第一篇：工程材料实验报告(完整版)大全

Compilation of reports 20XX 报 告 汇 编

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工程材料实验报告

专业：

机械设计制造及其自动化 10--1 1

姓名：

郑

杰，学号：

10041127

姓名：

周邵巍，学号：

10041128

姓名：

李欣欣，学号：

10041129

姓名：

谢

强，学号：

10041118

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工程材料综合实验 ● 金相显微镜的构造及使用 ● 金相显微试样的制备 ● 铁碳合金平衡组织观察 ● 碳钢热处理操作、组织观察和硬度测定 一、实验目的运用所学的理论知识和实验技能以及现有的实验设备，通过自己设计实验方案、独立实验并得出实验结果，达到进一步深化课堂内容，加强对《工程材料》课程理论系统认识，并提高分析问题解决问题的能力。

通过做这个实验，使学生们可以充分了解以下知识，并学会操作一些必要的设备仪器：

1、分别研究铁碳合金在平衡状态下的显微组织； 2、分析含碳量对铁碳合金显微组织的影响，加深理解成分组织与性能之间的相互关系； 3、了解碳钢的热处理操作； 4、研究加热温度、冷却速度、回火温度对碳钢性能的影响； 5、观察热处理后钢的组织及其变化； 6、了解常用硬度计的原理，初步掌握硬度计的使用。

二、

实验设备及材料1、、显微镜、浴磨机、抛光机、热处理炉、硬度计、砂轮机等；2、、金像砂纸、水砂纸、抛光布、研磨膏等；3、、三个形状尺寸基本相同的碳钢试样（低碳钢 20#、中碳钢 45#、高碳钢 T10）

三、

实验内容

三个尺寸形状基本相同的试样分别是低碳钢、中碳钢、高碳钢，均为退火状态，不慎混在一起，请用硬度法和金相法区分开。

1、设计实验方案：三种碳钢的热处理工艺（加热温度、保温和冷却时间）。

样品 加热温度 保温时间 冷却方式 20# 880℃ 20min 空冷 45# 880℃ 高温回火 600℃ 20min 高温回火 30min 水冷 T10 1100℃ 20min 水冷 2、做实验前完成。选定硬度测试参数，一般用洛氏硬度。

样品 20# 45# T10 硬度 HRB50 HRC20 HRC63 3、热处理前后的金相组织观察、硬度测试。

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4、分析碳钢成分——组织——性能之间的关系。

样品 成分 组织 性能 20# 马氏体 F+P

冲压性与焊接性良好 45# 马氏体 F+P

经热处理后可获得良好的综合机械性能 T10 马氏体+奥氏体 P+Fe 3 C II

硬度高，韧性适中 5、四、

实验步骤 ：

1、观察平衡组织并测量硬度：

（1）

制备金相试样（包括磨制、抛光和腐蚀）；（2）

观察并绘制显微组织；（3）

测试硬度。

2、进行热处理。

3、观察热处理后的组织并测硬度 （1）

制备金相试样（磨制、抛光和腐蚀）；（2）

观察并绘制显微组织。

五、

实验报告、每种材料在热处理前后显微组织和性能（硬度）的异同；

样品 显微组织 性能（硬度）

20# 热处理前 F+P

HRB72 热处理后 回火 M +A’ HRB50 45# 热处理前 F+P

HRC7.5

热处理后 回火 S HRC20 T10 热处理前 P+Fe 3 C Ⅱ

HRC6.5

热处理后 回火 M

+ A’ HRC63 2、总结出碳钢成分 — 组织 — 性能 — 应用之间的关系。

样品 成分 组织 性能 应 用 20# W(C)=0.20% F+P 冲压性与焊接性良好 冲压件及焊接件，经过热处理(如渗碳)也可以制造轴，销等零件。

45# W(C)=0.45% F+P 经热处理后可获得良好的综合机械性能 齿轮，轴类，套筒等 T10 W(C)=1.0% P+Fe 3 C Ⅱ

优质钢，硬度高，韧性适中 钻头，刨刀，丝锥，手锯条等刃具及冷作模具等。

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3 3、Fe —C Fe3C 合金平衡相图4、铁碳合金平衡组织观察

图 图 1 工业纯铁

图 图 2 工业纯铁 铁素体

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图 图 3 亚共析钢

图 图 4 20 钢

正火处理（加热至 900 后空冷）

铁素体

珠光体

珠

光

体

铁

素

体

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图 图 5 共析钢 调质处理

图 图 6

过共析钢 珠

光

体

铁素体

珠

光

体

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图 图 7

亚共晶白口铸铁

图 图 8

共晶白口铸铁 珠光体

Fe3C Ⅱ

珠光体

Fe3C Ⅱ

Le ’

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图 图 9 过共晶白口铸铁

图 图 10 20# 钢（加热到 880℃+空冷）

Fe3C Ⅰ

Le ’

低温莱氏体

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图 图 11

45# 钢（调质处理）

图 图 12 45# 钢（未处理）

珠光体

铁素体

铁素体

索氏体

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图 图 0 13 T10 钢（加热 1100℃+淬火）

一、20# 钢实验处理（李欣欣）

铁素体

珠光体

回 火 马 氏残 余 奥 氏

报告文档·借鉴学习12、20# 钢概 述 20#钢：碳质量分数为 0.20%的优质碳素结构钢。含碳量为 0.20%为亚共析钢，加热到 880℃后，达到 Ac3 线以上，铁素体转化为奥氏体，再经过空冷后，20#钢的组织组成物为 P（珠光体）+F（铁素体）。、性能与应用 在热处理前后显微组织是铁素体和珠光体。硬度较高。20#钢冷冲压性与焊接性能良好，可用作冲压件及焊接件，经过热处理(如渗碳)也可以制造轴，销等零件。适用于制造汽车、拖拉机及一般机械制造业中建造不太重要的中小型渗碳碳氮共渗等零件，如汽车上的手刹蹄片、杠杆轴、变速箱速叉、传动被动齿轮及拖拉机上凸轮轴、悬挂均衡器轴、均衡器内外衬套等；在热轧或正火状态下用于制造受力不大，而要求韧性高的各种机械零件；在重、中型机械制造业中，如锻制或压制的拉杆、钩环、杠杆、套筒、夹具等。在汽轮机和锅炉制造业中多用于压力≤6N/平方，温度≤450℃的非腐化介质中工作的管子、法兰、联箱及各种紧固件；在铁路、机车车辆上用于制造十字头、活塞等铸件。、热处理方式 加热至 880℃，保温 20 分钟左右后，正火处理。得到的显微组织：P（珠光体）+F（铁素体）。其中图中层片状的是 P（S）珠光体；白色块状的是 F（铁素体）。正火后，组织细化晶粒，使组织均匀化，提高了钢的强度，硬度与韧性。正火提高其硬度，改善其切削加工性能。

珠光体按层间距珠光体组织习惯上分为珠光体 P，索氏体 S、屈氏体 T。他们的大致形成温度及性能见表。

组织名称 表示符号 温度范围/℃ 硬度 能分辨其片层的放大倍数 珠光体

铁素体

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过冷奥氏体高温转变产物的形成温度及性能

4、实验现象分析 从上面图片可以看出，P（珠光体，为黑色块状）较明显的可以看出；而 F（铁素体，为白色块状）颜色有点暗，呈灰色。产生该现象的原因可能是由于抛光后的过度腐蚀或使用稀硝酸腐蚀不均匀导致，晶面受损，致使不能观察到易损的珠光体组织，并且亮度有点暗，不十分清晰；手工磨制不够精细，还有可能是由于加热温度不够所致。、实验心得 已经在课本上学会了铁碳相图的各种不同碳含量是的组织组成物，并掌握了它们不能结构所具有的不同性能，这次试验就是把我们所学的理论切实的应用到实习中，通过这次自己的操作加深了对钢的热处理的理解，及其主要功能与用途，以及对钢带来的影响，获益匪浅。

实验者: : 李欣欣

二、0 T10 钢实验处理（周邵巍）

珠光体 P A1～650 170～200HB 〈500X 索氏体 S 650～600 25～35HRC 〉1000X 屈氏体 T 600～550 35～40HRC 〉2000X

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14（0 T10 钢黑色条纹为针状马氏体）、现象及分析：在光学显微镜下，针状马氏体呈竹叶状或凸透镜状，在空间形同铁饼，一般在碳质量分数大于 1.0%时，则形成的大多数为针状马氏体和部分残余奥氏体。、T10 钢的热处理过程：（淬火）

先将事先准备的 T10 钢坯放进 1100℃的高温中加热，20 分钟后取出进行低温回火，在经过打磨、抛光、用硝酸酒精腐蚀，最终做成能够在显微镜下能够成像式样。3、热 处理前后钢的组成：

T10 钢在热处理之前组织组成物主要为铁素体（F）和珠光体（P），热处理之后在显微镜下观察看到的就是以上图显示的针状马氏体和部分残余奥氏体。4、0 T10 钢的物理特性：

T10 是最常见的一种碳素工具钢，韧度适中，生产成本低，经热处理后硬度能达到 60HRC 以上，但是，此钢淬透性低，且耐热性差（250℃），在淬火加热时不易过热，仍保持细晶粒。韧性尚可，强度及耐磨性均较 T7-T9 高些，但热硬性低，淬透性仍然不高，且淬火变形大，晶粒细,在淬火加热时不易过热,仍能保持细晶粒组织;淬火后钢中有未溶的过剩碳化物,所以耐磨性高,用于制造具有锋利刀口和有少许韧性的工具。适于制造切削条件较差、耐磨性要求较高且不受突然和剧烈冲击振动而需要一定的韧性及具有锋利刃口的各种工具，也可用作不受较大冲击的耐磨零件。5、0 T10 钢的工业用途：

这种钢应用较广，适于制造切削条件较差、耐磨性要求较高且不受突然和剧序号 1 2 3平均值 处理后硬度 51 52 52 51.7 回火马氏体

残余奥氏体

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烈冲击振动而需要一定的韧性及具有锋利刃口的各种工具，如车刀、刨刀、钻头、丝锥、扩孔刀具、螺丝板牙、铣刀手锯锯条、还可以制作冷镦模、冲模、拉丝模、铝合金用冷挤压凹模、纸品下料模、塑料成型模具、小尺寸冷切边模及冲孔模，低精度而形状简单的量具（如卡板等），也可用作不受较大冲击的耐磨零件。

6、、淬火 简介：

：

淬火是指将钢件加热到 Ac3 或 Ac1（钢的下临界点温度）以上某一温度，保持一定的时间，然后以适当的冷却速度，获得马氏体（或贝氏体）组织的热处理工艺。常见的淬 火工艺有盐浴淬火，马氏体分级淬火，贝氏体等温淬火，表面淬火和局部淬火等。淬火的目 的：使钢件获得所需的马氏体组织，提高工件的硬度，强度和耐磨性，为后道热处理作好组织准备等。

1、淬火的目的是使过冷奥氏体进行马氏体或贝氏体转变，得到马氏体或下贝氏体组织，然后配合以不同温度的回火，以大幅提高钢的强度、硬度、耐磨性、疲劳强度以及韧性等，从而满足各种机械零件和工具的不同使用要求。也可以通过淬火满足某些特种钢材的铁磁性、耐蚀性等特殊的物理、化学性能。

2、将金属工件加热到某一适当温度并保持一段时间，随即浸入淬冷介质中快速冷却的金属热处理工艺。常用的淬冷介质有盐水、水、矿物油、空气等。淬火可以提高金属工件的硬度及耐磨性，因而广泛用于各种工、模、量具及要求表面耐磨的零件（如齿轮、轧辊、渗碳零件等）。7、0 T10 钢的淬火与低温回火工艺参数制定1、淬火加热温度的选择

淬火时的具体加热温度主要取决于钢的含碳量，可根据 Fe-Fe 3 C 相图确定（如右图所示）。对于 T10 钢（过共析钢），A C1 为 730℃，其 加 热 温 度 为 A C1 ＋ 30 ～ 50 ℃，即770℃,780℃,7900℃。若加热温度不足（低于A C1），则淬火组织中将出现铁素体而造成强度及硬度的降低。2、保温时间的确定 淬火加热时间是将试样加热到淬火温度所需的时间及在淬火温度停留保温所需时间的总和。加热时间与钢的成分、工件的形状尺寸、所需的加热介质及加热方法等因素有关，一般可按照经验公式来估算。

保温时间的经验公式为：t=αKD(分钟)，其中：D 是工件有效厚度, 单位为 mm;K 是加热系数，一般 K=1.5~2.0 分钟/mm。T10 淬火处理：770-790，淬火介质盐水、碱水，硬度 36-65HC，回火 140-160，保温时间 1-2 小时，硬度 62-64HC，加热到 Ac3 或 Ac1 以上 30~50 摄氏度.8 8、实验心得：

通过切身操作整个实验过程，从钢的热处理到打磨、抛光，再到显微镜下观察组织组成物，我更加深了对钢的内部结构的理解，以及对于热处理对钢的各种性能的影响有了更透彻的掌握，在正确的操作下能够得到较好的组织组成物的图片。提高了我的动手能力和实际操作应用的能力。在这次实验中，我学到很多东西，加强了我的动手能力，并且培养了我的独立思考能力。这次实验使工程材料

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这门课的一些理论知识与实践相结合，更加深刻了我对测试技术这门课的认识，巩固了我的理论知识。

实验者：周邵巍

三、5 45 钢实验数据处理（郑杰）

1、图像分析与讨论

整体图象比较暗，可能是由于光源亮度不够所造成；结构区分不十分明显，可能是由于热处理时未达到淬透要求致使过冷奥氏体转变不彻底所造成；并且腐蚀氧化比较严重，导致图像模糊。

2、45# 钢概述

45#钢是含碳质量分数为 0.45%（万分之四十五）的优质碳素结构钢。冷热加工性能都不错，机械性能较好，且价格低、来源广，所以应用广泛。它的最大弱点是淬透性低，截面尺寸大和要求比较高的工件不宜采用。

热处理前：显微组织是珠光体和铁素体，其硬度为 HRC7.5； 经过热处理后：显微组织转变为回火索氏体，其硬度为 HRC20。

45#钢经调质处理后得到的是回火索氏体。

铁素体

索氏体

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钢调质件淬火后的硬度应该达到 HRC56~59，截面大的可能性低些，但不能低于 HRC48，不然，就说明工件未得到完全淬火，组织中可能出现索氏体甚至铁素体组织，这种组织通过回火，仍然保留在基体中，达不到调质的目的。

钢淬火后的高温回火，加热温度通常为 560~600℃，硬度要求为 HRC22~34。因为调质的目的是得到综合机械性能，所以硬度范围比较宽。但图纸有硬度要求的，就要按图纸要求调整回火温度，以保证硬度。如有些轴类零件要求强度高，硬度要求就高；而有些齿轮、带键槽的轴类零件，因调质后还要进行铣、插加工，硬度要求就低些。关于回火保温时间，视硬度要求和工件大小而定。3、机械性能

调质处理后零件具有良好的综合机械性能，广泛应用于各种重要的结构零件，特别是那些在交变负荷下工作的连杆、螺栓、齿轮及轴类等。但表面硬度较低，不耐磨。可用调质＋表面淬火提高零件表面硬度。4、实验心得：

通过这次实验，加深了我对工程材料的认识。通过研究铁碳合金在平衡状态下的显微组织，对课堂中所学的各种描述有了一个直观的认识。通过分析含碳量对铁碳合金显微组织的影响，加深理解了成分、组织与性能之间的相互关系。对碳钢的热处理操作加深认识了操作的具体过程；观察热处理后钢的组织后从深层次地真正认识了钢的结构。实验中还了解常用硬度计的原理，初步掌握硬度计的使用。

实验者：郑杰

四、5 45 钢（未经处理）实验数据 处理（谢强）

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181、图像分析与讨论

图象整体拍的不错但有划痕，说明手工磨制和抛光还不够精细，腐蚀的时间把握不是很好；结构区分较为明显，图中黑色物为珠光体，白色物为铁素体。、45# 钢概述：

45#钢是含碳质量分数为 0.45%的优质碳素结构钢。在热处理前的显微组织是珠光体 P 和铁素体 F，其硬度为 HRC7.5。由于 45#钢不经热处理很难达到工业要求，所以工业上的 45#钢都是经过热处理的，常用的热处理为 调质处理。3、调质 处理的概述：

调质是淬火加高温回火的双重热处理，其目的是使工件具有良好的综合机械性能。调质钢有碳素调质钢和合金调质钢二大类，不管是碳钢还是合金钢，其含碳量控制比较严格。如果含碳量过高，调质后工件的强度虽高，但韧性不够，如含碳量过低，韧性提高而强度不足。为使调质件得到好的综合性能，一般含碳量控制在 0.30~0.50%。调质淬火时，要求工件整个截面淬透，使工件得到以细针状淬火马氏体为主的显微组织。通过高温回火，得到以均匀回火索氏体为主的显微组织。小型工厂不可能每炉搞金相分析，一般只作硬度测试，这就是说，淬火后的硬度必须达到该材料的淬火硬度，回火后硬度按图要求来检查。4、45# 钢的调质

钢是中碳结构钢，冷热加工性能都不错，机械性能较好，且价格低、来源广，所以应用广泛。它的最大弱点是淬透性低，截面尺寸大和要求比较高的工件不宜采用。

钢淬火温度在 A3+(30~50)℃，在实际操作中，一般是取上限的。偏高的淬火温度可以使工件加热速度加快，表面氧化减少，且能提高工效。为使工件的奥氏体均匀化，就需要足够的保温时间。如果实际装炉量大，就需适当延长保温时间。不然，可能会出现因加热不均匀造成硬度不足的现象。但保温时间过长，也会也出现晶粒粗大，氧化脱碳严重的弊病，影响淬火质量。我们认为，如装炉量大于工艺文件的规定，加热保温时间需延长 15。

铁素体

珠光体

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钢调质件淬火后的硬度应该达到 HRC56~59，截面大的可能性低些，但不能低于 HRC48，不然，就说明工件未得到完全淬火，组织中可能出现索氏体甚至铁素体组织，这种组织通过回火，仍然保留在基体中，达不到调质的目的。

钢淬火后的高温回火，加热温度通常为 560~600℃，硬度要求为 HRC22~34。因为调质的目的是得到综合机械性能，所以硬度范围比较宽。5、实验心得：

本次实验是关于不同热处理对铁碳合金的显微组织组成物影响的实验。在45#未处理钢样品制作过程中历经艰辛。未处理 45#钢本身质地较软，理论上来说容易进行样品打磨制作。但由于缺乏经验，导致最终样品表面粗糙，划痕较多。尽管如此，此次实验对我而言依然收获很大。本学期我对工程材料理论知识的的学习有很多模糊不清的地方，特别是对钢的组织组成物。但经过本次实验的样品制作和显微组织组成物的观察，以及实验报告的书写，我对钢显微组织有了深刻和系统的理解。实验弥补了我在课堂上的知识漏洞，同时还锻炼了我的动手能力。着实让我收获很大。

实验者：谢强

五、实验分析

1.三种材料在热 处理态下显微组织和性能（硬度）的异同；

2.每种材料在热处理前后显微组织和性能（硬度）的异同；

样 品 显 微 组 织 性能（硬度）

20# 热处理前 F+P

HRB72

热处理后 回火 M +A’ HRB50 45# 热处理前 F+P

HRC7.5

热处理后 回火 S HRC20 T10 热处理前 P+Fe 3 C Ⅱ

HRC6.5 热处理后 回火 M

+ A’ HRC51.7 由上表可以看出，20 号钢在正火后的组织基本没有变化，但是在正火后得到的是更细化的晶粒，从而提高了钢的强度硬度和韧性。

号钢在经过淬火和高温回火调质，其显微组织由以前的珠光体和铁素体（P+F），变成了回火索氏体 S，其综合机械性能最好，即强度、塑性和韧性都比样 品 显微组织 性能 20#（正火）

白色颗粒为铁素体，黑色块状为珠光体(F+P)正火后，组织细化晶粒，使组织均匀化，提高了钢的强度，硬度与韧性。正火提高其硬度，改善其切削加工性能。冲压性与焊接性良好 45#（调质）

灰黑色区为细片状及粗片状珠光体，沿晶界析出白色条状铁素体。(F+P)经热处理后可获得良好的综合机械性能，强度、塑性和韧性都比较好，可广泛适用于各种重要的机器结构件 T10(淬火)组织为 M 和 A’

碳素工具钢,强度及耐磨性均较高,但热硬性低,淬透性不高且淬火变形大，晶粒细,在淬火加热时不易过热,仍能保持细晶粒组织;耐磨性高。

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较好。

T10 钢在经过淬火处理后组织由以前的珠光体和二次渗碳体，变为马氏体、残余奥氏体。T10 碳素工具钢,强度及耐磨性均较高,但热硬性低,淬透性不高且淬火变形大，晶粒细,在淬火加热时不易过热,仍能保持细晶粒组织;耐磨性高,用于制造具有锋利刀口和有少许韧性的工具。适于制造切削条件较差、耐磨性要求较高且不受突然和剧烈冲击振动而需要一定的韧性及具有锋利刃口的各种工具，也可用作不受较大冲击的耐磨零件。

3.总结出碳钢成分 — 组织 — 性能 — 应用之间的关系。

答：碳钢成分—组织—性能—应用之间的关系如下表所示：

样 品 成 分 组 织 性 能 应 用 20# W(C)=0.20% F+P 冲 压 性 与 焊接性良好 手刹蹄片、杠杆轴、变速箱速叉、传动被动齿轮及拖拉机上凸轮轴、悬挂均衡器轴、均衡器内外衬套等 45# W(C)=0.45% F+P 经 热 处 理 后可 获 得 良 好的 综 合 机 械性能 齿轮，轴类，套筒，连杆、螺栓、齿轮等 T10 W(C)=1.0% M+A’ 优质钢，硬度高，韧性适中 车刀、刨刀、钻头、丝锥、扩孔刀具、螺丝板牙、铣刀手锯锯条、冷镦模、冲模、拉丝模、低精度而形状简单的量具（如卡板等），也可用作不受较大冲击的耐磨零件。号钢（含碳量 0.17%—0.23%）是亚共析钢，在完全退火状态下得到的组织是 F+P。

号钢（含碳量 0.42%—0.50%）也是亚共析钢，在同样的状态下得到的组织是和 20 号的一样（F+P），碳量的增加，钢的性能也在提升，所以 45 号钢的性能（硬度）高于 20 号钢。

T10 钢：（含碳量 0.42%—0.50%）是过共析钢。淬火后组织为马氏体和残余奥氏体，对以上内容进行分析总结可知: 随着碳钢含碳量的增加，其组织的变化过程为 ：铁素体+珠光体（亚共析钢）→珠光体十二次渗碳体（过共析钢）。硬度增大，塑性降低。对于强度，亚共析钢的强度随含碳量的增大而增大，过共析钢的强度随含碳量的增大而减小。低碳钢可用来制造桥梁，机械，建筑物的构件。

高碳钢可用来制造量具，刀具等。

六、

实验总结

通过这次工程材料的实验,使我们学到了不少实用的知识,更重要的是,做实验的过程,思考问题的方法,这与做其他的实验是通用的,真正使我们受益匪浅。这次的实验跟我们以前做的实验不同，因为我觉得这次我是真真正正的自己亲自去完成。所以是我觉得这次实验最宝贵，最深刻的。就是实验的过程全是我们学生自己动手来完成的，这样，我们就必须要弄懂实验的原理。在这里我深深体会

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到工程材料的理论对实践的指导作用：弄懂实验原理，而且体会到了实验的操作能力是靠自己亲自动手，亲自开动脑筋，亲自去请教别人才能得到提高的。

我们做实验绝对不能人云亦云，要有自己的看法，这样我们就要有充分的准备，若是做了也不知道是个什么实验，那么做了也是白做。实验总是与课本知识相关的，比如过共晶白口铸铁、共晶白口铸铁、亚共晶白口铸铁的组成，就必须回顾课本的知识，知道实验时能看到哪些组织，写报告时怎么标这些组织。

通过对钢的热处理、硬度的测量、以及显微结构的观察重新加深了解了课堂所学的理论知识。

首先通过研究铁碳合金在平衡状态下的显微组织，对课堂中所学的各种描述有了一个直观的认识。通过分析含碳量对铁碳合金显微组织的影响，加深理解了成分、组织与性能之间的相互关系，即随着含碳量的增高，硬度相应增高，而塑性韧性相对降低。对碳钢的热处理操作加深认识了操作的具体过程；观察热处理后钢的组织后从深层次地真正认识了钢的结构。实验中还了解常用硬度计的原理，初步掌握硬度计的使用。

第二篇：工程材料实验报告

工程材料实验

工程材料实验报告

专业：

姓名：，学号： 姓名：，学号： 姓名：，学号：

青海大学机械工程学院

年 月 日

工程材料实验

工程材料综合实验

● 金相显微镜的构造及使用 ● 铁碳合金平衡组织分析 ● 碳钢的热处理 ● 金相试样的制备

● 碳钢热处理后的显微组织分析 ● 硬度计的原理及应用 ● 碳钢热处理后的硬度测试 ● 常用工程材料的显微组织观察

实验一 金相显微镜的构造和使用

一、实验目的

熟悉金相显微镜的基本原理、构造；了解金相显微镜的使用注意事项，掌握金相显微镜的使用方法。

二、实验设备及材料

三、实验内容

1）金相显微镜的基本原理

2）金相显微镜的构造

3）显微镜使用注意事项

四、实验步骤

五、实验报告

实验二 铁碳合金平衡组织分析

一、实验目的

（1）熟悉铁碳合金在平衡状态下的显微组织。

（2）了解铁碳合金中的相与组织组成物的本质、形态及分布特征。

工程材料实验

（3）分析并掌握平衡状态下铁碳合金的组织和性能之间的关系

二、实验设备及材料

三、实验内容

1）铁碳合金的平衡组织

2）各种组成相或组织组成物的特征 3）铁素体与渗碳体的区别

四、实验步骤

五、实验报告

实验三 碳钢的热处理

一、实验目的

1）熟悉钢的几种基本热处理操作：退火、正火、淬火、回火

2）了解加热温度、冷却速度、回火温度等主要因素对45钢热处理后性能的影响。

二、实验设备及材料

三、实验内容

1）加热温度的选择 2）保温时间的确定 3）冷却方法

四、实验步骤

五、实验报告

实验四 金相试样的制备

一、实验目的

1）了解金相试样的制备过程。2）学会金相试样的制备技术。

工程材料实验

二、实验设备及材料

三、实验内容

1）取样 2）镶样 3）磨制 4）抛光

四、实验步骤

五、实验报告

实验五 碳钢热处理后的显微组织分析

一、实验目的

观察碳钢热处理后的显微组织

二、实验设备及材料

三、实验内容

1）钢冷却时所得到的各种组织组成物的形态 2）钢淬火回火后的组织

四、实验步骤

五、实验报告

实验六 硬度计的原理及应用

一、实验目的

1）熟悉洛氏硬度计、布氏硬度计、显微硬度计的原理、构造。2）学会三种硬度计的使用

二、实验设备及材料

三、实验内容

1）洛氏硬度实验原理 2）布氏硬度试验原理 3）显微硬度计的原理

四、实验步骤

五、实验报告

实验七 碳钢热处理后的硬度测试

工程材料实验

一、实验目的

掌握硬度的测试方法

二、实验设备及材料

三、实验内容

测量热处理试样的硬度

四、实验步骤

五、实验报告

实验八 常用工程材料的显微组织观察

一、实验目的

1）观察几种常用合金钢、有色金属、铸铁和金属陶瓷及纤维增强树脂的显微组织。

2）分析这些材料的组织和性能之间的关系及其应用。

二、实验设备及材料

三、实验教学内容

1）几种常用合金钢的显微组织 2）铸铁的显微组织

3）几种常用有色金属的显微组织 4）金属陶瓷及纤维增强树脂的显微组织

四、实验步骤

五、实验报告

第三篇：工程材料实验报告格式

工程材料综合实验

机械设计制造及其自动化12-4 实验者：袁鹏 学号：12041425 张航 学号：12041426 刘彤 学号：12043210 一 实验目的

1、区别和研究铁碳合金在平衡状态下的显微组织；

2、分析含碳量对铁碳合金显微组织的影响，加深理解成分、组织与性能之间的相互关系；

3、了解碳钢的热处理操作；

4、研究加热温度、冷却速度、回火温度对碳钢性能的影响；

5、观察热处理后钢的组织及其变化；

6、了解常用硬度计的原理，初步掌握硬度计的使用。

二 实验设备及材料

1、显微镜、预磨机、抛光机、热处理炉、硬度计、砂轮机等；

2、金相砂纸、水砂纸、抛光布、研磨膏等；

3、三个形状尺寸基本相同的碳钢试样（0）低碳钢20＃、中碳钢45＃、高碳钢t1 三 实验内容

三个形状尺寸基本相同的试样分别是低碳钢、中碳钢和高碳钢，均为退火状态，不慎混在一起，请用硬度法和金相法区分开。

四 实验步骤：

8、观察平衡组织并测硬度：

（1）制备金相试样（包括磨制、抛光和腐蚀）；（2）观察并绘制显微组织；（3）测试硬度。

9、进行热处理。

10、观察热处理后的组织并测硬度：

（1）制备金相试样（包括磨制、抛光和腐蚀）；

（2）观察并绘制显微组织。

五 实验报告

图片分析

图1 工业纯铁╳100 图3 珠光体+铁素体╳100 图5 珠光体+铁素体╳100 2 工业纯铁╳400 图4 珠光体+铁素体╳400 图6 珠光体+铁素体╳400 图

图7 亚共析钢╳100 图8 亚共析钢╳400 图9 共析钢╳100 图10 共析钢体╳400 图11 过共析钢╳100 图12过共析钢 ╳ 400 图13亚共晶白口铸 ╳100 图14亚共晶白口铸铁╳400篇二：工程材料实验报告

沈阳工程学院管理工程系

实验报告

姓名： 学号： 专业： 工程管理 班级： 实验指导教师： 实验项目： 建筑材料课程实验训练 实验起止时间：

自202_年6月23日至202_年6月27日

一、实验目的 1.通过专业综合实验，加深学生对所学知识的综合理解，同时结合本次实验训练的具体要求提高学生对建筑材料相关知识及其应用的熟悉和掌握程度，丰富和扩大专业知识领域。2.通过本次实训，进一步培养学生独立观察问题，分析问题和解决问题的能力，为今后参加工作打下一定的基础。3.实际动手操作提升同学们的专业能力。

二、实验时间

202_年6月23日至202_年6月27日

三、实验地点

沈阳城市建设职业技术学院

四、实验内容

(一)、水泥标准稠度用水量的测定

仪器：水泥净浆搅拌机

（1：升降杆 2：搅拌碗 3：线控板）

基本步骤：

step1、称取500g水泥，量取142.5ml水 step2、润湿锅壁及叶片，先倒水，后5~10分钟倒入水泥。打开搅拌机，先低速120s，停15s,然后变速120s,最后停止。step3、拌合结束，将水泥装入锥模，插捣振动排气泡，固定试锥。调零，进行测定。待停止下沉、或下沉30秒以上，进行读数s，单位是mm.计算公式：

p=33.4-0.185s（%）

纪实：

这是我们今天接触的第一次实验，在老师的认真指导下我们开始了实验。实验很简单就是测试混凝土的加水量。原理是用过测试杯的读数来计算和对比混凝土加水量。相关图表：

（二）、水泥胶砂强度实验

仪器：水泥胶砂搅拌机、胶砂振实台、抗折试验机、抗压试验机、试模、量筒等。

基本步骤: step1:成型前，在试模内刷机油，漏斗中倒入标准砂 step2:称取450g水泥，标准砂1350g，225ml水

step3:水泥搅拌，先低速30s，第二个30s内加砂，快速30s,停拌90s,快速60s，最后停止。step4:固定试模，将胶砂分两次装入（每次一半），各振60下，取下，用直尺把胶砂刮平。

step5:养护24h后拆模，投入20±1℃水中继续养护3d、28d.（三）、混凝土试块抗折实验

仪器：抗折测试仪

（1：归零挨扭 2：度数尺 3：主尺 4：构件固定卡 5：构建固定盘 6：电源开关）

基本步骤：

step1：调节度数尺使其归零。step2：旋转松开固定盘，在固定卡中放入测试试块。step3：旋转拧紧固定盘，按下电源开始实验。step4：当试块断裂时，进行读数。

注意事项：

1、构件受折面应该取养护面的光滑侧面。

2、构件养护时间越长，抗折能力越强。

3、三个构件为一组取平均值，一次实验取三组为佳。

4、如果一组中一个构件的强度低于或高于该组平均值15%以上，视为无效数据，一组中若存在两个或以上无效数据则该组作废。

计算公式： rf=1.5ffl/b3 其中rf-----抗折强度(mpa)l-------圆柱间距离（mm）本实验取l=100mm b-------正方形截面边长（mm）本实验取 b=40mm ff------荷载 n mpa=n/mm 2 纪实：

今天我们在城建学院老师的指导下进行了构件抗折实验。原理很简单，就是当构件发生断裂时进行读数，我们可以得到两个读数，一个是荷载一个是抗折强度，我们用荷载进行计算抗折强篇三：土木工程材料实验报告格式

土木工程材料（建筑材料）实验报告

班级 组别 姓名 学号 成绩 实验一 水泥胶砂强度检验

一、水泥胶砂试件的成型与养护 1．主要仪器设备: 2．主要实验步骤: 3．实验记录： 1．主要仪器设备: 2．主要实验步骤: 3．实验记录与结果评定： 4．分析与讨论：

实验

二、水泥安定性检验（雷氏法）1．主要仪器设备： 2．主要实验步骤： 3．实验记录与结果: 1 4．分析与讨论

实验三 砂、石筛分析实验

一、砂的筛分析实验 1．主要仪器设备： 2．主要实验步骤：

二、石子的筛分析实验 1．主要仪器设备： 2．主要实验步骤： 3．实验记录与结果评定： 2 4．分析与讨论

实验

四、砂的视密度（表观密度）实验 1．主要仪器设备：

2．主要实验步骤： 4．分析与讨论：

实验

五、石子的视密度（表观密度）实验 1．主要仪器设备： 2．主要实验步骤：

3．实验记录与结果评定： 4．分析与讨论：

实验

六、普通混凝土绿色高性能化配合比设计实验

一、混凝土配合比的计算 1．设计条件：包括（1）砼的设计强度等级，施工要求坍落度；（2）水泥的品种、强度等级；（3）砂子的品种、粗细程度、颗粒级配；（4）石子的品种、最大粒径、颗粒级配；（5）外加剂的品种、掺量；（6）掺合料的品种、掺量等。3 2．计算初步配合比

二、混凝土的试配与调整 1．主要仪器设备： 2．主要实验步骤：

3．实验记录与结果： 1．主要仪器设备： 2．主要实验步骤： 4 3．实验记录与结果： 4．分析与讨论：

作图法确定w/c（fcu,-c/w图）：

实验

七、新型绿色建筑砂浆配合比设计实验

一、砂浆配合比的计算 1．设计条件：包括（1）砂浆的品种、设计强度等级，施工要求和易性；（2）水泥的品种、强度等级；（3）砂子的品种、粗细程度、堆积密度、含水率；（4）掺合料等。2．计算配合比 5篇四：工程材料实验报告及指导书

《工程材料及成型工艺》

实验指导书

主编 工程材料教研室

南京理工大学 材料科学与工程学院 202_．8 前言

材料、信息和能源是国民经济的三大支柱，且人类文明的发展就是以材料为标志的。材料学科的实践性很强，实验教学又是理论教学中不可或缺的重要环节，它不仅可培养工科学生的动手能力，巩固理论知识，还可激发同学的学习激情和创新精神，练就过硬本领，迎接未来的各种挑战。

通过《工程材料及成型工艺》课程的学习，可使学生在掌握各种工程材料和热成形技术的基本理论和基本知识的基础上，熟悉各类材料成分、组织与性能之间的关系，掌握各种材料成形方法的工艺特点和强化材料的主要技术途径，了解新近发展的各类新型高性能结构材料和各种先进的材料成形技术，初步具备根据零件使用条件和性能要求，合理选用材料和毛坯成形方法及制订零件加工工艺路线的能力。然而，由于本课程的实践性非常强，实验环节也非常重要，在颜银标主任的提议和组织下，我教研室老师结合当前工程材料的最新发展、机械类本科生的教学特点以及未来工作的实际需要，共同编写了本课程的实验指导书。具体分工如下：实验

1、实验2李友荣执笔，实验3徐跃编写，实验

4、实验5及实验1和实验2的插图由朱和国完成。

由于水平有限，错误难免，敬请指正！

工程材料教研室

目录 实验1 铁碳合金平衡组织的观察 3实验2 钢的热处理 7实验3 金属零件失效及原因分析

实验4 工程材料的选材分析 实验5 常见工程材料的组织观察 12 15 17 实验1 铁碳合金平衡组织的观察

一、实验目的 1）观察铁碳合金平衡状态下的显微组织。2）了解铁碳合金成分、组织与性能的关系。

二、实验内容 1）用放大倍数为400－600倍的显微镜观察下列成分铁碳合金的显微组织，了解其形态。2）绘出上述观察的各成分铁碳合金的组织示意图。3）分析铁碳合金成分与组织之间的关系。

三、实验原理

本实验主要是研究铁碳合金在平衡状态下的显微组织。所谓平衡状态是指合金中一切相的变化都是按状态图进行。这种状态只有在极缓慢的冷却时才可能达到。c%wt.图1 fe－碳平衡相图

铁碳合金的平衡组织可以根据fe－碳平衡相图（图1）进行分析。从相图可知，所有的碳钢和白口铸铁在室温时的组织均由铁素体和渗碳体两相所组成。由于含碳量的不同，铁素体和渗碳体相的相对数量、形态及分布是不一样的，从而构成了各种不同特征的组织。

图2 工业纯铁组织 200× 图3 20钢的显微组织200× 组织：f 组织：f（白块）+p（黑块）篇五：土木工程材料实验报告__参考.模板

湖南文理学院实验报告

课程名称

土木工程材料

实验名称

水泥细度试验

姓名 专业 土木工程

年级

试验日期

202_.04.01 页数（第1页）试验目的：学会并掌握水泥细度的检验方法。

试验仪器：负压筛、天平等。

试验步骤：

（1）筛析试验前，应把负压筛放在筛座上，盖上筛盖，接通电源，检查控制系统，调节负压至4000~6000pa范围内。（2）称取试样25g，置于洁净负压筛中，盖上筛盖放在筛座上，开动筛仪析连续筛析2min,在此期间如有试样附着在筛盖

上，可轻轻地敲击，使试样落下。筛毕，用天平称量筛余物。

（3）当工作负压小于4000pa时，应清理吸尘器内水泥，使负压

恢复正常。

试验计算与结果：水泥试样筛余百分数按下式计算： f?rs w?100% 式中f—水泥试样的筛余百分数，％ ； rs—水泥筛余物的质量, g ； w—水泥试验的质量，g。

结果精确至0.1%。

课程名称 土木工程材料 实验名称 水泥细度试验 姓名年级试验日期页数 由以上公式可得：f?rs w?100%=1.7125?100%?6.8% 结论：所测水泥的细度为6.8%。

第2页）（课程名称

土木工程材料

实验名称

标准稠度用水量试验

姓名 专业 土木工程

年级

试验日期

202_.04.03 页数（第1页）试验目的：为测定水泥凝结时间和体积安全性实验提供标准稠度用水

量。

试验仪器：标准稠度测定仪，水泥净浆搅拌机，量水器，天平等。试验步骤：

（1）称水泥试样500g，水142.5 ml（精确至0.5ml）。

（2）水泥净浆用搅拌机，搅拌用具先用湿布擦抹。将水泥试样

倒入搅拌锅内并将锅锁紧在固定架座上。

（3）拌和时，搬动手柄，在将有试样的锅开至搅拌位置，拧紧

定位螺丝。开关置于自动档，其他开关置于停。

（4）接通电源，启动数控器自动档，机器开动，同时徐徐加入

拌和水。机器自动完成慢搅120秒，停10秒后报警5秒，快搅120秒程序动作后自动停止。

（5）断开电源，松开定位螺钉，搬动手柄下降搅拌锅，拌和结

束。

（6）用小刀刮下搅拌叶上净浆，转动卸下拌锅，一次性将净浆装

入锥模中。用小刀插捣，振动多次，刮去多余净浆，抹平

课程名称

土木工程材料

实验名称

标准稠度用水量试验

姓名 专业 土木工程

年级

试验日期

202_.04.03 页数（第2页）后迅速倒入试锥下面固定位置上，将试锥降至净桨表面拧紧螺丝，然后突然放开，让试锥自由沉入净浆中，到试锥下沉时记录试锥下沉的深度，s=25.1mm。p=33.4－0.185s 试样计算与结果：

标准稠度用水量为p=33.4－0.185s=33.4－0.185×25.1=28.8%。结论：所测水泥标准稠度用水量为28.8%。

课程名称

土木工程材料

实验名称

水泥凝结时间的测定

姓名 专业 土木工程

年级

试验日期

202_.04.05 页数（第1页）试验目的：测定水泥加水后至开始凝结（初凝）以及终凝所用的时间，用以评定水泥性质。

试验仪器：凝结时间测定仪、湿汽养护箱、水泥净浆搅拌机、天平、量水筒等。

试验步骤：

（１）测定前，将圆模放在稍稍涂上一层机油的玻璃上，在圆模

内侧稍稍涂上一层机油；调节凝结时间测定仪使试针接触

玻璃板时，指针对准标尺零点。

（２）称水泥试样500g，水142.5ml(精确至0.5ml)。

（３）水泥净浆用机械搅拌，搅拌用具先用湿布擦抹，将水泥试

样到入搅拌锅内并将锅锁紧在固定架架座上。

（４）拌和时，搬动手柄，先将装有试样的锅上升至搅拌位置拧

紧定位螺钉。开关置于自动档，其它开关置于自动停。（５）接通电源，启动数控器自动档机器开动，同时徐徐加入拌

和水，机器自动完成慢搅120秒，停10秒后报警5秒，慢搅120秒程序自动停止。

第四篇：工程制图实验报告格式

《 工程制图 》实验报告

实验一：AutoCAD 绘图环境设置以及实体绘图命令

班 级电信1班学 号20131305028姓 名张迟犇第14周星期1第56节成 绩

一、实验目的1.熟悉AUTOCAD 用户界面，下拉式菜单内容，各工具栏图标内容的含义。

2.掌握AUTOCAD文件管理命令

3.掌握AUTOCAD主要缩放命令

4.掌握创建新图形文件的方法

二、实验内容

1.打开图形文件，缩放，平移，仔细浏览

2.创建新图形

3.掌握捕捉，栅格，正交等命令4.掌握图层概念学会使用新图层

三、实验步骤

四、实验结果（见附图）

第五篇：工程测量实验报告

建筑工程测量实验报告

一、实验时间202_.9.16

二、实验地点：馨园广场

三、小组成员：组长:周斌华；组员：兰林芳、黄成伟、刘万雄、黄永平、孙佩文、占宇豪、王博俊、赵秋阳、张伟鹏、姚利君

四、指导老师：肖启艳老师

五、实验目的：

1、水准仪的安置、整平、瞄准与读数，2、掌握水准仪基本的操作要领

六、实验设备：水准仪、水准尺、三脚架

七、实验内容：闭合路线水准测量

八、实验步骤：1.水准测量：（1）水准测量原理： 水准测量是利用水准仪提供的水平视线，借助于带有分划的水准尺，直接测定地面上两点间的高差，然后根据已知点高程和测得的高差，推算出未知点高程。

九、实验中引起误差原因及解决方法

一、各种误差的来源：

(1)、仪器误差

(2)、观测误差

二、减少误差的方法：（1）在仪器选择上要选择精度较高的合适仪器。

（2）提高自身的测量水平，降低误差水平。

（3）通过各种处理数据的数学方法如：距离测量中的温度改正、尺长改正，多次测量取平均值等来减少误差。

十、实验心得：

相比于以往的教学型实习，真正的工程（实习）显然能够更好的体会所学到的知识。事实也确实是如此，通过这次实习，我真正的体会到了理论联系实际的重要性。

测量学首先是一项精确的工作，通过在学校期间在课堂上对测量学的学习，使我在脑海中形成了一个基本的、理论的测量学轮廓，而实习的目的，就是要将这些理论与实际工程联系起来，这就是工科的特点。测量学是研究地球的形状和大小以及地面点位的科学，从本质上讲，测量学主要完成的任务就是确定地面目标在三维空间的位置以及随时间的变化。在信息社会里，测量学的作用日益重要，测量成果做为地球信息系统的基础，提供了最基本的空间位置信息。构建信息高速公路、基础地理信息系统及各种专题的和专业的地理信息系统，均迫切要求建立具有统一标准，可共享的测量数据库和测量成果信息系统。因此测量成为获取和更新基础地理信息最可靠，最准确的手段。

通过这次实习，锻炼了很多测绘的基本能力。首先，是熟悉了仪器的用途，熟练了仪器的各种使用方法，掌握了仪器的检验和校正方法。其次，在对数据的检查和矫正的过程中，明白了各种测量误差的来源，了解了如何避免测量结果错误，最大限度的减少测量误差的方法，第三，除了熟悉了仪器的使用和明白了误差的来源和减少措施，还应掌握一套科学的测量方法，在测量中要遵循一定的测量原则，如：“从整体到局部”、“先控制后碎部”、“由高级到低级”的工作原则，并做到“步步有检核”。这样做不但可以防止误差的积累，及时发现错误，更可以提高测量的效率。

通过工程实践，真正学到了很多实实在在的东西，比如对测量仪器的操作、整平更加熟练，学会了数字化地形图的绘制和碎部的测量等课堂上无法做到的东西，很大程度上提高了动手和动脑的能力，同时也拓展了与同学的交际、合作的能力。同时在这场实习中让我再次认识到实习的团队精神的重要性：每个人的一个粗心，一个大意，都可能直接影响工程的进度，甚至是带来一生都无法弥补的损失。一次测量实习要完整的做完,单靠一个人的力量和构思是远远不够的,只有小组的合作和团结才能让实习快速而高效的完成.这次测量实习培养了我们小组的分工协作的 能力,增进了同学之间的感情。而这些，就是在测量之外所收获的了。