机械造基础实验课件.ppt
- 【下载声明】
1. 本站全部试题类文档,若标题没写含答案,则无答案;标题注明含答案的文档,主观题也可能无答案。请谨慎下单,一旦售出,不予退换。
2. 本站全部PPT文档均不含视频和音频,PPT中出现的音频或视频标识(或文字)仅表示流程,实际无音频或视频文件。请谨慎下单,一旦售出,不予退换。
3. 本页资料《机械造基础实验课件.ppt》由用户(三亚风情)主动上传,其收益全归该用户。163文库仅提供信息存储空间,仅对该用户上传内容的表现方式做保护处理,对上传内容本身不做任何修改或编辑。 若此文所含内容侵犯了您的版权或隐私,请立即通知163文库(点击联系客服),我们立即给予删除!
4. 请根据预览情况,自愿下载本文。本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。
5. 本站所有资源如无特殊说明,都需要本地电脑安装OFFICE2007及以上版本和PDF阅读器,压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 机械 基础 实验 课件
- 资源描述:
-
1、12实验一实验一 金属材料的硬度实验金属材料的硬度实验一、实验目的一、实验目的1、了解布氏、洛氏硬度测定的基本原理及应用范围。、了解布氏、洛氏硬度测定的基本原理及应用范围。2、了解布氏、洛氏硬度机的主要结构,初步掌握操作、了解布氏、洛氏硬度机的主要结构,初步掌握操作方法。方法。3、根据不同金属材料的性能特点,能正确选择测定硬、根据不同金属材料的性能特点,能正确选择测定硬度的方法。度的方法。二、实验原理二、实验原理金属的硬度可以认为是金属材料局部表面在接触压力的金属的硬度可以认为是金属材料局部表面在接触压力的作用下抵抗塑性变形的一种能力。硬度值是材料性能的作用下抵抗塑性变形的一种能力。硬度值是材
2、料性能的一个重要指标。硬度试验方法简单、迅速,不需要专门一个重要指标。硬度试验方法简单、迅速,不需要专门的试样,同时保持试样的完整性,设备也比较简单。的试样,同时保持试样的完整性,设备也比较简单。3对大多数金属材料,可以用硬度值估算出它的抗拉强度。对大多数金属材料,可以用硬度值估算出它的抗拉强度。因此在设计图纸的技术条件中大多规定材料的硬度值。因此在设计图纸的技术条件中大多规定材料的硬度值。硬度测试方法很多,使用最广泛的是压入法。压入法就硬度测试方法很多,使用最广泛的是压入法。压入法就是一个很硬的压头以一定的压力压入试样的表面,使金是一个很硬的压头以一定的压力压入试样的表面,使金属产生压痕,然
3、后根据压痕的大小来确定硬度值。压痕属产生压痕,然后根据压痕的大小来确定硬度值。压痕越大,则材料越软;反之,则材料越硬。根据压头类型越大,则材料越软;反之,则材料越硬。根据压头类型和几何尺寸等条件的不同,常用的硬度测试方法可分为和几何尺寸等条件的不同,常用的硬度测试方法可分为布氏法、洛氏法和维氏法三种。布氏法、洛氏法和维氏法三种。三、实验设备及试样三、实验设备及试样1、布氏硬度试验机、布氏硬度试验机(HB-3000型布氏硬度试验机型布氏硬度试验机)。2、洛氏硬度试验机、洛氏硬度试验机(HR-150型洛氏硬度试验机型洛氏硬度试验机)。3、试样:、试样:20mm10mm的的45钢、钢、T12钢正火及
4、淬火钢正火及淬火状态;状态;HT200、H62、ZL102。4四、试样技术条件四、试样技术条件1、试样表面应平整光洁,不得有氧化皮或油污及明显、试样表面应平整光洁,不得有氧化皮或油污及明显的加工刀痕。的加工刀痕。2、试样厚度不能太薄,应大于压入深度的、试样厚度不能太薄,应大于压入深度的10倍。倍。3、在试样制备过程中,应尽量避免试样受热及冷加工、在试样制备过程中,应尽量避免试样受热及冷加工对硬度测试的影响。对硬度测试的影响。用金刚石刀具进行精密切削,主要用来加工无氧铜、铝用金刚石刀具进行精密切削,主要用来加工无氧铜、铝合金、黄铜、非电解镍等有色金属和某些非金属材料。合金、黄铜、非电解镍等有色金
5、属和某些非金属材料。五、试验规范五、试验规范1、布氏硬度试验、布氏硬度试验 (1)布氏硬度试验机布氏硬度试验机(HB-3000型型)布氏硬度实验设备一般由机体、工作台、减速器、杠杆布氏硬度实验设备一般由机体、工作台、减速器、杠杆机构、换向开关等部分组成,其简图如下图所示。机构、换向开关等部分组成,其简图如下图所示。5HB-3000型布氏硬度试验机简图型布氏硬度试验机简图 6HB3000型布氏硬度试验机简图型布氏硬度试验机简图 1-小杠杆;小杠杆;2-弹簧;弹簧;3-压轴;压轴;4-主轴衬套;主轴衬套;5-压头;压头;6-可更换工作台;可更换工作台;7-工作工作台立柱;台立柱;8-螺杆;螺杆;9
6、-升降手轮;升降手轮;10螺母;螺母;11-套筒;套筒;12-电动机;电动机;13-减速器;减速器;14-换向开关;换向开关;15-砝码;砝码;16-大杠杆;大杠杆;17-吊环;吊环;18-机体;机体;19-电源开关;电源开关;7(2)操作步骤操作步骤:据试验材料和试样厚度选择球体直径据试验材料和试样厚度选择球体直径D、试验力、试验力F的大的大小和试验力作用保持的时间。小和试验力作用保持的时间。将试样平稳地放在工作台上,使试样测试表面与压头将试样平稳地放在工作台上,使试样测试表面与压头轴线垂直,顺时针转动升降手轮,直至试样与球体紧密轴线垂直,顺时针转动升降手轮,直至试样与球体紧密接触,并继续平
7、稳转动手轮至升降螺母产生滑动(空转)接触,并继续平稳转动手轮至升降螺母产生滑动(空转)为止。为止。确定试验力保持时间确定试验力保持时间一般黑金属的试验力保持时间为一般黑金属的试验力保持时间为1015s;有色金属为;有色金属为30s,布氏硬度值,布氏硬度值35时为时为60 s。试验力保持时间确定后,。试验力保持时间确定后,将压紧螺钉拧松,圆盘并不转动,并把时间定位器将压紧螺钉拧松,圆盘并不转动,并把时间定位器(红色红色指示点指示点)转到与持续时间相符的位置上。转到与持续时间相符的位置上。8打开电源开关,待电源指示灯亮后,再按动加载开关打开电源开关,待电源指示灯亮后,再按动加载开关按钮,启动电动机
8、,开始加试验力。当加荷红色指示灯按钮,启动电动机,开始加试验力。当加荷红色指示灯闪亮时,表示试验力已经加上,此时立即拧紧定时压紧闪亮时,表示试验力已经加上,此时立即拧紧定时压紧螺钉,使圆盘转动,即自动开始计时,达到预定加荷时螺钉,使圆盘转动,即自动开始计时,达到预定加荷时间后,转动即自行停止。间后,转动即自行停止。关闭电源,逆时针方向转动手轮,降下工作台,取下关闭电源,逆时针方向转动手轮,降下工作台,取下试样,用读数显微镜测量压痕直径试样,用读数显微镜测量压痕直径 d,用所得结果从有,用所得结果从有关对照表中查找相应的布氏硬度值。关对照表中查找相应的布氏硬度值。9布氏硬度试验规范布氏硬度试验规
9、范材料材料硬度范围硬度范围(HB)试样厚度试样厚度(mm)P/D2钢球钢球直径直径D(mm)载荷载荷P(kgf)载荷载荷保持保持时间时间(s)黑色金属黑色金属14045014063426636636632.11时,碳主要是以时,碳主要是以Fe3C的方式存的方式存在,因其断口呈白色,又称为白口铸铁。根据含碳量的在,因其断口呈白色,又称为白口铸铁。根据含碳量的不同又分为亚晶白口铁、共晶白口铁和过共晶白口铁。不同又分为亚晶白口铁、共晶白口铁和过共晶白口铁。32 共晶白口铁共晶白口铁 Wc=4.3 显微组织:显微组织:Ld 在室温下在室温下Ld是是P和和Fe3C的机械混合物。由亮白色的的机械混合物。由
10、亮白色的Fe3C基体上分布的是暗黑色斑点和细条状的基体上分布的是暗黑色斑点和细条状的P,这种组织统称,这种组织统称为为Ld。而。而Fe3C也是共晶也是共晶Fe3C和和Fe3C二者混合在一起。二者混合在一起。PFe3CLdLd33 亚共晶白口铁亚共晶白口铁 2.11 Wc 4.3 显微组织:显微组织:P+Ld+Fe3C 黑色的斑点和细条以及亮白色的基体是黑色的斑点和细条以及亮白色的基体是Ld,P呈暗黑色呈暗黑色枝晶状,枝晶状,Fe3C与共晶与共晶Fe3C混成一体。混成一体。PLdPLd34 过共晶白口铁过共晶白口铁 4.3 Wc 6.69 显微组织:显微组织:Ld+Fe3C 黑色的斑点和细条以及
11、亮白色的基体是黑色的斑点和细条以及亮白色的基体是Ld,亮白色宽,亮白色宽直条状的是直条状的是Fe3C。Fe3CLdFe3CLd35三、实验内容三、实验内容1、观察试样的显微组织,并按下表分析组织形成过程。、观察试样的显微组织,并按下表分析组织形成过程。编编 号号 材材 料料 显微组织显微组织浸浸 蚀蚀 剂剂 处理处理方法方法放大放大倍数倍数1工业纯铁工业纯铁 F3%4%硝酸酒精溶液硝酸酒精溶液 退火退火400220 钢钢 F+P 3%4%硝酸酒精溶液硝酸酒精溶液 退火退火400345 钢钢 F+P 3%4%硝酸酒精溶液硝酸酒精溶液 退火退火4004T8 钢钢 P3%4%硝酸酒精溶液硝酸酒精溶液
12、 退火退火4005T12 钢钢 P+Fe3C 3%4%硝酸酒精溶液硝酸酒精溶液 退火退火4006亚共晶白口铁亚共晶白口铁 P+Ld+Fe3C3%4%硝酸酒精溶液硝酸酒精溶液 铸态铸态4007共晶白口铁共晶白口铁 Ld3%4%硝酸酒精溶液硝酸酒精溶液 铸态铸态4008过共晶白口铁过共晶白口铁 Ld+Fe3C 3%4%硝酸酒精溶液硝酸酒精溶液 铸态铸态40036372、了解金相显微镜的大致构造和正确使用方法;大致、了解金相显微镜的大致构造和正确使用方法;大致了解金相试样的制备方法。了解金相试样的制备方法。3、绘出所观察试样的显微组织示意图(在、绘出所观察试样的显微组织示意图(在25mm的圆的圆内绘
13、出,并将不同组织用引线引出圆外,标出组织符内绘出,并将不同组织用引线引出圆外,标出组织符号)。号)。四、实验报告要求四、实验报告要求1、写出实验目的及简明原理。、写出实验目的及简明原理。2、画出所有样品的显微组织示意图(用引线和符号标、画出所有样品的显微组织示意图(用引线和符号标明各组织组成物,并注明材料,处理状态、放大倍数,明各组织组成物,并注明材料,处理状态、放大倍数,浸蚀剂)。浸蚀剂)。3、根据所观察组织,说明碳的质量分数对铁碳合金组、根据所观察组织,说明碳的质量分数对铁碳合金组织和性能影响的大致规律。织和性能影响的大致规律。38五、金相显微镜简介五、金相显微镜简介1、金相显微镜的构造、
14、金相显微镜的构造金相显微镜是一种精密的光学显微镜,最常见的有台式、金相显微镜是一种精密的光学显微镜,最常见的有台式、立式和卧式三大类。通常由光学系统、照明系统和机械立式和卧式三大类。通常由光学系统、照明系统和机械系统三大部分组成。有的显微镜还附有摄影装置。现以系统三大部分组成。有的显微镜还附有摄影装置。现以XJB-1型台式金相显微镜为例加以说明(如图所示)。型台式金相显微镜为例加以说明(如图所示)。39XJP1 双目金相显微镜构造示意图双目金相显微镜构造示意图物镜转换器物镜转换器物镜物镜纵动手论纵动手论横动手论横动手论松紧调节手轮松紧调节手轮粗动调焦手轮粗动调焦手轮微动调焦手轮微动调焦手轮底座
15、底座灯座灯座试样压片组试样压片组载物台载物台双筒目镜组双筒目镜组固定螺钉固定螺钉调节螺钉调节螺钉视场光栏视场光栏孔径光栏孔径光栏电源开关电源开关4041(1)XJB-1型金相显微镜的光学系统型金相显微镜的光学系统 XJB-1型金相显微镜的光学系统如图所示型金相显微镜的光学系统如图所示,由灯泡由灯泡1发出发出的光线经聚光透镜组的光线经聚光透镜组2及反光镜及反光镜8聚集到孔径光阑聚集到孔径光阑9,再经再经过聚光镜组过聚光镜组3聚集到物镜的后焦面聚集到物镜的后焦面,最后通过物镜平行照最后通过物镜平行照射到试样射到试样7的表面的表面,从试样反射回来的光线复经物镜组从试样反射回来的光线复经物镜组6和辅助
16、透镜和辅助透镜5,由半反射镜由半反射镜4转向转向,经过辅助透镜以及棱镜经过辅助透镜以及棱镜成一个被观察物体的倒立的放大实像成一个被观察物体的倒立的放大实像,该像再经过目镜该像再经过目镜15放大放大,就成为在目镜视场中能看到的放大映像。就成为在目镜视场中能看到的放大映像。(2)照明系统照明系统 在底座内装有在底座内装有(68V)低压钨丝灯泡作为光源,由变压器低压钨丝灯泡作为光源,由变压器降压供电,靠调节二次电压降压供电,靠调节二次电压(68V)来改变灯光亮度。聚来改变灯光亮度。聚光镜、孔径光阑及反光镜等装置均安装在圆形底座上,光镜、孔径光阑及反光镜等装置均安装在圆形底座上,视场光阑及另一个聚光透
17、镜则安装在支架上,它们组成视场光阑及另一个聚光透镜则安装在支架上,它们组成显微镜的照明系统,使试样表面获得充分均匀的照明。显微镜的照明系统,使试样表面获得充分均匀的照明。42(3)机械系统机械系统调焦装置。显微镜体的两侧有粗调和微调调节手轮,调焦装置。显微镜体的两侧有粗调和微调调节手轮,两者在同一部位,随粗调手轮两者在同一部位,随粗调手轮6的转动的转动,支承载物台的弯支承载物台的弯臂作上下运动。在粗调手轮的一侧有制动装置,用以固臂作上下运动。在粗调手轮的一侧有制动装置,用以固定调焦后的载物台位置。微动手轮可使显微镜本体沿着定调焦后的载物台位置。微动手轮可使显微镜本体沿着滑轨微量移动滑轨微量移动
18、,右侧旋钮上有刻度,每小格表示物镜座上右侧旋钮上有刻度,每小格表示物镜座上下微动升降下微动升降0.002mm,与刻度盘同侧的齿轮箱上刻有两,与刻度盘同侧的齿轮箱上刻有两条白线条白线,用以指示升降范围。当旋到极限位置时,微调手用以指示升降范围。当旋到极限位置时,微调手轮就自动被限制住,此时不能再继续旋转,而应倒转回轮就自动被限制住,此时不能再继续旋转,而应倒转回来再使用。来再使用。载物台。用于放置金相试样,载物台和下面托盘之间载物台。用于放置金相试样,载物台和下面托盘之间有导架,可以用手轻轻前后左右推动载物台,以便载物有导架,可以用手轻轻前后左右推动载物台,以便载物台在水平面上进行一定范围的十字
19、定向移动,改变试样台在水平面上进行一定范围的十字定向移动,改变试样的观察部位。的观察部位。43孔径光阑和视场光阑。孔径光阑装在照明反射镜座上孔径光阑和视场光阑。孔径光阑装在照明反射镜座上面,调整孔径光阑,可以用来控制入射光束的大小,以面,调整孔径光阑,可以用来控制入射光束的大小,以便控制观察视场图象的亮度及清晰度。视场光阑设在物便控制观察视场图象的亮度及清晰度。视场光阑设在物镜支架下面,控制视场范围,调节所观察的显微组织区镜支架下面,控制视场范围,调节所观察的显微组织区域大小。在刻有直纹的套圈上还有几个调节螺钉,用来域大小。在刻有直纹的套圈上还有几个调节螺钉,用来调节光阑中心。调节光阑中心。物
20、镜转换器。转换器呈球面形,上有三个螺孔,用来物镜转换器。转换器呈球面形,上有三个螺孔,用来安装不同放大倍数的物镜。旋动转换器,可使各物镜镜安装不同放大倍数的物镜。旋动转换器,可使各物镜镜头进入光路,与不同的目镜配合使用,可获得各种不同头进入光路,与不同的目镜配合使用,可获得各种不同的放大倍数。显微镜的总放大倍数是物镜放大倍数和目的放大倍数。显微镜的总放大倍数是物镜放大倍数和目镜放大倍数的乘积,下表为镜放大倍数的乘积,下表为JXB-1型金相显微镜的物镜型金相显微镜的物镜与目镜不同配合下的放大倍数。与目镜不同配合下的放大倍数。目镜筒。目镜筒呈目镜筒。目镜筒呈450倾斜安装在附有棱镜的半球形倾斜安装
21、在附有棱镜的半球形座上,还可将目镜转座上,还可将目镜转900呈水平态,以配合照明装置进呈水平态,以配合照明装置进行金相摄影。行金相摄影。442、金相显微镜的正确使用方法、金相显微镜的正确使用方法金相显微镜是一种精密光学仪器,使用时要求细心谨慎,金相显微镜是一种精密光学仪器,使用时要求细心谨慎,切不可强扭硬扳。现以切不可强扭硬扳。现以XJB-1型金相显微镜为例,扼要型金相显微镜为例,扼要说明其正确使用方法。说明其正确使用方法。(1)操作前,应先了解其结构特点及各主要部件的位置和操作前,应先了解其结构特点及各主要部件的位置和作用,并熟悉操作规程。作用,并熟悉操作规程。45(2)按照被观察试样的不同
22、需要,选用适当的物镜和目按照被观察试样的不同需要,选用适当的物镜和目镜(即放大倍数),物镜安装在转换器螺孔内(目镜顶镜(即放大倍数),物镜安装在转换器螺孔内(目镜顶端离载物台必须有一定距离),目镜插于目镜管内。端离载物台必须有一定距离),目镜插于目镜管内。(注意:镜头切勿用手触摸或用布擦)。(注意:镜头切勿用手触摸或用布擦)。(3)将制备好的试样磨面正对着物镜安放到载物台上。将制备好的试样磨面正对着物镜安放到载物台上。(4)将变压器插头插入将变压器插头插入220V电源,再将显微镜灯泡电源电源,再将显微镜灯泡电源插头插入低压变压器的插头插入低压变压器的6V插孔。插孔。接通电源前应再仔细检查一下线
23、路,切不可将显微镜低接通电源前应再仔细检查一下线路,切不可将显微镜低压灯泡电源插头直接插入压灯泡电源插头直接插入220V电源插座,以免烧坏低压电源插座,以免烧坏低压灯泡。灯泡。46(5)观察时应先用双手缓慢旋动粗调手轮,将载物台降观察时应先用双手缓慢旋动粗调手轮,将载物台降下,使试样尽量靠近物镜下,使试样尽量靠近物镜(但不能接触但不能接触),同时在目镜处,同时在目镜处观察,当视场由暗到亮,调至看到模糊的映像组织后,观察,当视场由暗到亮,调至看到模糊的映像组织后,再旋转微调手轮,直至图像清晰时为止。调节时双手要再旋转微调手轮,直至图像清晰时为止。调节时双手要缓慢动作,切勿使物镜与试样或载物台相碰
24、。缓慢动作,切勿使物镜与试样或载物台相碰。(6)按需要调节孔径光阑和视场光阑的大小,以获得最按需要调节孔径光阑和视场光阑的大小,以获得最佳映象。但根据实验要求,实验室工作人员一般已事先佳映象。但根据实验要求,实验室工作人员一般已事先将光阑调到合适位置,学生自己不必再调整。将光阑调到合适位置,学生自己不必再调整。(7)观察结束后,立即关闭电源,将金相显微镜复原;观察结束后,立即关闭电源,将金相显微镜复原;由负责同学按规定填写由负责同学按规定填写“实验记录实验记录”,经老师检查无误,经老师检查无误后方可离开实验室。后方可离开实验室。47六、金相试样制备简介六、金相试样制备简介为了便于用金相显微镜观
25、察金属的组织,必须先制成金为了便于用金相显微镜观察金属的组织,必须先制成金相试样。金相试样的制备包括取样、镶嵌、磨光(粗磨相试样。金相试样的制备包括取样、镶嵌、磨光(粗磨和细磨)、抛光、浸蚀等步骤。和细磨)、抛光、浸蚀等步骤。1、取样、取样 应根据检验目的和要求,选取具有代表性的部位。试样应根据检验目的和要求,选取具有代表性的部位。试样尺寸的大小应以便于握持为准,一般采用直径和高度均尺寸的大小应以便于握持为准,一般采用直径和高度均为为1215mm的圆柱形或边长为的圆柱形或边长为1215mm的方形试样。的方形试样。对于过小试样(如钢丝、薄片等),当直接用手磨削很对于过小试样(如钢丝、薄片等),当
展开阅读全文