shū)中會(huì)有不少缺點(diǎn)和錯(cuò)誤，懇請(qǐng)各位讀者批評(píng)指正。編者2004.4TOC\o"1-5"\h\z實(shí)驗(yàn)一拉伸實(shí)驗(yàn) 1\o"CurrentDocument"實(shí)驗(yàn)二硬度實(shí)驗(yàn) 11\o"CurrentDocument"實(shí)驗(yàn)三沖擊實(shí)驗(yàn) 17\o"CurrentDocument"實(shí)驗(yàn)四鐵碳合金平衡組織分析 20實(shí)驗(yàn)五熱處理實(shí)驗(yàn) 24\o"CurrentDocument"實(shí)驗(yàn)六碳鋼熱處理后的顯微組織觀察 27\o"CurrentDocument"實(shí)驗(yàn)七不同金屬的焊接性能 31\o"CurrentDocument"實(shí)驗(yàn)八車刀幾何角度測(cè)量 34\o"CurrentDocument"實(shí)驗(yàn)九專用夾具拆裝及組合夾具組裝實(shí)驗(yàn) 38\o"CurrentDocument"實(shí)驗(yàn)十?dāng)?shù)控線切割加工演示實(shí)驗(yàn) 41附錄金相顯微鏡的使用及金相試樣的制備42附錄金相顯微鏡的使用及金相試樣的制備42實(shí)驗(yàn)一拉伸實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)一拉伸實(shí)驗(yàn)一. 萬(wàn)能材料試驗(yàn)機(jī)介紹材料試驗(yàn)的目的，是模仿工程實(shí)際中的零件、構(gòu)件的真實(shí)情況，在實(shí)驗(yàn)室研究他們的性能。因此，需要將各種零件、構(gòu)件以及不同的工作情況，在實(shí)驗(yàn)室作出再現(xiàn)。作為被測(cè)試對(duì)象的零件、構(gòu)件稱為試件，應(yīng)按相似原理制成模型或試樣，并模仿其具體工作條件，作出模擬實(shí)驗(yàn)，從而測(cè)量試件的承載能力和變形等參數(shù)。提供模擬試驗(yàn)、給出穩(wěn)定參數(shù)的設(shè)備，稱為試驗(yàn)機(jī)。試驗(yàn)機(jī)品種繁多。如果按照所模擬的工作環(huán)境來(lái)分，有高溫、常溫、低溫、腐蝕等；如果按照所模擬的載荷情況來(lái)分，有靜載、動(dòng)載、沖擊、交變等；也可以按照試驗(yàn)機(jī)的功能來(lái)分，有拉伸、壓縮、彎曲、硬度等。在常溫、靜載拉力試驗(yàn)機(jī)上，增設(shè)一些附具擴(kuò)展功能，還能進(jìn)行壓縮、剪切、彎曲等試驗(yàn)。這種多功能的試驗(yàn)機(jī)稱為萬(wàn)能材料試驗(yàn)機(jī)。圖1-1所示的是材料力學(xué)中通常使用的試驗(yàn)機(jī)。圖1-1萬(wàn)能材料試驗(yàn)機(jī)是由機(jī)架、加載系統(tǒng)、測(cè)力示值系統(tǒng)、載荷位移記錄系統(tǒng)以及夾具、附具等五個(gè)基本部分所組成。其中以加載系統(tǒng)、測(cè)力示值系統(tǒng)和載荷位移記錄系統(tǒng)反映了試驗(yàn)機(jī)的主要性能。以下分別闡述這些系統(tǒng)的工作原理和結(jié)構(gòu)。（一）加載系統(tǒng)加載系統(tǒng)的功能是，提供適合于靜載荷的力源。這力源必須是穩(wěn)定的、可控的，而且重合于軸線的軸向力。實(shí)現(xiàn)這種力源的機(jī)構(gòu)，一般的液壓式和機(jī)械式兩種。圖1.2所示是液壓式的加載機(jī)構(gòu)。當(dāng)高壓油泵向油缸送油時(shí) ，逐漸頂起油缸中的活塞聯(lián)同傳力架將工作臺(tái)升起。如果試件裝入下層空間的夾頭中，就向其施加了拉力；若放入上層空間的墊塊上，就向試件施加壓力。機(jī)械式的加載機(jī)構(gòu)，也是使工作臺(tái)移動(dòng)，強(qiáng)迫試件伸長(zhǎng)或壓縮而施加拉力或壓力。所圖1-2 圖1-3在不同的，只是工作臺(tái)由螺桿、螺母筒和蝸輪蝸桿等腰三角形機(jī)構(gòu)所傳動(dòng)。（二）測(cè)力、示值系統(tǒng)測(cè)力、示值系統(tǒng)的功能，是要隨時(shí)反映出作用于試件上載荷的數(shù)值。它是試驗(yàn)機(jī)的心臟部門。機(jī)械式和液壓式材料試驗(yàn)機(jī)，一般都采用如圖 1.3所示的擺錘式測(cè)力、示值系統(tǒng)。二者的區(qū)別，僅在于傳遞拉力 Ps的機(jī)構(gòu)不同。機(jī)械式試驗(yàn)機(jī)，是由測(cè)力杠桿傳遞Ps力；而液壓式的，是由測(cè)力油缸的活塞傳遞 Ps力。因此，它們的測(cè)力、示值原理相同。.擺錘式測(cè)力、示值系統(tǒng)的工作原理。如圖1.3所示，試驗(yàn)機(jī)作用于試件上的載荷，就是作用在工作油缸上的壓力 Pwo由于工作油缸與測(cè)力油缸相連通，它們的油壓強(qiáng)度相等，于是測(cè)力油缸的活塞對(duì)連桿作用的拉力 Ps與Pw成線性關(guān)系，又Ps使擺桿聯(lián)同法碼揚(yáng)起a擺角的同時(shí)，撥桿推動(dòng)齒桿位移 X,從而帶動(dòng)齒動(dòng)使指針轉(zhuǎn)動(dòng)。因此，指針轉(zhuǎn)動(dòng)的角度。與試驗(yàn)機(jī)的作用力 PW也成線性關(guān)系。它們的關(guān)系式：Pw=Qh■缸o(hù)sa0?w （1.1）式中，Q、1、d、h、Sw、Ss以及預(yù)置角a都是常量。由（1.1）式可得結(jié)論：試驗(yàn)機(jī)白^載荷Pw與指針的轉(zhuǎn)角少成線性關(guān)系，因此，測(cè)力度盤可以以圓等分刻度。當(dāng)小視為常量（指針指在同一角度時(shí)） ，而Q視為變量，則Pw與Q成正比關(guān)系，因此，更換祛碼重量Q可以得到不同的測(cè)力范圍。國(guó)產(chǎn)試驗(yàn)機(jī)，一般具有三檔不同范圍的測(cè)力度盤，相應(yīng)地配有三個(gè)不同重量的祛碼。實(shí)驗(yàn)時(shí)需要正確選擇、配合使用。當(dāng)小視為常量，而L視為變量時(shí)，則Pw與L成正比關(guān)系。因此，更換擺桿L也可以得到不同的測(cè)力范圍。2擺錘式測(cè)力、示值系統(tǒng)的線性范圍。式（1.1）中的載荷Pw與指針轉(zhuǎn)角少成線性關(guān)系，是在理想狀態(tài)下成立的， 式中沒(méi)有考慮到摩擦力；支承、夾具、機(jī)架受力后的變形；加工裝配中幾何尺寸的偏差，以及各零件之間的間隙等因素的影響，這些都會(huì)使Pw與少之間產(chǎn)生非線性偏差。當(dāng)擺桿揚(yáng)起a角較大（相應(yīng)指針的轉(zhuǎn)角力也大）時(shí)，由于摩擦力引起的非線性誤差顯著增加， 指針臨近度盤的滿度區(qū)域，示值的精度較差。又根據(jù)國(guó)家對(duì)試驗(yàn)機(jī)示值精度的規(guī)定：以每級(jí)測(cè)量范圍 10%開(kāi)始，但不小于該機(jī)最大載荷的4%,誤差應(yīng)在土1%以內(nèi)?？梢?jiàn)指針在度盤開(kāi)始的區(qū)域內(nèi)， 精度也較差。實(shí)驗(yàn)時(shí)，應(yīng)正確選擇度盤的測(cè)力范圍，一般使需要測(cè)量的載荷，最好全落在度盤的10%?80%范圍內(nèi)。摩擦力對(duì)試驗(yàn)機(jī)進(jìn)程（加載）、回程（卸載）都有影響，而在進(jìn)回程中引起的是雙倍誤差。所以，試驗(yàn)機(jī)加載時(shí)，必須平穩(wěn)增加，不應(yīng)忽減。指針度盤式的示值機(jī)構(gòu)普通材料試驗(yàn)機(jī)均為指針度盤式的示值方式。它具有二根示值指針：一根是主動(dòng)針，另一根是從動(dòng)針。如果1.1中所示。當(dāng)試驗(yàn)加載時(shí)，主動(dòng)針帶著從動(dòng)針隨載荷增加而沿刻度值增大方向旋轉(zhuǎn)。當(dāng)試驗(yàn)終了卸載時(shí)，主動(dòng)針自動(dòng)回至零位，而從動(dòng)針停示在終止的力值上，以供充裕時(shí)間準(zhǔn)確讀值。從動(dòng)針的位置，可由手動(dòng)調(diào)節(jié)。游鴕自動(dòng)平衡式測(cè)力、示值系統(tǒng)圖1-4TOC\o"1-5"\h\z國(guó)產(chǎn)WJ—10型萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)和NJ型扭轉(zhuǎn)試驗(yàn)機(jī)，都采用游鴕自動(dòng)平衡式的測(cè)力機(jī)構(gòu)。 這種機(jī)構(gòu)的精度、靈敏度都比擺錘式測(cè)力、示值機(jī)構(gòu)的高，如圖1.4所示，為該機(jī)構(gòu)的工作原理圖。水平杠桿1,支承于。點(diǎn)，由測(cè)力杠桿傳遞的力Ps作用于A點(diǎn)，當(dāng)試驗(yàn)機(jī)空載，即Ps=0時(shí)，游鴕2位于M位置，使杠桿及其懸掛物處于水平平衡狀態(tài)。當(dāng)試驗(yàn)機(jī)承載，即Psw0時(shí)，杠桿失去平衡，B點(diǎn)的位移使傳感器4輸出電壓，通過(guò)放大器使伺服電機(jī) 3轉(zhuǎn)動(dòng)，拖動(dòng)游鴕移到一個(gè)新的位置 N,使杠桿重新恢復(fù)水平平衡。根據(jù)先后兩次平衡重要條件，可得Ps與x的線性關(guān)系為：PS=；，'d',① （1.2）式中Q、r、d都是常量。即得指針的轉(zhuǎn)動(dòng)角度 Ps與少成線性關(guān)系。（三）載荷位移記錄系統(tǒng)萬(wàn)能材料試驗(yàn)機(jī)的載荷位移記錄系統(tǒng)，它的一般機(jī)構(gòu)如圖 1.5所示。力值的記錄：在測(cè)力系統(tǒng)的齒桿上裝有筆架，記錄筆隨齒桿的移動(dòng)而在記錄筒上描繪。如使指針轉(zhuǎn)動(dòng)一圈，記錄筆所繪直線的長(zhǎng)度，代表該度盤的滿度力值?？勺鳛榱χ档淖鴺?biāo)。位移的記錄：試驗(yàn)機(jī)上、下夾頭之間有相對(duì)位移時(shí)，繩線通過(guò)繩輪帶動(dòng)記錄筒轉(zhuǎn)動(dòng)。記錄筆在筒紙上繪出了代表位移的線段。記錄筒上的繩輪，一般具有2?3條不同直徑的線槽，使描繪位移線段的長(zhǎng)度，比真實(shí)位移放大 1、2、4倍。可以選擇使用。圖1-5力和位移同時(shí)記錄：當(dāng)夾頭強(qiáng)迫試件伸長(zhǎng)的同時(shí)，試樣不斷產(chǎn)生抗力，這時(shí)記錄筆和記錄筒一起動(dòng)作，二者的合成運(yùn)動(dòng)，描繪了力和變形的曲線。應(yīng)該注意，這機(jī)構(gòu)所記錄的變形，并非試樣標(biāo)距內(nèi)的真實(shí)變形，而是試驗(yàn)機(jī)上、下兩夾頭間的位移，其精度較差。如果需要大比例、高精度的 P-AL曲線圖，可應(yīng)用現(xiàn)代的電子設(shè)備，在普通的試驗(yàn)機(jī)上，使用傳感器直接測(cè)量試樣的抗力和標(biāo)距的變形轉(zhuǎn)化為電訊號(hào)輸出，經(jīng)放大器接入x—y函數(shù)記錄儀，可得放大倍數(shù)為1000以上的精度圖線。更先進(jìn)的記錄，是將傳感器采集的訊息，經(jīng)A|D轉(zhuǎn)換輸入電子計(jì)算機(jī)，通過(guò)計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)處理，打印出更精確的數(shù)據(jù)和曲線圖。了解試驗(yàn)機(jī)的主要功能，其目的是為了更好地掌握和使用試驗(yàn)機(jī)。實(shí)驗(yàn)測(cè)試的質(zhì)量，除了試驗(yàn)機(jī)本身達(dá)到規(guī)定的精度外， 更重要的是決定于實(shí)驗(yàn)者的操作技能。 然而，正確、熟練的操作技能，也反映了實(shí)驗(yàn)者的水平和能力。各試驗(yàn)機(jī)的具體操作方法，在附錄中已有詳細(xì)敘述。對(duì)于在實(shí)驗(yàn)中將使用的試驗(yàn)機(jī)，希認(rèn)真閱讀和掌握。二、拉伸試驗(yàn)中四個(gè)主要指標(biāo)的測(cè)定（一）拉伸試驗(yàn)圖一般材料試驗(yàn)機(jī)都具有載荷位移記錄裝置， 可以裝試樣的抗力和變形的關(guān)系 P—4L曲線記錄下來(lái)。圖1-6如圖1.6所示，為低碳鋼的P-AL曲線圖，以說(shuō)明試樣在拉伸全過(guò)程中，它抗力和變形的關(guān)系。其縱坐標(biāo)表示載荷 巳單位是公斤力（kgf）,橫坐標(biāo)表示絕對(duì)伸長(zhǎng)△L,單位是毫米（mm）,整個(gè)變化過(guò)程，可分為四個(gè)階段：Oa——彈性階段。其特征是載荷與伸長(zhǎng)成線性關(guān)系，即材料服從虎克定律。bd——屈服階段。b為上屈服點(diǎn)，c為下屈服點(diǎn)。cd為屈服平臺(tái)。dB——強(qiáng)化階段。沿試樣長(zhǎng)度產(chǎn)生均勻塑性變形，此時(shí)？，且有趨向于零的連續(xù)變化，表明試樣的抗力其塑性變化為非線性增加。BK——局部塑性變形階段。在B點(diǎn)？，載荷達(dá)到最大值PB,以后轉(zhuǎn)為？的變化，表示試樣抗力下降而變形繼續(xù)增加，出現(xiàn)頸縮。這時(shí)變形局限于頸縮附近，直到斷裂。本實(shí)驗(yàn)，需遵照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，測(cè)定兩個(gè)指標(biāo)：屈服極限b s、強(qiáng)度極限bb和兩個(gè)塑性指標(biāo)：伸長(zhǎng)率8和面縮率少。（二）屈服極限的測(cè)定.物理屈服極限bs按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，對(duì)于有明顯屈服現(xiàn)象的材料，其屈服點(diǎn)可借助于試驗(yàn)機(jī)測(cè)力度盤的指針或拉伸曲線圖來(lái)確定。（1）指針?lè)ǎ寒?dāng)測(cè)力度盤的指針停止轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的恒定載荷，或第一次回轉(zhuǎn)的最小載荷，即為所求屈服點(diǎn)的載荷 PSo(2)圖示法：在P-AL曲線上找出屈服平臺(tái)的恒定載荷，或第一次下降的最載荷，即為所求屈服點(diǎn)載荷PSo如具的上、下屈服的拉伸圖，應(yīng)取下屈服點(diǎn) c點(diǎn)為屈服載荷PSo因?yàn)橄虑c(diǎn)對(duì)試驗(yàn)條件的影響較小，其值較穩(wěn)定。(3)屈服極限的計(jì)算PS 2產(chǎn)及kgf/mm式中A0為試樣的原始面積2.條件屈服極限大部分金屬材料都不存在明顯的屈服現(xiàn)象，在拉伸圖上由彈性到彈塑性的過(guò)渡是光滑連續(xù)的，如圖1.7所示。根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定：試樣在拉伸過(guò)程中，標(biāo)距部分的殘余伸長(zhǎng)達(dá)到原標(biāo)距長(zhǎng)度的0.2%時(shí)的應(yīng)力為條件屈服極限b0.2。二只＜ 仲叱稱位圖1-7(1)圖解法。如圖1.7所示的P-AL曲線，在其橫坐標(biāo)上，截取使OD=0.2%?l?n,從D點(diǎn)作彈性直線段的平行線，交曲線于B點(diǎn)，點(diǎn)B的縱坐標(biāo)值，即所求的屈服載荷P0.2。式中L為上、下夾頭間試件長(zhǎng)度，n為夾頭位移的放大倍數(shù)，應(yīng)不小于50倍。(2)引伸計(jì)法。由引伸計(jì)法測(cè)出試樣在殘余變形為 0.2%時(shí)所對(duì)應(yīng)的載荷值為屈服載荷P0.2。條件屈服極限的計(jì)算式為P02 2c0.2=胃kgf/mm3.試驗(yàn)條件加載速度對(duì)屈服極限有影響，一般加載速度增高時(shí)，bs也增高。為了保證所測(cè)性能的準(zhǔn)確性，一般規(guī)定拉伸速度為：(1)屈服前，應(yīng)力增加的速度為 1公斤力/毫米mitf/秒。(2)屈服后，試驗(yàn)機(jī)活動(dòng)夾頭移動(dòng)速度不大于 0.5L/分。(三)強(qiáng)度極限的測(cè)定根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定：向試樣連續(xù)施加載荷直至拉斷。由測(cè)力度盤或拉伸曲線上讀出最大載荷值PMax?？沽?qiáng)度的計(jì)算式為：速=-Pmaxkgf/mm2 (1.5)(四)塑性指標(biāo)的測(cè)定塑性，是指斷裂前材料發(fā)生塑性變形能力。 塑性的量值，是以斷裂后的塑性變形的大小來(lái)

度量。拉伸時(shí)的塑性指標(biāo)，通常以拉斷時(shí)殘余相對(duì)伸長(zhǎng)8表示，稱為伸長(zhǎng)率，以及斷裂時(shí)截面相對(duì)收縮力表示，稱為截面收縮率。1.伸長(zhǎng)率的測(cè)定先用試樣的標(biāo)距長(zhǎng)度L0內(nèi)，用劃線器刻劃等間距的標(biāo)點(diǎn)或圓周細(xì)線 10格。每格間距：長(zhǎng)試^^為10加；短試樣為5mmo為拉斷后量測(cè)之用。斷后標(biāo)距部分長(zhǎng)度L1的量測(cè)：將試樣拉斷后的兩段， 在斷口處緊密對(duì)齊，盡量使它們的軸線位于同一直線上，按下述方法量測(cè) L1:直線法：如斷口到鄰近的標(biāo)距端點(diǎn)（或端線）的距離大于 L0/3時(shí)，需移位換算，可直接量測(cè)兩端點(diǎn)（線）間的距離 L1。移位法：如斷口到鄰近的標(biāo)距端點(diǎn)（線）的距離小于或等于 L0/3時(shí)，需位移換算。移位換算方法如下：在試樣的長(zhǎng)段上，如圖1.8所示，從斷口"0”處截面取基本等于短段的格數(shù) ，得到B點(diǎn)（即令0B=0A）。接著如圖1.8（a）所示，長(zhǎng)段的其余格數(shù)為偶數(shù)時(shí)，則取其一半得 C點(diǎn)，于是L1=0A+0B+2BC （1.6a）如圖1.8所示,長(zhǎng)段其余格數(shù)為奇數(shù)時(shí)，則分別取其減1加與加1的一半得C與C1兩點(diǎn)，于是L1=A0+0B+BC+BC1 （1.6b）伸長(zhǎng)率的計(jì)算式為：(1.7)舜FX100%(1.7)l0智、長(zhǎng)比例試樣的伸長(zhǎng)率，分別以8 5、810表示。圖1-8圖1-8.截面收縮率的測(cè)定圓形試樣拉斷后，在頸縮最小處的兩個(gè)互相垂直方向上量測(cè)其直徑， 以二者的算術(shù)平均值，計(jì)算頸縮處最小橫截面積A1;板狀試樣的斷口如圖1.9所示，用頸縮處最大寬度b1乘以最小厚度a1算得斷面截面積A1。截面收縮率的計(jì)算式：小=々小=々pX100%圖1-9.量測(cè)精度和結(jié)果處理按技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，所量測(cè)的量具都應(yīng)達(dá)到三位有效數(shù)字的精度，計(jì)算結(jié)果應(yīng)以三位有效數(shù)字表達(dá)。如不符合國(guó)家規(guī)定，斷裂在標(biāo)距端線上或標(biāo)距端線外，或二個(gè)、二個(gè)以上的頸縮等情況，實(shí)驗(yàn)無(wú)效。三、拉伸試樣拉伸試樣的形狀，通常有圓形試樣和板狀試樣兩種。在標(biāo)準(zhǔn)中曾規(guī)定的“標(biāo)準(zhǔn)圓形試樣”尺寸為： do=20mm, L0=200mm, 即L0=10d0,稱長(zhǎng)試樣d0=20mm, L0=200mm,即L0=5d。，稱短試樣將L0=10d0,L0=5d0,A0=Ttd0d0/4代入（1.9）式，分另1J得10=k四 （1.9）于是 l0=11.3,A=10d0 （長(zhǎng)試樣） （1.10a）l0=5.65JA=5d0 （短試樣） （1.10b）如果由于原材料或其它原因限制，不能采用標(biāo)準(zhǔn)試樣時(shí)，只要試樣尺寸滿足（ 1.10）式的試樣，都稱為比例試樣。 GB228-76中規(guī)定，對(duì)于鋼試樣一般采用 d0=10mm長(zhǎng)、短比例試樣。對(duì)于板狀長(zhǎng)、短比例試樣，也應(yīng)滿足（ 1.10）。關(guān)于圓形試樣，其各部分允許偏差及表面加工光潔度應(yīng)符合圖 1.10的規(guī)定。試樣標(biāo)距部分直徑d0的允許偏差士0.2。試樣標(biāo)距長(zhǎng)度內(nèi)最大與最小直徑的允許差值0.05。L=L0+100mm,最小R=3mmo試樣頭部的形狀及尺寸，可按材料和試驗(yàn)機(jī)的夾具等條件自行設(shè)計(jì)。四、實(shí)驗(yàn)過(guò)程測(cè)定低碳鋼、鑄鐵的拉伸機(jī)械性能［實(shí)驗(yàn)?zāi)康模菥毩?xí)材料在拉伸時(shí)機(jī)械性能的測(cè)試方法［實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目］.觀察低碳鋼、鑄鐵試樣在拉伸全過(guò)程中的各種現(xiàn)象。.了解低碳鋼、鑄鐵在拉伸全過(guò)程中，抗力和變形的相互關(guān)系，并繪制 P—4L拉伸曲線圖。.測(cè)定低碳鋼的幾個(gè)主要拉伸機(jī)械性能的指標(biāo)，屈服極限bs,強(qiáng)度極限bb,伸長(zhǎng)率8,和斷面收縮率3，以及鑄鐵的抗拉強(qiáng)度極限dbo[實(shí)驗(yàn)要求 ]．測(cè)試方法：遵守國(guó)家技術(shù)規(guī)定，測(cè)試?yán)煨阅苤笜?biāo)的訓(xùn)練。2．?dāng)?shù)據(jù)處理：學(xué)習(xí)掌握測(cè)量中的有效數(shù)字及其運(yùn)算。3．操作技能：繼續(xù)練習(xí)萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)的操作方法。[設(shè)備和試樣 ]．材料試驗(yàn)機(jī)一臺(tái)2．游標(biāo)尺、千分尺各一把。3．低碳鋼、鑄鐵標(biāo)準(zhǔn)（或比例）試樣各一根，[內(nèi)容與步驟 ]．量測(cè)試樣直徑。在試樣標(biāo)距長(zhǎng)度的兩端和中間三處用千分尺量測(cè)直徑，為了消除截面橢圓度的誤差，應(yīng)在每處以相互垂直方向量測(cè)，取算術(shù)平均值。在強(qiáng)度計(jì)算時(shí)，考慮到試樣從最薄弱處開(kāi)始破壞，應(yīng)取三處平均直徑中的最小直徑。測(cè)量精度至少達(dá)到 0.02mm。2．試樣劃線。為了觀察低碳鋼試樣拉斷后的變形分布情況，在試樣的標(biāo)距長(zhǎng)度內(nèi)，用劃線器等間距劃10格。如長(zhǎng)試樣間距為10nm；短試樣則為5mm。鑄鐵試樣不必劃線。3．試驗(yàn)機(jī)的準(zhǔn)備工作選擇測(cè)力度盤，配置相應(yīng)的砝碼，將試驗(yàn)機(jī)的測(cè)力指針調(diào)到零位。安裝試樣調(diào)整載荷位移記錄機(jī)構(gòu)．檢查和試車。在教師檢查、允許下，以手動(dòng)或緩慢加載試車，觀察測(cè)力機(jī)構(gòu)、繪圖機(jī)構(gòu)運(yùn)行是否正常。然后卸載，使測(cè)力指針接近回零，將試驗(yàn)機(jī)處于待令工作狀態(tài)。．實(shí)驗(yàn)測(cè)試。加載人員集中精力，手動(dòng)或慢速機(jī)動(dòng)操作試驗(yàn)機(jī)，使試樣受到均勻、緩慢的載荷而變形。注意觀察試樣、觀察測(cè)力指針和記錄圖在拉伸過(guò)程中的全部現(xiàn)象，尤其低碳鋼試樣在屈服時(shí)其表面的變化，測(cè)力指針的擺動(dòng)和記錄圖的形狀；記下指針停止轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的恒定值，或第一次回轉(zhuǎn)的最小值，為屈服載荷Ps,臨近頸縮時(shí)試樣表面的變化，頸縮現(xiàn)象，直到試樣斷裂，記錄指針的最大載荷 Pmax,取下試樣，觀察和分析試樣斷口，以及考察物理現(xiàn)象。取下記錄曲線圖，實(shí)驗(yàn)完畢，將試驗(yàn)機(jī)各機(jī)構(gòu)恢復(fù)原位。．量測(cè)低碳鋼斷裂試樣。[注意事項(xiàng)]．臨開(kāi)機(jī)前，必須仔細(xì)檢查，排除遺漏和誤失。在教師同意下才開(kāi)動(dòng)試驗(yàn)機(jī)。．開(kāi)始加載要緩慢，特別是油壓試驗(yàn)機(jī)，防止油門開(kāi)得過(guò)大，引起載荷沖擊突加，容易造成事故。．試樣安裝必須正確，防止偏斜和夾入過(guò)短。．運(yùn)行時(shí)，如發(fā)現(xiàn)異常（如聲音、氣味或機(jī)構(gòu)失靈等），應(yīng)立即停車，排除故障。[預(yù)習(xí)和準(zhǔn)備 ]1．了解金屬材料拉伸機(jī)械性能的意義和測(cè)試方法。2．掌握量測(cè)試樣的方法和規(guī)定，注意量具和有效數(shù)字的應(yīng)用。實(shí)驗(yàn)前后要量測(cè)試樣的哪些尺寸，事先畫(huà)好數(shù)據(jù)記錄表格。3．拉伸過(guò)程中要觀察哪些現(xiàn)象，注意幾個(gè)變形階段，如何記錄應(yīng)測(cè)的數(shù)據(jù)等，亦應(yīng)畫(huà)在數(shù)據(jù)記錄的表格內(nèi)。

4.如果低碳鋼的強(qiáng)度極限bb=4000kgf/cm4.如果低碳鋼的強(qiáng)度極限b［實(shí)驗(yàn)報(bào)告］材料力學(xué)實(shí)驗(yàn)報(bào)告（供參考）日期:實(shí)驗(yàn)二日期:實(shí)驗(yàn)名稱:實(shí)驗(yàn)設(shè)備:實(shí)驗(yàn)?zāi)康?（一）試樣尺寸記錄材料原 始 尺 寸截回面積A0標(biāo)距L0(mm)直 徑 d0(mm)截面I截面n截rnm12平均12平均12平均低碳鋼「鑄鐵材料斷后尺寸標(biāo) 距L1(mm)斷裂處直徑di（mm）斷裂處截面面積低碳鋼12平均（二）實(shí)驗(yàn)記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄材料屈服載荷Ps（kgf）最大載荷Pb（kgf）低碳鋼鑄鐵實(shí)驗(yàn)圖象記錄圖形低碳鋼鑄鐵P-AL曲線斷口形狀（三）計(jì)算結(jié)果低碳鋼：屈服極限： cs=-PS=kgf/mm 2=MPa強(qiáng)度極限： cb=ikgf/mm 2=MPa伸長(zhǎng)率： 舜令X100%=%面縮率： w=H1xi00%=%鑄鐵：強(qiáng)度極限： g*=kgf/mm2=MPa（四）實(shí)驗(yàn)結(jié)果討論比較低碳鋼所代表的塑性材料和鑄鐵所代表的脆性材料，它們的拉伸時(shí)機(jī)械性能的共同點(diǎn)和不同點(diǎn)。實(shí)驗(yàn)二 硬度試驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?1)了解布氏硬度.洛氏硬度的主要構(gòu)造及操作方法。(2)初步掌握布氏硬度值.洛氏硬度值的測(cè)定方法。(3)初步建立碳鋼的含碳量與其硬度間的關(guān)系和熱處理能改變材料硬度的概驗(yàn)。二、實(shí)驗(yàn)概述硬度實(shí)驗(yàn)設(shè)備簡(jiǎn)單，操作迅速方便，不需要專門制備試樣，也不破壞被測(cè)試的工件。此外，在工業(yè)生產(chǎn)中，被廣泛應(yīng)用于產(chǎn)品質(zhì)量的檢驗(yàn)。此外，硬度值與其他力學(xué)性能及某些工藝性能(如切削加工性.冷成形性等)都有一定的聯(lián)系，故在產(chǎn)品設(shè)計(jì)圖樣的技術(shù)條件中，硬度是一項(xiàng)主要技術(shù)指標(biāo)。目前，在測(cè)定硬度的方法中，最常用的是壓入硬度法。其中以不氏硬度和洛氏硬度應(yīng)用最廣。它們的試驗(yàn)原理都是用一定幾何形狀的壓頭在一定載荷下壓入被測(cè)金屬材料的表面，根據(jù)壓頭被壓入的程度來(lái)測(cè)定其硬度值。.布氏硬度布氏硬度試驗(yàn)方法是將一直徑為 D的淬火鋼球或硬質(zhì)合金球在規(guī)定載荷 F作用下壓入被測(cè)試金屬表面，停留一定時(shí)間后卸除載荷，在被測(cè)試金屬表面上形成一個(gè)直徑 d的壓痕。計(jì)算出壓痕單位面積所承受的平均壓力， 以此作為被測(cè)試金屬的布氏硬度值。 但實(shí)際試驗(yàn)是都是用讀數(shù)顯微鏡測(cè)出壓痕直徑 d,再根據(jù)d值，查對(duì)照表得出所測(cè)的硬度值。當(dāng)壓頭為淬火鋼球時(shí)，硬度符號(hào)為 HBS,適用于布氏硬度值低于450的金屬材料；當(dāng)壓頭為硬質(zhì)合金球時(shí)，硬度符號(hào)為 HBW,適用于布氏硬度值為450~650的金屬材料。在進(jìn)行布氏硬度試驗(yàn)時(shí)，應(yīng)根據(jù)被測(cè)試金屬材料的種類和試樣厚度，選用不同大小的球體直徑D.施加載荷F保持時(shí)間。按GB231-84規(guī)定，球體直徑有1052.52和1mm5種；載荷與球體直徑平方的比值(F/D*D)有30151052.51.25和1七種，根據(jù)金屬材料的種類和布氏硬度值， 可按表2-1選定F/D*D;載荷的保持時(shí)間：黑色金屬為10~15s,有色金屬為30s,布氏硬度值小于35時(shí)為60s。表2-1布氏硬度試驗(yàn)的F/D2值的選擇(摘自 GB231-84)材 料布氏硬度F/D2鋼及鑄鐵V140>1401030<355銅及其合金35~13010>13030<352.5（或1.25）輕金屬及合金35~13010（或5、15）>8010（或15）鉛、錫1.25（或1）布氏硬度試驗(yàn)大因壓痕面積較大，能反映出較大范圍內(nèi)被測(cè)試金屬的平均硬度，故試驗(yàn)結(jié)果較準(zhǔn)確。但壓痕較大，不宜測(cè)試成品或薄片金屬的硬度。.洛氏硬度洛氏硬度試驗(yàn)方法是以一個(gè)錐頂角為 120度的金剛石圓錐體或直徑為 1.558mm(1/16in)的鋼球?yàn)閴侯^，在先后兩次載荷(初載荷與主載荷)作用下，壓入被測(cè)試金屬表面，然后卸除主載荷，在保留初載荷情況下，測(cè)出由主載荷引起的塑性變形的壓入深度 h,再由h值確定洛氏硬度值。H值愈大時(shí)，被測(cè)試金屬的洛氏硬度值愈低；反之，則愈高。在實(shí)際實(shí)驗(yàn)時(shí)，者B是由硬度計(jì)的指示器表盤上直接讀出所測(cè)的硬度值。洛氏硬度試驗(yàn)時(shí)，可用不同壓頭和不同的主載荷組成不同的洛氏硬度標(biāo)尺。 最常用的是HRAHRBHRC三種其中HRC適用于測(cè)量硬度值高于230HBs的較硬金屬；HRB適用于測(cè)量硬度值低于230HBs的較軟金屬；HRA適用于測(cè)量硬脆的金屬材料或淺層表面硬化的金屬。洛氏硬度試驗(yàn)操作迅速簡(jiǎn)便， 且壓痕較小，可以測(cè)定成品或較薄金屬的硬度， 故目前生產(chǎn)上應(yīng)用廣泛。退火狀態(tài)碳鋼的硬度一般是隨著含碳量的增加而逐漸增加。三、實(shí)驗(yàn)設(shè)備.布氏硬度試驗(yàn)圖配】HB-30QO型布因星度計(jì)11電曲機(jī)1一千輪?工伸自$一試蟬?氏方7—小杠桿息一■桿第一太杠桿12一商速■布氏硬度試驗(yàn)主要設(shè)備有布氏硬度計(jì)和讀數(shù)顯微鏡。常見(jiàn)的布氏硬度計(jì)有液壓式和機(jī)械式兩大類。圖2-1為HB-3000型機(jī)械式布氏硬度計(jì)。試驗(yàn)時(shí)，將試樣4放在工作臺(tái)3上，按順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)手輪2,使工作臺(tái)上升至試樣與壓頭 5接觸，并在手輪打滑后再開(kāi)電動(dòng)機(jī)1,經(jīng)二級(jí)蝸輪蝸桿減速器減速后，驅(qū)動(dòng)連桿 10與遙桿8向下運(yùn)動(dòng)，此時(shí)壓頭在祛碼 11通過(guò)大杠桿9小杠桿7及壓軸6作用下，以一定大小的載荷壓入試樣。停留一定時(shí)間后，電動(dòng)機(jī)自動(dòng)反轉(zhuǎn)，曲柄連桿帶動(dòng)遙桿上升而卸除載荷。 在關(guān)閉電動(dòng)機(jī)后，反時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)手輪，使工作臺(tái)下降并取下試樣。最后用讀數(shù)顯微鏡測(cè)出壓痕直徑 d,如圖2-2所示，根據(jù)d的大小查表即可求得布氏硬度值。

國(guó)於2璃?壓疆直徑示意陽(yáng).洛氏硬度試驗(yàn)圖27H?10。型濟(jì)氏硬度計(jì)3一于例A一字格4T盤1工柞臺(tái)■一試禪7一修*■一Hi-尸捕示器囊森IA杠桿11一珠內(nèi)門一尊樣M-MiK

他14-ft*】A?沖H我國(guó)生產(chǎn)的洛氏硬度試驗(yàn)計(jì)有 H-100HR-150DTHR4-150AT等多種型式。圖2-3為H-10型洛氏硬度計(jì)。試驗(yàn)時(shí)將試樣 6放在工作臺(tái)5上按順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)手輪 3,使工作臺(tái)上升至試樣與壓頭7接觸，繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)手輪，通過(guò)壓頭和壓軸8頂起杠桿10,并帶動(dòng)指示盤9的指針轉(zhuǎn)動(dòng)，洛氏硬度指示器表盤如圖2-4所示。待指示器表盤中小針對(duì)準(zhǔn)黑點(diǎn)， 大針置于垂直向上位置時(shí)(左右偏移不超過(guò) 5格)，試樣即施加了10Kgf(1kgf=9.8N)的初載荷。隨后轉(zhuǎn)動(dòng)指示器表盤，使大針對(duì)準(zhǔn)“ 0"(測(cè)HRB時(shí)對(duì)準(zhǔn)“30”)，再按下按鈕1釋放轉(zhuǎn)盤4,在祛碼11重量的作用下，頂桿12便在緩沖器15的控制下勻緩下降，使主載荷通過(guò)杠桿壓軸和壓頭作用于試樣上。停留數(shù)秒鐘后再扳動(dòng)手柄 2,使轉(zhuǎn)盤順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)至原來(lái)被鎖住的位置。由于轉(zhuǎn)盤上齒輪使扇齒輪 13齒條14同時(shí)運(yùn)轉(zhuǎn)而將頂桿頂起，卸除了主載荷。這時(shí)指示器指針?biāo)傅淖x數(shù)即為所求的洛氏硬度值 (HRC和HRA讀外圈黑色的C標(biāo)尺，HRB讀內(nèi)圈紅色的B持標(biāo)尺)。圖27洛氏硬度指示器表盤四、實(shí)驗(yàn)材料布氏硬度退火狀態(tài)的低碳鋼、中碳鋼、高碳鋼洛氏硬度淬火狀態(tài)的低碳鋼、中碳鋼、高碳鋼五、實(shí)驗(yàn)步驟及注意事項(xiàng).布氏硬度試驗(yàn)(1)清理試樣表面。被測(cè)表面應(yīng)是無(wú)氧化皮及外來(lái)污物的光潔表面， 以保證能準(zhǔn)確測(cè)量壓痕直徑。(2)根據(jù)試樣材料及厚度，按布氏硬度試驗(yàn)規(guī)范選擇鋼球壓頭的直徑 載荷大小及載荷保持時(shí)間。(3)把試樣穩(wěn)固地放在硬度計(jì)工作臺(tái)上， 按布氏硬度計(jì)的操作順序進(jìn)行表面留下一個(gè)壓痕。試驗(yàn)時(shí)，應(yīng)使載荷均勻平穩(wěn)地垂直施加于試樣的測(cè)試表面，不得有沖擊或震動(dòng)。(4)移動(dòng)試樣后重做一次試驗(yàn)，使試樣表面又留下一個(gè)壓痕。為了使實(shí)驗(yàn)結(jié)果精確，相鄰兩壓痕的中心距離； 應(yīng)不小于壓痕直徑的4倍；壓痕中心距試樣邊緣的距離不小于壓痕直徑的2.5倍；壓痕直徑d的大小應(yīng)在0.24~D~0.6D范圍內(nèi)；壓痕深度應(yīng)小于試樣厚度的1/10。(5)自工作臺(tái)上取下試樣，用讀數(shù)顯微鏡在相互垂直方向上測(cè)量壓衡直徑， 然后計(jì)算其平均值并作好記錄。(6)根據(jù)壓痕直徑d,查對(duì)照表求得各試樣的布氏硬度值。.洛氏硬度試驗(yàn)(1)清理試樣表面。被測(cè)表面應(yīng)無(wú)油脂、氧化皮、裂紋、凹坑、顯著的加工痕跡以及其它外來(lái)污物。(2)根據(jù)試樣材料選擇壓頭及載荷。 根據(jù)試樣形狀選擇合適的工作臺(tái)。 工作臺(tái)表面、試樣的支承面和壓頭表面均應(yīng)清潔。(3)把試樣穩(wěn)固地放在硬度計(jì)工作臺(tái)上，按洛氏硬度計(jì)的操作順序進(jìn)行試驗(yàn)。試驗(yàn)中

必須保證載荷平穩(wěn)地垂直施加于試樣的測(cè)試表面， 不得有沖擊或震動(dòng)。然后有指示器上讀得硬度值并作好記錄。(4)移動(dòng)試樣，并在另一位置繼續(xù)進(jìn)行試驗(yàn)， 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得小于 3mm。前后共測(cè)三點(diǎn)，計(jì)算后兩次試驗(yàn)得出硬度值的平均值，并作好記錄。六實(shí)驗(yàn)報(bào)告(1)根據(jù)選用的試驗(yàn)規(guī)范和記錄數(shù)據(jù)填寫(xiě)下表。布氏硬度\項(xiàng)目試驗(yàn)材料\及處理狀態(tài)\試驗(yàn)規(guī)范試驗(yàn)結(jié)果鋼球直徑D(mm)載荷F(kgf)F/D2載荷停留時(shí)間(s)行次壓痕直徑d(mm)硬度值HBS\項(xiàng)目試驗(yàn)材料'、及處理狀態(tài)\試驗(yàn)結(jié)果換算成洛氏硬度值第二次平均硬度值HBSHRCHRB壓痕直徑d(mm)硬度值HBS洛氏硬度\項(xiàng)目\試驗(yàn)材料\\及處理狀態(tài)\試驗(yàn)規(guī)范測(cè)得硬度值換算成布氏硬度值HBS壓頭總載荷F(kgf)硬度標(biāo)尺A次第二次第三次平均硬度值(2)根據(jù)本實(shí)驗(yàn)中布氏硬度試驗(yàn)測(cè)得的硬度值，分析退火狀態(tài)碳鋼的含碳量與硬度間的關(guān)系，并畫(huà)出其關(guān)系曲線圖。實(shí)驗(yàn)三 沖擊試驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康牧私鉀_擊試驗(yàn)機(jī)的主要構(gòu)造及操作方法。初步掌握金屬材料韌性的測(cè)定方法。初步建立碳鋼的含碳量于其沖擊韌度間的關(guān)。二、實(shí)驗(yàn)概述一次沖擊彎曲試驗(yàn)是測(cè)定金屬材料韌性的常用方法。 它是將一定尺寸和形狀的金屬試樣放在試驗(yàn)機(jī)的支座上， 再將一定重量的擺錘升高到一定高度， 使其具有一定位能，然后讓擺錘自由下落將試樣沖斷。擺錘沖斷試樣所消耗的能量即為沖擊吸收功 Ak,Ak值的大小代表金屬材料韌性的高低。 但習(xí)慣上仍采用沖擊韌度值ak表示金屬材料韌性。沖擊韌度ak是用沖擊吸收功Ak除以樣式斷口處的原始橫切面積S來(lái)表示的。退火狀態(tài)碳鋼的韌性隨著含碳量的增加而下降。三、實(shí)驗(yàn)設(shè)備及用品沖擊試驗(yàn)主要設(shè)備和用品為沖擊試驗(yàn)機(jī)和測(cè)量試樣尺寸用的游標(biāo)卡尺。 沖擊試驗(yàn)機(jī)有手動(dòng)和半自動(dòng)兩種。圖3-1為手動(dòng)擺錘式?jīng)_擊試驗(yàn)機(jī)的外形結(jié)構(gòu)。半功！*金式?jīng)_擊苴驗(yàn)機(jī),1T立器棚口I ▲一黑度盤一強(qiáng)女”于風(fēng)”號(hào)玲/T椎a."IB- - . - .oS.L .a. _.1試驗(yàn)時(shí)先把手柄5撥至“預(yù)備”位置，然后將擺錘7稍加抬起并固定后，把試樣放在支座鉗口1上，再把擺錘抬到試驗(yàn)高度，使插銷插入擺軸6的支槽內(nèi)，待一切準(zhǔn)備完畢后，將手柄由“預(yù)備”位置撥至“沖擊”位置，這時(shí)擺錘就以擺軸為旋轉(zhuǎn)中心而自由下落。當(dāng)擺錘沖斷試樣后，其剩余能量有使擺錘向另一方向揚(yáng)起一定高度， 這時(shí)將手柄再撥至“停止”位置，使擺捶停止擺動(dòng)。試樣的沖擊吸收功Ak值由指針4指示。因?yàn)楫?dāng)擺捶自由下落時(shí)，待撥針碰到指針時(shí)，又帶動(dòng)指針一起轉(zhuǎn)動(dòng)。但當(dāng)擺捶回?cái)[，撥針?lè)崔D(zhuǎn)時(shí)，指針停止不動(dòng)。這時(shí)指針在刻度盤 3上指出的讀數(shù)，即為試樣所承受的沖擊吸收功值。半自動(dòng)擺捶式?jīng)_擊實(shí)驗(yàn)機(jī)的構(gòu)造原理與手動(dòng)的基本相同，但擺捶的上揚(yáng)掛擺 .下落沖擊和制動(dòng)等均由電氣機(jī)械控制，免去了人工揚(yáng)擺的勞動(dòng)。四、沖擊試樣及實(shí)驗(yàn)材料按GB229—84和GB2106-80規(guī)定，沖擊試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)試樣有夏比 U型缺口試樣和夏比V型缺口試樣兩種。習(xí)慣上前者簡(jiǎn)稱為梅式試樣， 后者為夏式試樣。兩種試樣的尺寸及加工要求如圖3-2和圖3-3所示。圖3—2夏比U型缺口試樣每實(shí)驗(yàn)小組所用的實(shí)驗(yàn)試樣為退火狀態(tài)的低碳鋼 .中碳鋼.高碳鋼沖擊試樣各一根.材料分別采用20鋼.45鋼和T12鋼。五、實(shí)驗(yàn)步驟(1)檢查試樣有無(wú)缺陷，試樣缺口部位一般不能劃傷或銹蝕。(2)用精度不低于0.02mm的量具測(cè)量試樣缺口處的斷面尺寸，并記下測(cè)量數(shù)據(jù)。(3)檢查擺捶空打時(shí)的指針是否指零 (即擺捶自由地處在鉛垂位置時(shí)， 使指針緊靠撥針并對(duì)最大打擊能量處，然后揚(yáng)起擺捶空打，指針指示零位)，其偏離不應(yīng)超過(guò)最小分度的1/4。(4)放置沖擊試樣。試樣應(yīng)緊貼支座，并使試樣缺口背向擺捶的刀刃， 然后用找正樣板使試樣處于支座的中心位置。(5)按沖擊試驗(yàn)機(jī)的操作順序?qū)_擊試樣沖斷。(6)讀出指針在刻度盤上指出的沖擊吸收功 Ak值，并做好記錄。(7)觀察試樣的斷口特征。六、實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)(1)在試驗(yàn)機(jī)擺捶運(yùn)動(dòng)的平面內(nèi)，嚴(yán)禁站人，以防因擺捶運(yùn)動(dòng)或沖斷的試樣飛出傷人。(2)未經(jīng)許可不準(zhǔn)隨便搬動(dòng)擺捶和控制手柄。(3)在裝置沖擊試樣時(shí)，應(yīng)將擺捶用支架支住。切不可將擺捶抬高到預(yù)備位置，以防擺錘偶然落下時(shí)造成嚴(yán)重事故。(4)當(dāng)手柄在“預(yù)備”位置，擺捶已上揚(yáng)至預(yù)定的試驗(yàn)高度后， 應(yīng)平穩(wěn)緩慢地將手放開(kāi)，并使插銷插入擺軸的槽內(nèi)，以防放手過(guò)急而沖斷插銷。(5)當(dāng)試樣被沖斷而擺捶尚在擺動(dòng)時(shí)，不能將手柄撥回至“預(yù)備”位置，以防插銷的頭部與擺捶發(fā)生摩擦或插銷有可能插入擺捶的槽內(nèi)而被沖斷。(6)試樣沖斷時(shí)如有卡錘現(xiàn)象，則數(shù)據(jù)無(wú)效。七、實(shí)驗(yàn)報(bào)告(1)根據(jù)實(shí)驗(yàn)記錄填寫(xiě)下表。

試驗(yàn)材料及其處理狀態(tài)試驗(yàn)溫度試樣缺口處斷面尺寸沖擊吸收功Ak(J)沖擊韌性ak(J/cm2)斷口特性高(cm)寬(cm)斷面積(cm2)(2)根據(jù)實(shí)驗(yàn)測(cè)得的沖擊韌度值，分析退火狀態(tài)碳鋼的含量與沖擊韌度見(jiàn)的關(guān)系，并畫(huà)出其關(guān)系曲線圖。(2)實(shí)驗(yàn)中會(huì)影響材料沖擊韌度值的因素有哪些？本實(shí)驗(yàn)測(cè)得的沖擊韌度值是否精確？為什么？(3)實(shí)驗(yàn)四鐵碳合金平衡組織分析(3)實(shí)驗(yàn)四鐵碳合金平衡組織分析一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?觀察和識(shí)別鐵碳合金（碳鋼和白口鐵）在平衡狀態(tài)下的顯微組織。.了解鐵碳合金的成分、組織和性能之間的對(duì)應(yīng)變化關(guān)系。.熟悉金相顯微鏡的使用。二、概述利用金相顯微鏡觀察金屬的組織和缺陷的方法稱為顯微分析； 所看到的組織稱為顯微組織。合金在極緩慢冷卻條件（如退火狀態(tài)）下得到的組織為平衡組織。鐵碳合金的平衡組織可以根據(jù)Fe-C相圖來(lái)分析。從相圖可知，所有碳鋼和白口鐵在溫室時(shí)的組織均由鐵素體和滲碳體組成。但由于含碳量的不同，結(jié)晶條件的差異，鐵素體和滲碳體的相對(duì)數(shù)量，形態(tài)，分布和混合情況不一樣，因而將組成各種不同特征的組織或組織組成物，其基本特征如下：.鐵素體（F）是碳溶于aFe中的固溶體，由良好的塑性，硬度較低（HB80?120）,經(jīng)3?5%硝酸酒精溶液浸蝕后，在顯微鏡下呈白色大粒狀。隨這鋼中含碳量的增加，鐵素體量減少。鐵素體量較多時(shí)呈塊狀； 當(dāng)含碳量接近于共析成分時(shí)， 往往呈斷續(xù)的網(wǎng)狀，分布在珠光體的周圍。如圖4-1所示。工業(yè)純鐵的顯微組織20鋼的顯微組織45鋼的顯微組織T10工業(yè)純鐵的顯微組織20鋼的顯微組織45鋼的顯微組織T10鋼的顯微組織圖4-1.滲碳體（Cm）是鐵與碳的化合物，含碳量為 6.69%,抗浸蝕能力較強(qiáng)。經(jīng)3~5%硝酸酒精溶液浸蝕后呈白亮色； 若用苦味酸鈉溶液熱浸蝕， 則被染成黑褐色，而鐵素體仍為白色，由此可區(qū)別開(kāi)鐵素體和滲碳體。滲碳體的硬度很高，達(dá)HB800以上；脆性很大，強(qiáng)度和塑性很差。經(jīng)過(guò)不同的熱處理，滲碳體可以呈片狀、粒狀或斷續(xù)網(wǎng)狀。.珠光體（P）鐵素體和滲碳體的共析混合物，有片狀和珠狀兩種。片狀珠光體一般經(jīng)退火得到，是鐵素體和滲碳體交替分布的層片狀組織，疏密程度不同。經(jīng)3~5%硝酸酒精溶液或苦味酸溶液浸蝕后，鐵素體和滲碳體皆呈白亮色，但其邊界被浸蝕呈黑色線條。在不同放大倍下觀察是，組織具有不太一樣的特征。在高彳t（600倍以上）下觀察時(shí)，珠光體中平行相間的寬條鐵素體和細(xì)條滲碳體都呈白亮色，而其邊界呈黑色（圖4-2）。圖4-2中倍（400倍左右）觀察時(shí)，白亮色滲碳體被黑色邊界所“吞食”而成為細(xì)黑條。這時(shí)看到的珠光體時(shí)寬白條鐵素體和細(xì)黑條滲碳體的相間混合物（圖 4-3）。圖4-3低倍（200倍以下）觀察時(shí)，連寬白條的鐵素體和細(xì)黑條的滲碳體也很難分辨，這時(shí)，珠光體為黑塊組織（見(jiàn)圖4-1中的確良珠光體）。（2）球狀珠光體 共析鋼或過(guò)共析鋼經(jīng)球化退火后，得到球狀滲碳體。經(jīng)3?5%其邊界為硝酸酒精浸蝕后，球狀珠光體為白色鐵素體基體上均勻分布這白色滲碳體小顆粒,黑圈（圖4-4）。其邊界為圖4-4根據(jù)鋼的組織，估計(jì)出各組織成的相對(duì)量，便可利用杠桿定律算出含碳量。.萊氏體（Ld）在溫室時(shí)是珠光體和滲碳體的混合物。此時(shí)，滲碳體中包括共晶滲碳體和二次滲碳體兩種，但它們相連在一起而分辨不開(kāi) .經(jīng)3~5%硝酸酒精溶液侵蝕后，萊氏體的組織特征是，在白亮的滲碳基本上均勻分布著許多黑點(diǎn)（塊） 狀或條狀珠光體（圖4-5）。圖4-5共晶白口鐵圖4-5共晶白口鐵圖4-6亞共晶白口鐵萊氏體組織硬度很高，達(dá)HB700,性脆。一般存在于含碳量大于 2.11%的白口鑄鐵中在某些高碳合金鋼的鑄造組織中也?？梢?jiàn)。亞共晶白口鑄鐵的組織包括： 萊氏體、呈黑粗樹(shù)枝態(tài)分布的珠光體及其周圍白亮圈的二次滲碳體（圖4-6）。二次滲碳體與萊氏體中的滲碳體相連 ，無(wú)界線.無(wú)法區(qū)別。過(guò)共晶白口鑄鐵的組織是：萊氏體和長(zhǎng)白條一次滲碳體（圖 4-7）圖4-7過(guò)共晶白口鐵三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容.觀察表1-1中說(shuō)列樣品的顯微組織并聯(lián)系鐵碳相圖分析各組織的形成過(guò)程。實(shí)驗(yàn)要求觀察的樣品序號(hào)樣品名稱狀態(tài)顯微組織浸蝕劑1工業(yè)純鐵退火F4%硝酸酒精20.45%碳鋼同上F+P同上30.8%碳鋼同上P同上41.2%碳鋼同上P+Fe3C11同上5亞共晶白口鑄鐵鑄鐵P+Fe3C11+Ld同上6共晶白口鑄鐵同上Ld同上7過(guò)共晶白口鑄鐵同上Ld+Fe3C11同上8未知鐵碳合金退火同上.了解金相顯微鏡的大致構(gòu)造和正確使用方法 /.繪出所觀察樣品的顯微組織示意圖/.分析未知式樣：指出它是何種鋼或鑄鐵；是什么組織；用杠桿定律估算出大致含碳量，并通過(guò)各種組織組成物的相對(duì)含量估算出它的大致硬度（ HB）。四、實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求.寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)?zāi)康募皩?shí)驗(yàn)簡(jiǎn)明原理。.畫(huà)出所有樣品的顯微組織示意圖（用箭頭和代表符號(hào)標(biāo)明各組織組成物、并注明材料、放大倍數(shù)和浸蝕劑）。.根據(jù)所觀察組織，說(shuō)明含碳量對(duì)鐵碳合金的組織和性能的影響的大致規(guī)律。.利用杠桿定律確定（或估算）未知試樣的含碳量和大致硬度（HB）。五、思考題.珠光體組織在低倍觀察和高倍觀察時(shí)有何不同？為什么？.怎樣鑒別0.6%C鋼的網(wǎng)狀鐵素體和1.2%C鋼的網(wǎng)狀滲碳體？.二次滲碳體呈網(wǎng)狀分布時(shí)，對(duì)鋼材的機(jī)械性能有何影響？怎樣才能避免？.滲碳體有幾種？它們的形態(tài)有什么區(qū)別？實(shí)驗(yàn)五鋼的熱處理、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?熟悉碳鋼的幾種基本熱處理(退火、正火、淬火及回火)操作方法。.了解含碳量、加熱溫度、冷卻速度、回火溫度等主要因素對(duì)碳鋼熱處理后性能(硬度)的影響。.學(xué)會(huì)洛氏硬度計(jì)的使用。二、概述鋼的熱處理就是通過(guò)加熱，保溫和冷卻改變其內(nèi)部組織，從而獲得所要求的物理、化學(xué)、機(jī)械和工藝性能的一種操作方法。 一般熱處理的基本操作有退火、 正火、淬火及回火等。熱處理操作中，加熱溫度、保溫時(shí)間和冷卻方式是最重要的三個(gè)基本工藝因素，正確選擇它們的規(guī)范，是熱處理成功的基本保證。.加熱溫度退火加熱溫度對(duì)亞共析鋼是是Ac+(30~50C)(球化退火)。正火加熱溫度對(duì)亞共析鋼是即加熱至奧氏體單相區(qū)。退火和正火的加熱溫度范圍見(jiàn)圖Ac3+(30~50C)(完全退火)共析鋼和過(guò)共析鋼Ac3+(30~50C)；過(guò)共析鋼是Accm+(30~50C),5-1。(3) (3) 淬火加熱溫度見(jiàn)圖5-2。對(duì)亞共析鋼是Ac3+(30~50C)；過(guò)共析鋼是Accm+(30~50C),00.20.40.6as1.012id勺：⑸圖5-1退火、正火加熱溫度圖5-2淬火加熱溫度鋼淬火后要回火?；鼗饻囟葲Q定于最終所要求的組織和性能(工廠中常根據(jù)硬度的要求)。按加熱溫度，回火分為低溫、中溫、高溫回火三類。低溫回火 是在150?250c進(jìn)行回火，所得組織為回火馬氏體，硬度約為 HRC60。中溫回火 是在350?500c進(jìn)行回火，所得組織為回火屈氏體，硬度約為HRC35~45.高溫回火 是在(500?650C)進(jìn)行回火，所得組織為回火索素體，硬度為約為HRC25?35。高于650c的回火得到回火珠光體，可以改變高碳鋼的切削性能。.保溫時(shí)間

為了使工件各部溫度均勻化，完成組織轉(zhuǎn)變，并使碳化物完全溶解和奧氏體成分均勻一

致，必須在淬火加熱溫度下保溫一定時(shí)間。 通常將工件升溫和保溫索需時(shí)間計(jì)算在一起， 并統(tǒng)稱為加熱時(shí)間。熱處理加熱時(shí)間必須考慮許多因素，例如工件的尺寸和形狀、使用的加熱設(shè)備及裝爐量、裝爐溫度、鋼的成分和原始組織、熱處理的要求和目的等，具體時(shí)間可參考有關(guān)手冊(cè)中的數(shù)據(jù)。實(shí)際工作中多根據(jù)經(jīng)驗(yàn)估算加熱時(shí)間。 一般規(guī)定，在空氣介質(zhì)中，升到規(guī)定溫度后的保溫時(shí)間，碳鋼按工件厚度每毫米需一分至一分半鐘估算； 合金鋼按每毫米兩分鐘估算。在鹽溶爐中，保溫時(shí)間可縮短1?2倍。.法冷卻方熱處理的冷卻方法必須適當(dāng)，才能獲得所要求的組織和性能。退火一般采用隨爐冷卻。正火(或?；?所采用空氣冷卻，大件常進(jìn)行吹風(fēng)冷卻。淬火的冷卻方法非常重要。一方面冷卻速度要大于臨界冷卻速度，以保證得到馬氏體組織；另一方面冷卻速度應(yīng)當(dāng)盡量緩慢， 以減少內(nèi)應(yīng)力，避免變形和開(kāi)裂。為了調(diào)和上述矛盾，可以采用特殊的冷卻方法，使加熱工件在奧氏體最不穩(wěn)定的溫度范圍內(nèi)( 650?550C)快冷，超過(guò)臨界冷卻速度，而在馬氏體轉(zhuǎn)變溫度( 300?100C)以下慢冷。理想的淬火冷卻如圖2—3所示。常用淬火方法有單液淬火、雙液淬火、分級(jí)淬火、等溫淬火等，如圖 2-4所示。圖5-3圖5-3淬火時(shí)的理想冷卻曲線圖5-4①單液淬火②②雙液淬火③③分級(jí)淬火④④等溫淬火三、試驗(yàn)內(nèi)容.按表5-1所列工藝條件進(jìn)行各種熱處理操作。.測(cè)定熱處理后的全部試樣的硬度（爐冷，空冷試樣測(cè)HRB,水冷和回火試樣測(cè)HRC）,并將數(shù)據(jù)填入表內(nèi)。實(shí)驗(yàn)任務(wù)表 表5—1鋼號(hào)熱處理工藝硬度值HRC或HRB換算為HB或HV預(yù)計(jì)組織加熱溫度C冷卻方法回火溫度C123平均45860爐冷空冷油冷水冷水冷200水冷400水冷600750水冷T12750爐冷空冷油冷水冷水冷200水冷400水冷600860水冷四、試驗(yàn)步驟.全班分成兩組，每組一套試樣（ 45鋼試樣8塊，T12試?。?塊）。爐冷試樣可由試驗(yàn)室事先處理好。.將同一加熱溫度的45鋼和T12鋼試樣，分別放入860度和750度加熱（爐溫預(yù)先由實(shí)驗(yàn)室升好），保溫15?20分鐘后，分頭進(jìn)行水冷，油冷或空冷的熱處理操作。.從兩種加熱溫度的水冷試樣中各取出三塊 45鋼和T12鋼試樣，分別放入200攝氏度，400攝氏度，600攝氏度的爐內(nèi)進(jìn)行回火，回火保溫時(shí)間為 30分鐘。.淬火時(shí)，試樣用鉗子夾好，出爐、入水迅速，并不斷在水中或在油中攪動(dòng)，以保證熱處理質(zhì)量。取、放試樣時(shí)，爐子要先斷電。.熱處理后的試樣用砂紙磨去兩端面氧化皮，然后測(cè)定硬度（HRC或HRB）。每個(gè)試樣測(cè)三點(diǎn)，取平均值，并將數(shù)據(jù)填入表內(nèi)。.每個(gè)同學(xué)必須抄下全班試驗(yàn)數(shù)據(jù)，以便獨(dú)立進(jìn)行分析。五、試驗(yàn)報(bào)告要求.寫(xiě)出試驗(yàn)?zāi)康摹?列出全套硬度數(shù)據(jù)并將HRC、HRB的硬度值查表?yè)Q算為HB或HV值。.根據(jù)熱處理原理，預(yù)計(jì)各種熱處理后的組織，并填入表中。.分析含碳量、淬火溫度、冷卻方式及回火溫度對(duì)碳鋼性能（硬度）的影響，根據(jù)數(shù)據(jù)畫(huà)出它們同硬度的關(guān)系曲線，并闡明硬度變化的原因。六、思考題.生產(chǎn)中對(duì)T12鋼進(jìn)行正火處理（加熱到Accm）以上的實(shí)際意義是什么？為什么？.45鋼工件常用的熱處理是什么？ T12鋼工件常用的熱處理是什么？它們的組織和大致硬度怎樣？3．為什么淬火－回火是不可分割的工序？確定工件回火溫度規(guī)范的依據(jù)是什么？實(shí)驗(yàn)六 碳鋼熱處理后的顯微組織的觀察一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?觀察碳鋼經(jīng)不同熱處理后的顯微組織。.了解熱處理工藝對(duì)鋼組織和性能的影響。.熟悉碳鋼幾種典型熱處理組織（M、T、S、M回火、S回火等）的形態(tài)及特征。二、概述碳鋼經(jīng)退火、正火可的到平衡或接近平衡的組織；經(jīng)淬火得到的是不平衡組織。因此,研究熱處理后的組織時(shí)，不僅要參考鐵碳相圖，而且更主要的是參考 C曲線（鋼的等溫轉(zhuǎn)變曲線）。鐵碳相圖能說(shuō)明慢冷時(shí)合金的結(jié)晶過(guò)程和室溫下的組織以及相的相對(duì)量， C曲線則能說(shuō)明一定成分的鋼在不同冷卻條件下的結(jié)晶過(guò)程以及所得到的組織。1、共析鋼連續(xù)冷卻時(shí)的顯微組織為了簡(jiǎn)便起見(jiàn)，不用CCT曲線（連續(xù)冷卻轉(zhuǎn)變曲線）而用 C曲線來(lái)分析。例如共析鋼奧氏體，在慢冷時(shí)（相當(dāng)于爐冷，見(jiàn)圖6—1中的V1）,應(yīng)得到100%珠光體。與由鐵碳相圖所得的分析結(jié)果一致；當(dāng)冷卻速度增大到 V2時(shí)（相當(dāng)于空冷），得到的時(shí)較細(xì)的珠光體，即索氏體或屈氏體；當(dāng)冷卻速度增大到 V3時(shí)（相當(dāng)于水冷），得到的為屈氏體和馬氏體，當(dāng)冷卻速度增大至V4、V5時(shí)（相當(dāng)于水冷），很大的過(guò)冷度使奧氏體驟冷到馬氏體轉(zhuǎn)變始點(diǎn)（M）,瞬時(shí)轉(zhuǎn)變成馬氏體。其中與C曲線鼻尖相切的冷卻速度（V4）稱為淬火的臨界冷卻速度。圖6-1共析鋼的C曲線 圖6-2亞、過(guò)共析鋼的C曲線2.亞共析和過(guò)共析鋼連續(xù)冷卻時(shí)的顯微組織亞共析鋼的C曲線與共析鋼的C曲線相比，在珠光體轉(zhuǎn)變開(kāi)始前多一條鐵素體析出線，如圖6-2所示。當(dāng)鋼緩慢冷卻時(shí)（相當(dāng)與爐冷，見(jiàn)圖驗(yàn) 3-2中的V1）,得到的組織為接近與平衡狀態(tài)的鐵素體加珠光體；隨著冷卻速度逐漸增加，由 V1-V2-V3時(shí)，奧氏體得過(guò)冷程度增大，生成的過(guò)共析鐵索體量減少，并主要沿晶界分布； 同時(shí)珠光體量增多，含碳量下降，組變得更細(xì)。因此，與V1、V2、V3對(duì)應(yīng)得組織將為：鐵素體+珠光體、鐵素體+索素體、鐵素體+屈氏體。當(dāng)冷卻速度增大到 V4時(shí)，只析出很少量得網(wǎng)狀鐵素體和屈氏體（有時(shí)可見(jiàn)很少量得貝氏體），奧氏體則是主要轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體。當(dāng)冷卻速度 V6超過(guò)臨界冷速時(shí)，鋼全部轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體組織。過(guò)共析鋼得轉(zhuǎn)變與亞共析鋼相似，不同之處氏后者先析出的是鐵素體，而前者先析出的是滲碳體。3、基本組織的金相特征（1）索氏體（S）是鐵素體與滲碳體的機(jī)械混合物。其片層比珠光體更細(xì)密，在顯微鏡的高倍（700倍以上）放大時(shí)才能分辨。屈氏體（T）也是鐵素體與滲碳體的機(jī)械混合物， 片層比索氏體還細(xì)密，在一般光學(xué)顯微鏡下也無(wú)法分辨，只能看到如墨菊狀的黑色形態(tài)。當(dāng)其少量析出時(shí)，沿晶界分布，成黑色網(wǎng)狀；包圍著馬氏體；當(dāng)析出量較多時(shí)，成大塊黑色團(tuán)狀， 只有在電子顯微鏡下才能分辨其中的片層。貝氏體（B）為奧氏體的中溫轉(zhuǎn)變產(chǎn)物，它也是鐵素體與滲碳體的兩相混合物。在金相形態(tài)上，主要有三種形態(tài)：a.上貝氏體是由成束平行排列的條狀鐵素體和條間斷續(xù)分布的滲碳體所組成的非

層狀組織。當(dāng)轉(zhuǎn)變量不多時(shí)，在光學(xué)顯微鏡下為成束的鐵素體條向奧氏體內(nèi)伸展， 具有羽毛狀特征。在電鏡下，鐵素體以幾度到十幾度的小位向差相互平行， 滲碳體則沿條的長(zhǎng)軸方向排列成行（圖6-3）。b.下貝氏體是在片狀鐵素體內(nèi)部沉淀有碳化物的兩相混合物組織。它與淬火馬氏體易受侵蝕，在顯微鏡下呈黑色針狀（圖6-4）。在電鏡下可以見(jiàn)到，在片狀鐵素體機(jī)體中分布有很細(xì)的碳化物片，它大致與鐵素體片的長(zhǎng)軸成 55°~60o的角度。圖6-3上貝氏體 圖6-4下貝氏體馬氏體（M）是碳在aFe中的過(guò)飽和固溶體。馬氏體的形態(tài)按含碳量主要分兩種，即板條狀和針狀（圖 6-5,圖6-6）圖6-5板條狀馬氏體 圖6-6針狀馬氏體板條狀馬氏體一般為低碳鋼或低碳合金鋼的淬火組織。 其組織形態(tài)是：由尺寸大致相同的細(xì)馬氏體平行排列，組成馬氏體束或馬氏體區(qū)，各束或區(qū)之間位間差較大，一個(gè)奧氏體晶粒內(nèi)可有幾個(gè)馬氏體束或區(qū)。板條狀馬氏體的韌性較好。針狀馬氏體是含碳量較高的鋼淬火后得到的組織。 在光學(xué)顯微鏡下，它呈竹葉狀或針狀，針與針之間成一定角度。最先形成的馬氏體較粗大，往往橫穿整個(gè)奧氏體晶粒，將其分割，使以后形成的馬氏體針的大小受到限制。 因此，馬氏體針的大小不一，并使針間殘留有奧氏體。針狀馬氏體的硬度較高，韌性較差。（5）殘余奧氏體（A殘）是含碳量大于0.5%的奧氏體淬火時(shí)被保留到室溫不轉(zhuǎn)變的那部分奧氏體。它不易受硝酸酒精溶液的浸蝕，在顯微鏡下呈白亮色，公布在馬氏體之間，無(wú)固定形態(tài)。未經(jīng)回火時(shí)，殘余奧氏體與馬氏體很難區(qū)分，都呈白亮色；只有馬氏體回火變暗后，殘余奧氏體才能被辨認(rèn)。（6）回火馬氏體 馬氏體經(jīng)低溫回火（150?250C）所得到的組織為回火馬氏體。它仍具有原馬氏體形態(tài)特征。針狀馬氏體由于由極細(xì)的碳化物析出， 容易受浸蝕，載顯微鏡下為黑針狀。（7）回火屈氏體 馬氏體經(jīng)中溫回火（350?500C）所得到的組織為回火屈氏體。它是鐵素體與粒狀滲碳體組成的極細(xì)的混合物。 鐵素體基體基本上保持原馬氏體的形態(tài) （條?；蜥槧睿?，第二相滲碳體則析出在其中，呈極細(xì)顆粒狀，用光學(xué)顯微鏡極難分辨，只有在電鏡下才可觀察到。（8）回火索氏體 馬氏體經(jīng)高溫回火（500~650C）所得到的組織為回火索氏體。 它的金相特征是，鐵素體上分布著粒狀滲碳體。此時(shí)，鐵素體已經(jīng)再結(jié)晶，呈等軸細(xì)晶粒狀?；鼗鹎象w和回火索氏體是淬火馬氏體的回火產(chǎn)物，它的滲碳體呈粒狀，且均勻分布在鐵素體基體上。而屈氏體和索氏體是奧氏體過(guò)泠時(shí)直接形成的， 它的滲碳體呈片狀。所以,回火組織同直接泠卻組織相比，在相同的硬度下具有交好的塑性及韌性。三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1、觀察表驗(yàn)3-1所列的顯微鏡組織。實(shí)驗(yàn)要求觀察的樣品 表3敘3-1序號(hào)材料熱處理工藝浸蝕劑顯微組織（參照金相圖冊(cè)）145#鋼860C空冷4%硝酸酒精F+S245#鋼860c油冷同上M+T345#鋼860c水冷同上M445#鋼860c水冷600c回火同上回火S545#鋼750c水冷同上M+F6T12750c水冷200c回火同上回火M+Cmn+A殘7T12750c球化退火同上P（粒狀）+Cmn（粒狀）8T121100c水冷200c回火同上回火M（粗針狀）+A殘9T12950c加熱300c等溫淬火同上B下+M2、描述出所觀察樣品的縣委組織示意圖，并注明材料。處理工藝。放大倍數(shù)。組織名稱侵蝕劑等。實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求.寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?畫(huà)出所觀察樣品的顯微鏡示意圖。.說(shuō)明所觀察樣品中的組織。.分析比較T12鋼經(jīng)750c加熱。水泠和200c回火，以及T12鋼經(jīng)1100c加熱。水泠和200c回火的組織差別幾性能特點(diǎn)。.比較并討論直接泠卻得到的 M。ToS和淬火?；鼗鸬玫降腗回火。T回火。S回火的組織形態(tài)和性能差異。思考問(wèn)題.45鋼淬火后硬度不足，如果根據(jù)組織來(lái)分析其原因是淬火加熱不足，還是泠卻速度不夠？．45鋼860℃加熱淬火得到的組織和 T12鋼1100℃加熱淬火得到的組織，在形態(tài)和性能上有什么差別？．指出下列工件的淬火幾揮霍溫度，并說(shuō)明回火后所獲得的組織：（1）45鋼的小軸；（2） 60鋼的彈簧；（3） T12鋼的銼刀。實(shí)驗(yàn)七 不同金屬的焊接性能一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、了解不同焊接材料的冷裂敏感性。2、了解不同焊接工藝規(guī)范對(duì)冷裂的影響。3、初步掌握小鐵研焊接性試驗(yàn)方法。二、實(shí)驗(yàn)原理1、金屬焊接性的概念金屬焊接性是金屬材料對(duì)焊接加工的適應(yīng)性。 主要指在一定的焊接工藝條件下， 獲得優(yōu)質(zhì)焊接接頭的難易程度。它包括兩方面的內(nèi)容：其一是接合性能， 即在一定焊接工藝條件下，一定的金屬形成焊接缺陷的敏感性； 其二是使用性能，即在一定焊接工藝條件下， 一定的金屬的焊接接頭對(duì)使用要求的適應(yīng)性。金屬焊接性是金屬的一種加工性能。它決定于金屬材料本身性質(zhì)和加工條件。隨著焊接技術(shù)的發(fā)展，金屬焊接性也會(huì)改變。例如，鋁用氣焊和手工電弧焊工藝條件時(shí)焊接性差；而用僦弧焊接性良好。2、裂性試驗(yàn)方法抗裂性試驗(yàn)方法很多，表7-1中列出幾種常用方法。小鐵研式和鋼性固定對(duì)接試驗(yàn)是兩種十分相似的抗裂試驗(yàn)方法， 適用試驗(yàn)焊縫和熱影響區(qū)的熱紋傾向； 可變剛性試驗(yàn)的剛度比以前兩種方法小一些，如果感到前兩種方法對(duì)剛度要求過(guò)嚴(yán)， 超出產(chǎn)品實(shí)際條件時(shí)，可以選用這個(gè)試驗(yàn)方法；十字接頭試驗(yàn)是表中唯一的一種試驗(yàn)角焊縫的抗裂試驗(yàn)方法， 當(dāng)結(jié)構(gòu)中有T型、十字型等角接型式時(shí)，可以選用這個(gè)方法。本實(shí)驗(yàn)僅選用小鐵研式試驗(yàn)以反映不同焊接材料的冷裂敏感性和焊接工藝規(guī)范對(duì)冷裂的影響。表7-1抗裂性能試驗(yàn)方法產(chǎn)生的主要裂紋類型也可反映的裂紋小鐵研試驗(yàn)過(guò)影響區(qū)冷裂紋類型焊縫冷裂紋和熱裂紋剛性固定對(duì)接試驗(yàn)焊縫金屬的冷或熱裂紋熱影響區(qū)冷裂紋可變剛性試驗(yàn)焊縫跟部的冷或熱裂紋熱影響區(qū)冷裂紋十字接頭試驗(yàn)焊接金屬裂紋3、斜Y坡口對(duì)接裂試驗(yàn)原理自由伸縮的兩塊板材對(duì)接焊時(shí)，由于其未受拘束，焊后焊縫冷卻收縮較為自由，焊縫及影響區(qū)所受應(yīng)力較小。但在實(shí)際生產(chǎn)中工件不可能自由伸縮。 焊縫的收縮、膨脹必然受到各種限制，這往往導(dǎo)致應(yīng)力過(guò)大，應(yīng)力集中， 從而引起焊縫及熱影響區(qū)產(chǎn)生冷裂紋。為了檢驗(yàn)焊接工件是否產(chǎn)生冷裂紋， 就需要進(jìn)行抗裂性試驗(yàn)。小鐵研試驗(yàn)主要模擬冷裂產(chǎn)生的三個(gè)條件：拘束度、擴(kuò)散氫、淬硬組織。在試板上給以一定的拘束度，采用含有不同氫含量的焊接材料，使用不同碳當(dāng)量的試板理行模擬施焊，以確定材料的可焊性，如圖 7—1所示。當(dāng)中心一段試驗(yàn)焊縫在加熱膨脹及冷卻收縮時(shí)，必將受到拘束焊縫的限制。由于此種拘束度常常大于實(shí)際拘束度，故用該試驗(yàn)產(chǎn)生裂紋的多少作為制定實(shí)際工件是否產(chǎn)生裂紋的標(biāo)準(zhǔn)。三、實(shí)驗(yàn)設(shè)備及材料.交流焊機(jī)BX3-300一臺(tái)。.逆變變流弧焊機(jī)一臺(tái)。.烘箱二臺(tái)。

.焊接試板20鋼一副；45鋼二副。.電焊條E430344.0mm;E5015e4.0mm圖7—1斜丫坡口結(jié)接裂紋試驗(yàn)板四、實(shí)驗(yàn)方法及步驟1.本實(shí)驗(yàn)分兩組施焊，如表7—2所示。表7—2斜Y坡口對(duì)接裂紋試驗(yàn)組試板溫度（C） 焊條烘干 試樣板裂紋情況試板 焊條牌號(hào) 溫度 延遲開(kāi)裂時(shí)間 表面裂紋率緞面裂紋率別(C) (min) (%) (%)I20鋼不烘 E44303 150I45鋼不烘 E5015 350n45鋼390c預(yù)熱 E5015 350n45鋼300c預(yù)熱 E5015 350.氣割下料后，坡口機(jī)械加工至無(wú)氣割熱影響區(qū)。按圖 7-1組裝試板。.焊拘束焊縫，如圖7—1。先從背面焊第一層，然后再焊正面一側(cè)的第一層（注意不要產(chǎn)生角變形或未焊透）。以下各層正面和背面交替焊接，直至焊完。拘束焊縫與中間試驗(yàn)焊縫間留有2~3mm間隙。.焊接試驗(yàn)焊縫，焊前應(yīng)將破口內(nèi)飛濺物清除干凈，去除水滴、油、銹等。焊接試驗(yàn)焊縫時(shí)，應(yīng)控制焊速為150mm/min左右，電弧電壓24V左右，焊接電流為170A。.試件在焊接48h后開(kāi)始進(jìn)行裂紋檢測(cè)、解剖。五、實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求.計(jì)算表面裂紋率和斷面裂紋率，并填入實(shí)驗(yàn)報(bào)告。1）表面裂紋率公式表面裂紋率=（表面裂紋總長(zhǎng)/試驗(yàn)焊縫長(zhǎng)）X100%=[（L1裂+L2裂）/L]X100%見(jiàn)圖7-2。

2）斷面裂紋率公式斷面裂紋率=（斷面裂紋高度/斷面焊縫厚度）X100%=h/HX100%見(jiàn)圖7—3。圖7—圖7—2試件表面裂紋圖7-3試件斷面裂紋率計(jì)算在試驗(yàn)焊縫開(kāi)始均勻處與弧坑中心之間的距離四等分確定五個(gè)橫斷面位置。用上式對(duì)五個(gè)橫斷面分別計(jì)算出其裂紋率，然后求出平均值。.說(shuō)明中碳鋼焊接時(shí)易產(chǎn)生冷裂紋的原因， 以及防止冷裂紋產(chǎn)生所應(yīng)采用的工藝措施。實(shí)驗(yàn)八車刀幾何角度測(cè)量、實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮鸵?、了解車刀量角儀的結(jié)構(gòu)與工作原理，學(xué)會(huì)使用車刀量角儀測(cè)量車刀標(biāo)注角度。2、通過(guò)實(shí)驗(yàn)加深對(duì)常用車刀形狀機(jī)獨(dú)立角度、刀具標(biāo)注坐標(biāo)平面的理解。3、學(xué)會(huì)繪制車刀工作圖。、實(shí)驗(yàn)裝備測(cè)量用車刀：60°直頭外圓車刀、75°彎頭外圓車刀、45°彎頭外圓車刀,90°偏刀、切斷刀。（車刀量角儀略）圖8—1車刀量角儀三、車刀量角儀的結(jié)構(gòu)與使用方法車刀標(biāo)注角度可以使用角度樣板，萬(wàn)能量角器及各種量角儀進(jìn)行測(cè)量。本實(shí)驗(yàn)所使用車刀量角儀（哈爾濱工業(yè)大學(xué)制造）不僅能測(cè)出主剖面坐標(biāo)系內(nèi)的角度，而且也能測(cè)量出法剖面、進(jìn)給切深剖面坐標(biāo)系內(nèi)的角度。1、車刀量角儀的結(jié)構(gòu)（圖8—1）圓形底盤1的周邊刻有0。起向順、 逆時(shí)針兩個(gè)方向各100。的刻度。 工作臺(tái)3可以繞底座中心軸轉(zhuǎn)動(dòng)，基線板2可指示出所轉(zhuǎn)的角度。 工作臺(tái)3上的定位塊4和滑條固定在一起，可在工作臺(tái)3的槽內(nèi)滑動(dòng)。螺紋絲杠立柱7安裝在底盤上，旋轉(zhuǎn)絲杠上的大螺帽8,滑體12可上下滑動(dòng)?；w12上裝有小刻度盤11,用旋鈕9將彎板13鎖緊在滑體12上。松開(kāi)旋鈕9,彎板可順逆時(shí)針兩個(gè)方向轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)動(dòng)的角度有小指針10在小刻度盤11上指示出來(lái)。在彎板13的另一端固定著大刻度盤6,測(cè)量板5可繞螺緊軸順逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)動(dòng)角度可在大刻度盤6上指示出來(lái)。當(dāng)基線板2、測(cè)量板5、小指針10都處于0。時(shí)，測(cè)量板5的前面B,側(cè)邊C垂直于工作臺(tái)3的平面。測(cè)量車刀角度，就是通過(guò)調(diào)整工作臺(tái)3、定位塊4、大螺帽8、測(cè)量板5,使測(cè)量板5的測(cè)量刀口C、 A和前面B與車刀有關(guān)的面域或線緊密貼和， 從大刻度盤6上讀出測(cè)量板5所指示的被測(cè)量角度值。2、測(cè)量車刀標(biāo)注測(cè)量角度值以外圓車刀為例，介紹用車刀量角儀測(cè)量車刀標(biāo)住角度的方法。1）校準(zhǔn)車刀量角儀原始位置在測(cè)量車刀角度之前，必須將測(cè)量板、小指針、基線板全部調(diào)整刀零位。將車刀按圖8—2平放在工作臺(tái)上。此時(shí)稱為原始位置。圖8—2車刀量角儀原始位置2）主偏角Kr、副偏角Kr'的測(cè)量從原始位置起，轉(zhuǎn)動(dòng)工作臺(tái)，使主（副）切削刃與測(cè)量板前面 B緊密貼合，則基線板2上所指刻度值，即為主偏角Kr（副偏角Kr'）的數(shù)值。如圖8—3所示。3）刃傾角的測(cè)量測(cè)量主偏角時(shí)的測(cè)量板平面，即與主切削刃貼合又垂直于工作臺(tái)平面，因此，測(cè)量板平面相當(dāng)于切削平面。若轉(zhuǎn)動(dòng)螺帽8,同時(shí)調(diào)整測(cè)量板使底面A合主切削刃緊密貼合，如圖8-3所示，則大刻度盤上所指的刻度值，即為刃傾角的數(shù)值。4）前角r。和后角a。的測(cè)量前角r。和后角a。的測(cè)量，必須在測(cè)完主偏角數(shù)值后才能進(jìn)行。從圖8-3測(cè)量完主偏角位置起，按逆時(shí)針?lè)较蚴构ぷ髋_(tái)轉(zhuǎn)動(dòng) 90。，這時(shí)主切削刃在基面的投影恰好垂直于測(cè)量板前面B,（此時(shí)B相當(dāng)于主剖面P。），調(diào)整大螺帽使測(cè)量板底面A落在通過(guò)主切削刃上選定點(diǎn)的前刀面上（緊密貼合） ，如圖8-4所示，則測(cè)量板在大刻度盤上的數(shù)值即為前角 r。的數(shù)值。調(diào)整大螺帽及滑條，使測(cè)量板測(cè)量刀口面緊密貼合，則測(cè)量板在大刻度盤上的數(shù)值，就是主剖面后角 a。的數(shù)值。圖8—3測(cè)量Kr(Kr'四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與注意事項(xiàng).測(cè)量60°、75°和90°外圓車刀、切斷刀獨(dú)立角度，記錄其數(shù)值，并畫(huà)出草圖。.思考外圓車刀法向前角Yn、進(jìn)給前角Yf、切深前角Yp的測(cè)量方法。.整理實(shí)驗(yàn)報(bào)告書(shū)并完成思考題。.注意事項(xiàng)) 測(cè)量車刀角度時(shí)，必須先分辨明主、副切削刃，前后刀面，設(shè)定走刀方向。然后才能確定測(cè)量某一角度時(shí)量角儀的調(diào)整方法。要注意與各標(biāo)注平面之間的關(guān)系。) 測(cè)量刀刃傾角及前角時(shí)注意角度的正負(fù)號(hào)。) 測(cè)量時(shí)防止測(cè)量刀口與工作臺(tái)面撞擊。五、實(shí)驗(yàn)報(bào)告書(shū)內(nèi)容.記錄測(cè)量的車刀角度數(shù)值，分別填入表 8-1中。.繪制車刀標(biāo)注角度工作圖。.結(jié)合實(shí)驗(yàn)結(jié)果完成思考題。六、思考題.用車刀量角儀測(cè)量車刀角度時(shí)， 量角儀大刻度盤及底盤平面相當(dāng)于車刀標(biāo)注角度坐標(biāo)系中的什么平面？按什么順序測(cè)量角度才能節(jié)省時(shí)間。.在什么條件下法向前角Yn=主前角Y。，在什么條件進(jìn)給前角Yf=主前角Y。。

圖8—4 測(cè)量車刀前角表8-1被測(cè)刀幾何角度值主副刃副進(jìn)切法序刖后偏偏傾后給深向車刀名稱角角角角角角刖刖刖號(hào)r。a。KrKr入sa。角角角YfYpYn實(shí)驗(yàn)九專用夾具拆裝及組合夾具組裝實(shí)驗(yàn)9-1專用夾具拆裝實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)?zāi)康模和ㄟ^(guò)機(jī)床專用夾具拆裝實(shí)驗(yàn)，進(jìn)一步了解生產(chǎn)實(shí)際中夾具作用及工件安裝狀態(tài)。通過(guò)實(shí)驗(yàn)掌握夾具的基本組成部分。通過(guò)實(shí)驗(yàn)，分別了解鉆、鏜、銑等專用夾具定位元件夾緊裝置，分度裝置及機(jī)床聯(lián)接方式的特點(diǎn)，為進(jìn)一步學(xué)習(xí)專用夾具設(shè)計(jì)打下基礎(chǔ)。實(shí)驗(yàn)設(shè)備：TOC\o"1-5"\h\z車床夾具 5副鉆床夾具 4副銑床夾具 3副刨床夾具 1副通用可調(diào)夾具（滑柱式鉆模1副）端齒盤分度裝置1臺(tái)六角解扳手一付，活絡(luò)扳手2把，榔頭2把。實(shí)驗(yàn)方法及步驟：先選一副專用夾具，分析工作的夾緊方式，如何定位，定位元件是什么，限制幾個(gè)自由度，分度裝置如何分度。弄清楚該夾具由幾個(gè)部分組成，除了基本組成部分外，機(jī)床夾具還有一些特殊元件或裝置如何靠模裝置、平衡塊、鉆套、鏜套、對(duì)刀塊等，這些裝置和機(jī)床的安裝連接形式，分析不同的夾具安裝在不同的機(jī)床上各有何特點(diǎn)。拆掉所有零件，觀察各裝置及元件結(jié)構(gòu)功能。重新組裝夾具 。按同樣方法拆裝另一副夾具。觀察其他夾具機(jī)構(gòu)。思考題：你所拆裝的兩副夾具在定位方法，夾緊裝置，分度裝置及機(jī)床聯(lián)接上有何不同，副夾具應(yīng)具備哪些基本結(jié)構(gòu)。什么夾具有對(duì)刀或?qū)蛟?。你所拆裝的夾具有沒(méi)有要改進(jìn)的地方？專用夾具拆裝實(shí)驗(yàn)報(bào)告實(shí)驗(yàn)?zāi)康膶?shí)驗(yàn)內(nèi)容畫(huà)出你所拆裝的夾具中的工作圖，結(jié)合工件圖分析夾具中各個(gè)零件的作用，保證了工件中的哪些尺寸要求，并簡(jiǎn)單敘述工件、夾具、機(jī)床之間的聯(lián)接形式。9-2組合夾具組裝實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)?zāi)康呐c要求 ：通過(guò)本實(shí)驗(yàn)對(duì)組合夾具有進(jìn)一步的認(rèn)識(shí)，了解其在實(shí)際生產(chǎn)中的使用范圍及優(yōu)點(diǎn)。通過(guò)對(duì)組合夾具元件接觸，加深了解各種組合夾具元件的功用。識(shí)別各種類型的元件(如基礎(chǔ)件、定位件、導(dǎo)向件)。通過(guò)方案構(gòu)思，進(jìn)一步鞏固和應(yīng)用課堂上講授的工件定位一，夾緊原理及設(shè)計(jì)計(jì)算。通過(guò)實(shí)驗(yàn)，實(shí)際了解組合夾具的組裝工藝及調(diào)整方法，并合理使用各種工具和量具。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及設(shè)備：把組合夾具的元件和組合件，按一定的步驟和要求組裝成加工零件所需的夾具，這就是組合夾具的組裝工作，組裝工作是夾具設(shè)計(jì)和裝配的統(tǒng)一過(guò)程。實(shí)驗(yàn)時(shí)提供圖紙、元件實(shí)物，有鉆床夾具、銑床夾具等，要求組裝不同工件的組合夾具，分析其結(jié)構(gòu)和使用方法。實(shí)驗(yàn)步驟：組裝前的準(zhǔn)備：它是組裝過(guò)程中一個(gè)重要環(huán)節(jié)。準(zhǔn)備工作主要是掌握各種原始資料，產(chǎn)品加工圖紙、工藝文件及了解組裝室的元件種類、規(guī)格、數(shù)量等。根據(jù)零件的形狀、尺寸、公差、材料等結(jié)合提供的實(shí)物，考慮工件的加工方法、工件的定位夾緊方法。構(gòu)思結(jié)構(gòu)方案：根據(jù)工件的定位方式及定位基準(zhǔn)面選擇定位元件。根據(jù)工件的夾緊方式選擇夾緊元件。根據(jù)工件的大小，夾緊結(jié)構(gòu)及加工機(jī)床條件選擇基礎(chǔ)件。選擇其他元件，如引導(dǎo)元件、對(duì)刀元件、支承件及有關(guān)聯(lián)接件。有些夾具應(yīng)進(jìn)行定位，調(diào)整尺寸計(jì)算。構(gòu)思結(jié)構(gòu)方案，可以用草圖形式表達(dá)出來(lái)，組合夾具結(jié)構(gòu)草圖是試裝，組裝及檢驗(yàn)的主要依據(jù)，夾具草圖一般要求：A:表示工件在裝夾位置的夾具視圖 1-2個(gè)。B：標(biāo)注必要的相關(guān)位置及其公差，如引導(dǎo)套不能超過(guò)定位銷之間的尺寸及公差定位銷之間的尺寸及公差，對(duì)刀位至定位件尺寸及公差。試裝夾具根據(jù)構(gòu)思方案及夾具草圖，選擇元件先擺一個(gè)“樣子”，這時(shí)元件可不必緊固，這一步要解決以下幾個(gè)問(wèn)題。工件的定位和夾緊是否合理，可行，能否保證加工精度。工件的裝卸、加工是否方便，切削清除是否便利。選用元件是否合理。夾具結(jié)構(gòu)是否緊湊，剛性是否足夠，穩(wěn)定性如何？夾具在機(jī)床的安裝是否可靠？組裝和調(diào)整：將夾具元件擦洗干凈，裝上定位鍵然后由上到下，由內(nèi)到外，按一定順序?qū)⒏髟屑?xì)地、可靠地聯(lián)接起來(lái)。聯(lián)接的同時(shí)，進(jìn)行主要尺寸的調(diào)整，根據(jù)結(jié)構(gòu)草圖標(biāo)定的尺寸及公差調(diào)整相應(yīng)元件或加紙墊等方法進(jìn)行補(bǔ)償，確保尺寸精度，一般夾具的公差要控制在工件的三分之一至五分之一內(nèi)，調(diào)整好的夾具要及時(shí)緊固，以免位置發(fā)生變化。檢驗(yàn)組合夾具四、預(yù)習(xí)要求：四、組合夾具的特點(diǎn)及它與專用夾具的異同。組合夾具元件的分類及各自所起的作用。五、實(shí)驗(yàn)報(bào)告：1實(shí)驗(yàn)?zāi)康?實(shí)驗(yàn)內(nèi)容3填寫(xiě)組合夾具組裝任務(wù)書(shū)實(shí)驗(yàn)十?dāng)?shù)控線切割加工演示實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)?zāi)康募耙罅私怆娀鸹ㄌ胤N加工原理及線切割機(jī)床結(jié)構(gòu)組裝。了解SM—IV型微機(jī)線切割控制器的使用、線切割加工程序的編輯方法。演示加工過(guò)程。實(shí)驗(yàn)設(shè)備SCX—2微控線切割機(jī)床SM—IV微機(jī)線切割控制器ST—16示波器實(shí)驗(yàn)步驟電火花加工原理電火花加工是特種加工工藝方法之一，它是利用電能對(duì)導(dǎo)電材料進(jìn)行尺寸加工。高頻脈沖電源以持續(xù)時(shí)間為10-6~10-8秒的脈沖形式加到工具電極（鉬絲）和工件電極之間，產(chǎn)生火花放電。電子撞擊工作表面，使工件加工表面在瞬間急劇熔化、汽化和蒸發(fā)，由于慣性效應(yīng)將灼熱的金屬微粒拋出火花放電區(qū)，產(chǎn)生一個(gè)小圓穴。火花放電的結(jié)果，使電極之間放電的間隙增大，通過(guò)信號(hào)檢測(cè)、放大與伺服控制系統(tǒng)的共同作用，使鉬絲與工作間隙減少，并保持最佳的放電間隙狀態(tài)。電蝕加工過(guò)程就會(huì)連續(xù)進(jìn)行下去，在金屬表面上形成大量的圓穴，這些小圓穴無(wú)數(shù)次的重疊后，并形成工件的加工表面。線切割加工實(shí)際上是線電極電火花加工的簡(jiǎn)稱，是電火花加工的一種方式，它是以金屬鉬絲為工具電極，以被切割的材料為工具奠基，利用二者之間產(chǎn)生脈沖放電所形成的電腐蝕進(jìn)行切割加工。因此，可加工各種金屬材料和高強(qiáng)度、高硬度、高韌性的導(dǎo)電材料。如淬火鋼、硬質(zhì)合金鋼。SM—IV型微機(jī)線切割控制器簡(jiǎn)介SM—IV型微機(jī)線切割控制器適用于二維及四維電火花線切割機(jī)床的控制。具有以下主要特征：（1） 全部采用觸摸式防塵按鍵，在輸入及檢查中，拌以鳴叫提示以減少輸入誤碼率。X、Y、U、V四軸均可設(shè)置齒隙補(bǔ)償，補(bǔ)償量 0—255u大錐度切割小圓弧時(shí)保證步圓度小于 1u。加工時(shí)鉬絲與工件短路能自動(dòng)退回，同時(shí)按回退鍵，可動(dòng)手快速退回。程序能倒走加工。可切割鏡象對(duì)成圖形，也可旋轉(zhuǎn)任意角度。一次可輸入2399條線切割程序。加工結(jié)束能控制自動(dòng)關(guān)機(jī)?？煽康臄嚯姳Ｗo(hù)功能。（10） 可與編程機(jī)快速通訊。編程并校驗(yàn)。裝夾工件毛坯，刀具，對(duì)刀設(shè)置。開(kāi)機(jī)加工。實(shí)驗(yàn)報(bào)告實(shí)驗(yàn)報(bào)告內(nèi)容包括：零件加工圖、程序、實(shí)驗(yàn)過(guò)程分析附錄一金相顯微鏡的使用及金相試樣的制備實(shí)驗(yàn)?zāi)康牧私馀_(tái)式金相顯微鏡的主要構(gòu)造與使用方法。了解金相試樣的制備方法。初步掌握利用金相顯微鏡進(jìn)行顯微組織分析的基本方法。實(shí)驗(yàn)概述利用肉眼或放大鏡觀察分析金屬材料的組織和缺陷的方法稱為宏觀分析。 宏觀分析的優(yōu)點(diǎn)是方法簡(jiǎn)單易行，觀察區(qū)域大，可以縱觀全貌。它的不足之處是人眼鑒別率有限，缺乏洞察細(xì)微組織和細(xì)微缺陷的能力。 為了研究金屬材料的細(xì)微組織與缺陷， 可采用顯微分析。顯微分析是利用放大倍數(shù)較高的金相顯微鏡， 觀察分析金屬材料的顯微組織和缺陷的方法。 一般金相顯微鏡的放大倍數(shù)為十倍至 2000倍，金屬晶粒的平均值約在()范圍內(nèi)，這正是借助于金相顯微鏡可看清的范圍，故顯微分析是目前生產(chǎn)檢測(cè)與科學(xué)研究的常用方法之一。為了能觀察到真實(shí)的、清晰的顯微組織，首先要了解金相顯微鏡的構(gòu)造與使用， 并制備好金相試樣。(一)金相顯微鏡研究金屬顯微組織的光學(xué)顯微鏡稱為金相顯微鏡。金相顯微鏡不同于生物顯微鏡。生物顯微鏡是利用透視光來(lái)觀察透明的物體；金相顯微鏡則利用反射光將不透明物體放大后進(jìn)行觀察或攝影。圖附一1金相顯微成像原理圖.金相顯微鏡的成像原理及放大倍數(shù)正常人眼看物體時(shí)，最適宜的距離大約在 250mm左右，這時(shí)人眼可以很好地區(qū)分物體的細(xì)