粉末冶金实验报告

一、实验目的

通过本综合实验，使学生掌握粉末冶金的根本工艺，熟悉粉末成形和烧结过程研究方法及测试原理，培养学生进展粉末冶金研究的根本思路和初步能力，为今后从事粉末冶金相关研究与生产及粉末冶金分析测等工作打下根底。

二、实验原理

2.1自蔓延高温合成

自蔓延高温合成技术(Self-propagating High-temperature Synthesis简称SHS)是由俄罗斯科学家Merzhanov教授在60年代后期提出的一种材料合成新工艺。其根本原理是利用化学反响放出的热量使燃烧反响自发的进展下去，以获得具有指定成分和构造的燃烧产物。

以简单的二元反响体系为例，其原理为：

xA + yB ——AxBy + Q

其中A为金属单质，B为非金属单质，AxBy为合成反响的产物，Q为合成反响放出的热量。

上图描述了燃烧过程中样品内部燃烧波的构造及产物相组成的变化规律。首先在样品的一端给一个激发热源将此处的样品加热到上面的反响式可应进展时，断开激发源。此时端面处由于化学反响生成了反响产物C或A/B，主要由反响机理而定；反响放出的热量和反响过程中的物质消耗导致样品中形成温度、组分元素浓度的梯度，有时还伴随着物质流动现象。这种梯度的存在，会使热量向周围区域传递。热量的传递使周围区域得到预热，得到初始的激发热量，引发上述燃烧反响的进展，这种周期性的过程使反响能自发地进展下去。

通常为了了便于讨论，将上述过程简化为一个一维的燃烧问题。由傅立叶第

一定理和能量守恒法那么，可得到如下方程组：

为了得到指定构造的化学组成和产物相分布等，通常需要对反响过程进展控制。对体系的控制主要是通过改变上述方程中的体系初始物性常数，如比热C，热传导系数K等。读者有举兴趣，通过上述议程的数学分析，可以对燃烧过程中的动力学形为进展研究，将上述动力学行为与产物构造结合在一起，就形成了自蔓延过程常用的研究方法——构造宏观动力学。

SHS过程也可以是多元反响过程，其根本原理不变，只是反响过程更加复杂。如下式：

N x+M+ Z === N y + M x + Q

式中N x----氧化物、卤化物等M----金属复原剂〔Mg、Al、Ca等〕Z----非金属或非金属化合物〔N2,C,B2O3,SiO2等〕N y----合成产品

M x----金属复原剂的化合物Q----合成反响所放出的热量

2.2粉末冶金的根本工艺

〔1〕原料粉末的制备和准备。粉末可以是纯金属或它的合金、非金属、金属与非金属的化合物以及其他各种化合物等；

〔2〕将金属粉末及各种添加剂均匀混合后制成所需形状的培块；

〔3〕将培块在物料主要组员熔点以下的温度进展烧结，使制品具有最终的物理、化学和力学性能。

2.3粉末成型

主要功能在于：

（1）将粉末成型为所需要的形状；

〔2〕赋予培体以准确的几何形状与尺寸，这时应考虑烧结时的尺寸变化；

〔3〕赋予培体要求的孔隙度和孔隙类型；

〔4〕赋予培体以适当的强度，以便搬运。

根据成型时是否从外部施加压力，可非为压制成型和无压制成型两大类。

压制成型主要有：密闭钢模冷压成型、流体等静压制成型、粉末塑性成型、三轴向压制成型、高能率成型、挤压成型、轧制成型、振动压制成型等；

无压制成型主要有：粉浆浇注、松装烧结等。

2.4粉末烧结

烧结：压培置于基体金属熔点以下温度〔约0.7-0.8T，温度K〕加热保温，粉末颗粒之间产生原子扩散、固溶、化合和熔接，致使压培收缩并强化，这一过程称为烧结。

烧结对粉末冶金材料和制品的性能有着决定性的影响。烧结的结果是粉末颗粒之间发生粘接，烧结体的强度增加，密度提高。在烧结过程中，压坯要经过一系列的物理化学变化。开场是水分或有机物的蒸发或挥发，吸附气体的排除，应力的消除，粉末颗粒外表氧化物的复原；继之是原子间发生扩散，粘性流动和塑性流动，颗粒间的接触面增大，发生再结晶和晶粒长大等。出现液相时，还可能有固相的溶解和重结晶。这些过程彼此之间并无明显的界限，而是穿插进展，互相重叠，互相影响。加之一些其它烧结条件，使整个烧结过程变得很复杂。用粉末烧结的方法可以制得各种纯金属、合金、化合物以及复合材料。

2.5抗弯强度的测定

抗弯强度〔或称抗折强度〕是无机非金属材料力学性能的指标之—。本实验介绍三点弯曲加载法测试材料的抗弯强度。通过试验掌握测试方法和原理。

把条形试样横放在支架上，用压头由上向下施加负荷〔如图29-1〕，根据试样断裂时的应力值计算强度。此种情况下，材料的抗弯强度sf为

Z M

f =σ〔1〕

M 一断裂负荷P 所产生的最大弯距

Z 一试样断裂模数 对于矩形截面的试样有：

PL M 41=〔2〕

2

61bh Z =〔3〕 P —试样断裂时读到的负荷值〔牛顿〕

L —支架两支点间的跨距〔米〕

b —试样横截面宽〔米〕

h —试样高度〔米〕

因此对于矩形截面的试样，抗弯强度为：

621023-⨯=

bh Pl f σ〔兆牛顿/米2〕〔4〕

2.6金相分析

镶嵌 用镶嵌机把试样镶嵌进塑料中，温度为140℃，保温10min 。

磨光

机械磨光时，应用预磨机。预磨机有一个或两个转盘，把水砂纸剪成圆形，然后用水玻璃粘在予磨机的转盘上使用。水磨砂纸按粗细排列有：200 号、400 号、600 号、800 号、1000号、1200号、1600号。

抛光

抛光的目的是去除试样磨面上经细磨后留下的细微磨痕，最终使磨面呈光亮而无磨痕的镜面。抛光在抛光机上进展。

抛光机由一个电机带动一个或两个抛光

盘，转速为200～600 转/分。所用抛光材料为抛光布和抛光粉，抛光布蒙在抛光盘上，不同要求应适中选用不同的抛光布。

化学浸蚀

经抛光后而没有浸蚀的试样在显微镜下除了能观察到非金属夹杂物〔石墨、氧化物、硫化物等〕及其本身所具有的孔洞、裂纹等缺陷之外，看不到金属内部的组织，必须经过浸蚀。这是因为经抛光后的试样磨面是一个很平的平面，平面在显微镜下的反光能力是一样的，故在显微镜下显示不出组织。利用化学浸蚀剂，通过化学或电化学作用显示金属的组织，

浸蚀方法：将已抛光好的试样磨面先用轻水冲洗干净，然后用酒精棉清擦一遍，再将试样浸入浸蚀剂中，或用镊子夹着蘸上浸蚀剂的棉球擦其磨面。浸蚀的时间依不同合金及不同组织而定，一般碳化钛浸蚀的时间大约在10～15 秒内即可。用酒精冲洗干净，然后再用吹风机吹干，将浸蚀完的试样放在显微镜下，就可以观察到合金内部的显微组织。一般碳化钛所用浸蚀剂为氢氟酸。

三、实验器材与材料

1.实验器材

球磨机、筛子、电子天平、压坯模具、电压式液体压力机、ZTY-50-20型真空热压炉、游标卡尺、砂纸、金相显微镜、抛光机、微机控制电子万能试验机、吹风机、自蔓延烧结炉、金相镶嵌机、抗弯强度测量模型

2.实验材料

钛粉、碳粉、不锈钢粉、钨丝、氢氟酸

四、实验步骤

1、球磨：把钛粉和碳粉放入球磨罐中混合，然后在球磨机中球磨。球磨速度为

280r/min，球磨时间为2t。

2、自蔓延烧结：把粉末置于石磨反响容器中，将铜线接入变压器，在铜线处接入钨丝线圈，并将钨丝线圈埋入预制的混合粉料中，通电，抽真空，然后冲入氮气，反复2—3次，最后点燃，反响发生后切断电源，让反响自然进展下去。

3、球磨：把烧结得到的材料放入球磨机中球磨。球磨速度为280r/min，时间为4t。

4、筛分：把球磨得到的粉末进展筛分。

5、混料：称取15.0g的粉末，然后参加质量为10%的不锈钢粉末混合均匀。

6、压坯：将混合均匀的原料用一定尺寸的钢模具在一定压力作用下压制成较密实的坯体，坯体承受200Mpa，根据坯体的受力面积计算得到压力为30KN。

7、烧结：把样品放入烧结炉内，充水，通过机械泵和扩散泵把炉内的气体抽空，形成真空的环境，然后加热，加热时间为5t，加热过程中在300℃、600℃、100 0℃保温，加热完毕后随炉冷却，降温大概四五个小时，当温度为两三百摄氏度是把扩散炉关掉，当降温到100℃时，把机械泵关掉。

8、测密度：称取样品的质量，然后用用表卡尺测量样品的长宽高，计算体积，并计算出烧结样品的密度。

9、测量抗弯强度：用游标卡尺测量待测样品的长宽高和压具支架之间的距离，把样品放到压具上，压力机接通电源，把压具放在压力机上，压力机归零，开动机器，调整好速度使压头缓慢移动，当样品被压断时，停顿机器并记住数据。

10、观察金相组织：把样品镶嵌在酚醛树脂中，然后磨制和抛光，砂纸由分粗磨和细磨两道工序。粗磨通常在砂轮机上进展;细磨在一套粗细不同的金相砂纸上由粗到细依次进展的。每更换一号砂纸时，需将试样的研磨方向与上一道磨痕方

向垂直，直到将上一号砂纸所产生的磨痕全部消失为止。细磨后进展抛光，只要是去除细磨时留下来的细微磨痕而获得光亮的镜面。获得的镜面经氢氟酸腐蚀10—15s，然后用酒精清洗干净并吹干镜面，最后在显微镜下观察金相。

11、总结分析实验数据，得出实验结论。

五、实验数据和实验结果

热膨胀实验

实验一热膨胀实验 一．实验目的 1.了解材料线膨胀系数测定的意义、方法。 2.了解WTD2智能型热膨胀仪的原理、结构和操作步骤。 3.学会初步掌握测试数据和曲线的分析方法。 二．实验原理 现代化大型工程，如高层建筑、铁路、桥梁、航空航天器件等，都是由多种复杂的材料构成，要经过酷暑寒冬甚至太空中的急剧温度变化，因此必须确切地掌握有关材料的热膨胀系数以及其随温度变化的规律。 利用热膨胀方法对材料进行测定和研究称为“膨胀分析”。它不仅用于膨胀系数的测定，也是研究动态相变过程的有效手段，例如钢中过冷奥氏体的等温转变过程（TTT曲线）和连续冷却转变过程（CCT曲线）的测定，最常用的方法就是膨胀分析。在金属材料研究中，材料的结构转变、再结晶、时效固溶和沉淀析出，往往都伴随着体积的变化，因此可以用膨胀分析法来研究。又如粉末冶金中材料烧结致密度的评定，非晶体材料的软化温度的测定等，也可以用这一方法。 1.线膨胀系数 线膨胀系数是指与单位温度变化对应的试样单位长度的线膨胀量,当温度从T1变到T2时,试样的长度相应地从L1变到L2, 则材料在该温度区间的平均线膨胀系数α为: L2－L1 ΔL α＝—————＝———— L1(T2－T1) L1 ΔT 线膨胀系数α单位为: mm·mm-1·℃-1 2. 体膨胀系数 体膨胀系数是指与单位温度变化对应的试样单位体积的体积膨胀量，当温度从T1变到T2时,试样的体积相应地从V1变到V2，则材料在该温度区间的平均体膨胀系数β为： V2－V1 ΔV β＝——————＝———— V1 (T2－T1) V1ΔT 由于体膨胀系数测定较为复杂,所以对于热膨胀各向同性的材料，平均

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本文部分内容来自网络整理，本司不为其真实性负责，如有异议或侵权请及时联系，本司将立即删除！ == 本文为word格式，下载后可方便编辑和修改！ == 烧结专题实验报告 篇一：冷压烧结实验报告 研究生课程实验报告 《粉末冶金综合实验》 课程名称超硬材料技术与应用 姓名 学号 专业机械制造及其自动化 任课教师教授 开课时间 201X年3月 课程实验提交时间：201X年 5月 20日 一、实验目的 通过本实验，对粉末冶金相关知识进行进一步学习，掌握粉末冶金的基本工 艺，熟悉粉末成形和烧结过程研究方法及测试原理，培养粉末冶金相关研究的基本思路和初步能力，将课堂知识与实际试验联合起来。 二、实验仪器设备与材料 （1）赛多利斯高精度天平 （2）三维涡流混料机 （3）YDH50T四柱液压机 （4）真空热压烧结机

（5）钴基粉末、铜基粉末 图1 赛多利斯高精度天平图2 YDH50T四柱液压机图3 真空热压烧结机 三、实验原理 粉末冶金是由粉末成形和毛坯烧结这两道基本工序组成。 1、粉末成型 粉末的冷压成型是将松散的粉末体加工成具有一定尺寸、形状，以及一定密度 和强度的压坯。冷压成型一般有普通模压法和特殊成型法。前者是将金属粉末 或其他混合粉末装在特定的压模内，通过压力机将其压制成型；而后者是指非 模压成型，如静压成型，连续成型，无压成型等。冷压前通常需经原材料的准备，如退火、各种元素粉末的混合、制粒及添加润滑剂等。 金属粉末的冷压成型过程：当对压模内的粉末施加一定压力后，粉末颗粒间将 发生相对移动，粉末颗粒将充填空隙，使粉末体的体积减小，同时，粉末颗粒 受压后，要经受不同程度的弹性变形和塑性变形，颗粒间产生一定的粘结，使 压坯具有一定的强度；并且，由于压制过程中在压坯内聚集了较大内应力，当 解除压力后，压坯会膨胀，也就是弹性后效，由于粉末体内应力的作用，需施 加一定的压力把压坯从压模中取出，从而完成粉末冷压成型过程。 2、毛坯烧结 粉末经过冷压成型后，粉末压坯虽然有了一定的机械强度，但是这种强度是粉 末和粉末间的机械啮合，强度不高，不能满足实际使用要求，因此粉末经冷压 成型后还需进行烧结。如串珠制备中最主要的工艺就是结合剂（粉末）的烧结。一般来讲，对于不同的粉末体系，应采用不同的烧结技术，其烧结过程也不一样。烧结过程按是否施加外力可分为两大类：一类是不加压烧结，另一类是加 压烧结；按烧结过程中是否有液相的存在，又可分为固相烧结和液相烧结；在 固相烧结中，又可分为单相粉末烧结、多相粉末烧结及反应烧结、活化烧结等。 烧结的实质就是粉末颗粒间点或面的接触逐步变成晶体结合，即通过成核，长 大等过程而形成烧结颈。然后烧结瓶颈长大、颗粒间距离缩小，使得颗粒间的 间隙减少，乃至消失。晶粒长大、烧结体明显收缩、密度增加，形成了具有一 定强度的烧结体，因此，烧结质量的好坏，将直接影响工具的使用性能。 四、实验内容 1、冷压成型串珠 （1）混料：使用三维涡流混料机混合均匀钴基粉末； （2）称料：用赛多利斯高精度天平每次称取1.74克粉末；

粉末冶金实验报告

一、实验目的 通过本综合实验，使学生掌握粉末冶金的根本工艺，熟悉粉末成形和烧结过程研究方法及测试原理，培养学生进展粉末冶金研究的根本思路和初步能力，为今后从事粉末冶金相关研究与生产及粉末冶金分析测等工作打下根底。 二、实验原理 2.1自蔓延高温合成 自蔓延高温合成技术(Self-propagating High-temperature Synthesis简称SHS)是由俄罗斯科学家Merzhanov教授在60年代后期提出的一种材料合成新工艺。其根本原理是利用化学反响放出的热量使燃烧反响自发的进展下去，以获得具有指定成分和构造的燃烧产物。 以简单的二元反响体系为例，其原理为： xA + yB ——AxBy + Q 其中A为金属单质，B为非金属单质，AxBy为合成反响的产物，Q为合成反响放出的热量。 上图描述了燃烧过程中样品内部燃烧波的构造及产物相组成的变化规律。首先在样品的一端给一个激发热源将此处的样品加热到上面的反响式可应进展时，断开激发源。此时端面处由于化学反响生成了反响产物C或A/B，主要由反响机理而定；反响放出的热量和反响过程中的物质消耗导致样品中形成温度、组分元素浓度的梯度，有时还伴随着物质流动现象。这种梯度的存在，会使热量向周围区域传递。热量的传递使周围区域得到预热，得到初始的激发热量，引发上述燃烧反响的进展，这种周期性的过程使反响能自发地进展下去。 通常为了了便于讨论，将上述过程简化为一个一维的燃烧问题。由傅立叶第

一定理和能量守恒法那么，可得到如下方程组： 为了得到指定构造的化学组成和产物相分布等，通常需要对反响过程进展控制。对体系的控制主要是通过改变上述方程中的体系初始物性常数，如比热C，热传导系数K等。读者有举兴趣，通过上述议程的数学分析，可以对燃烧过程中的动力学形为进展研究，将上述动力学行为与产物构造结合在一起，就形成了自蔓延过程常用的研究方法——构造宏观动力学。 SHS过程也可以是多元反响过程，其根本原理不变，只是反响过程更加复杂。如下式： N x+M+ Z === N y + M x + Q 式中N x----氧化物、卤化物等M----金属复原剂〔Mg、Al、Ca等〕Z----非金属或非金属化合物〔N2,C,B2O3,SiO2等〕N y----合成产品 M x----金属复原剂的化合物Q----合成反响所放出的热量 2.2粉末冶金的根本工艺 〔1〕原料粉末的制备和准备。粉末可以是纯金属或它的合金、非金属、金属与非金属的化合物以及其他各种化合物等； 〔2〕将金属粉末及各种添加剂均匀混合后制成所需形状的培块； 〔3〕将培块在物料主要组员熔点以下的温度进展烧结，使制品具有最终的物理、化学和力学性能。 2.3粉末成型 主要功能在于： （1）将粉末成型为所需要的形状； 〔2〕赋予培体以准确的几何形状与尺寸，这时应考虑烧结时的尺寸变化；

粉末冶金实验报告

粉末冶金实验报告 粉末冶金实验报告 引言： 粉末冶金是一种重要的材料制备技术，通过将金属或非金属材料制备成粉末， 再进行成型和烧结等工艺，可以制备出具有特殊性能和结构的材料。本次实验 旨在通过粉末冶金技术制备出一种具有优异性能的金属材料，并对其进行性能 测试和分析。 实验方法： 1. 材料准备：选择适合的金属材料，如铁粉、铜粉等，并对其进行筛分和清洗，以确保粉末的纯净度和均匀性。 2. 粉末混合：将不同比例的金属粉末混合均匀，可以通过机械搅拌或球磨等方 式进行。 3. 成型：将混合好的金属粉末放入模具中，施加适当的压力进行成型。常用的 成型方法有压制成型和注射成型等。 4. 烧结：将成型后的样品放入烧结炉中，进行高温烧结处理。烧结温度和时间 的选择对最终材料的性能有重要影响。 5. 性能测试：对烧结后的样品进行性能测试，包括密度测试、硬度测试、抗拉 强度测试等。 实验结果与分析： 通过以上实验方法，我们成功制备出了一种金属材料样品，并对其进行了性能 测试。以下是我们的实验结果和分析： 1. 密度测试：经过烧结处理后，样品的密度明显提高。这是由于高温下金属粉

末颗粒之间的扩散和结合作用，使得材料的孔隙率降低，从而提高了密度。 2. 硬度测试：与传统的铸造材料相比，我们制备的金属材料样品具有更高的硬度。这是由于粉末冶金技术制备出的材料具有更细小的晶粒尺寸和更均匀的组织结构，从而提高了材料的硬度。 3. 抗拉强度测试：经过烧结处理后，样品的抗拉强度明显提高。这是由于烧结过程中，金属粉末颗粒之间发生了扩散和结合作用，形成了致密的结构，从而提高了材料的强度。 结论： 通过本次实验，我们成功制备出了一种具有优异性能的金属材料样品。粉末冶金技术的应用使得材料的密度、硬度和抗拉强度等性能得到了显著提高。这种制备方法具有成本低、生产效率高和材料性能可控等优点，因此在工业生产中具有广泛的应用前景。 然而，我们也发现了一些问题和改进的空间。例如，粉末冶金过程中可能会产生一些杂质，影响材料的纯净度和性能。此外，烧结温度和时间的选择也需要进一步优化，以获得更好的材料性能。因此，在今后的研究中，我们将进一步改进实验方法，优化工艺参数，并探索更多的粉末冶金技术应用。 总之，粉末冶金技术是一种重要的材料制备技术，通过粉末混合、成型和烧结等工艺，可以制备出具有特殊性能和结构的材料。本次实验的成功制备出一种具有优异性能的金属材料样品，为粉末冶金技术的应用提供了实验基础和理论支持。我们相信，随着粉末冶金技术的不断发展和完善，它将在材料制备领域发挥越来越重要的作用。

粉末冶金综合性试验

《粉末冶金》实验指导书 曾国勋余业球 广东工业大学材料与能源学院 二００九年六月印刷

粉末冶金试验 实验项目名称：铁粉的工艺性能与粉末筛分测定 实验项目性质： 所属课程名称：粉末冶金 实验计划学时：4 1 实验目的 软磁金属材料是重要的功能材料。主要包括电工纯铁、硅钢、铁镍合金和铁钴合金。这些材料广泛应用于交直流继电器、电机、变压器、电抗器、家电和测量仪器等领域。本次实验主要目的如下： 1）加深对金属粉末工艺性能的理解。 2）加深认识金属烧结体的前期（筛分，制粒，成型及相应的工艺性能测定工作的准备）。 3）利用数学分析手段处理分析数据。 2 实验内容 1）干筛分析法 利用筛子将粒度范围较宽的粉末体按粒度分成级别的作用称干筛分析法。此法是按照筛孔尺寸依次组合的一套试验筛，借助震动把粉末筛分成不同的筛分粒级。称量每个筛上和底盘上的粉末量，即可计算各级粉末重量百分含量就

叫粉末粒度组成。 干筛分法适用于干的无润滑的粉末，适用于较粗和中等颗粒粉末，但不适用形状明显不等轴的金属粉末（如片状粉末）及颗粒尺寸全部或大部分小于45微米的粉末。由于操作简单，所以用途仍然很广。 通过筛孔的颗粒称为筛下物，留在筛上的称为筛上物。而粒级的表示法即按这种方法来表示，例如过100目而未过150目的筛的粒级可表示为-100目+150目（即<100目>150目），也可用相互的筛网孔径表示为-0.147+0.104毫米（即<0.147>0.104毫米）。 粉末粒度组成可用表格表示如表1所示。也可用筛分曲线（如微分分布曲线等）表示，见图1。 表1 微分分布曲线是把系统中各级粉末的相对重量以面积的形式表示，这里所指的面积是曲线与横坐标轴所围成的面积，把一级粉末的相对重量可以用一个小矩形表示，矩形的底等于该级粉末颗粒大小范围，而矩形的高等于该粉末颗 粒相对重量与颗粒大小范围之比 d G ∆∆。

显微镜法测试粉体粒度、粒度分布及形貌 (1)

资料范本 本资料为word版本，可以直接编辑和打印，感谢您的下载 显微镜法测试粉体粒度、粒度分布及形貌 (1) 地点：__________________ 时间：__________________ 说明：本资料适用于约定双方经过谈判，协商而共同承认，共同遵守的责任与义务，仅供参考，文档可直接下载或修改，不需要的部分可直接删除，使用时请详细阅读内容

实验二显微镜法测试粉体粒度、粒度分布及形貌目的意义 显微镜是少数能对单个颗粒同时进行观测和测量的方法。除颗粒大小外，它还可以对颗粒的形状(球形、方形、条形、针形、不规则多边形等)、颗粒结构状况（实心、空心、疏松状、多孔状等）以及表面形貌等有一个认识和了解。因此显微镜法是一种最基本也是最实用的测量方法，常被用来作为对其他测量方法的一种校验甚至确定的方法。 本实验的目的： 通过使用生物显微镜观察粉末的形状和粒度掌握： 制样方法及计算方法 数据处理 粒度分布曲线的描绘 方法实质 生物显微镜是透光式光学显微镜的一种。用生物显微镜法检测粉末是一般材料实验室中通用的方法。虽然计算颗粒数目有限。粒度数据往往缺乏代表性，但它是唯一的对单个颗粒进行测量的粒度分析方法。此法还具有直观性可以研究颗粒外表形态。因此称为粒度分析的基本方法之一。 测试时首先将欲测粉末样品分散在载玻片上。并将载玻片置于显微镜载物台上。通过选择适当的物镜目镜放大倍数和配合调节焦距到粒子的轮廓清晰。粒径的大小用标定过的目镜测微尺度量，样品粒度的范围过宽时，可通过变换镜头放大倍数或配合筛分法进行。观测若干视场，当计数粒子足够多时，测量结果可反映粉末的粒度组成，进而还可以计算粉末平均粒度。 仪器与原材料 物镜测微尺、标准测微尺、生物显微镜、分散剂（酒精、环乙醇等）、玻璃棒、吸管粉末试样（雾化粉、电解粉） 测试方法

工程材料和热处理教学大纲(陈老师发2)

《工程材料及热处理》课程教学大纲 课程英文名称：Engineering Materials and Heat Treatment 课程代码：110000126 课程性质：学科基础课 适用专业：机械设计制造及其自动化、能源与动力工程、车辆工程、管理科学 总学时数：40 其中讲课学时：36 实验学时：4 总学分数：2.5 编写人：陈国新审核人：袁文华 一、课程简介 （一）课程性质及其在课程体系中的地位 工程材料及热处理是机械设计制造及自动化、热能与动力工程、车辆工程和管理科学专业的一门学科基础课程，是一门既有系统理论又有较强实践性的学科基础课。随着现代科学技术和社会经济建设的迅速发展，一切从事工业生产的工程技术人员都必须具备有关机械工程材料方面的基本知识。 （二）课程教学目标 通过本课程的学习，使学生能获得金属学，热处理及金属材料基本理论知识，具有选用金属材料，正确选定热处理工艺方法，妥善安排工艺路线等方面的能力，为今后从事工程技术工作、科学研究及开拓新技术领域，打下坚实的基础。 （三）课程教学的总体要求 1．重点掌握钢在加热及冷却时的转变，钢的普通热处理和表面热处理； 2．掌握铁碳相图，碳钢、合金钢和铸铁的牌号、成分、性能和热处理特点； 3．了解特殊性能钢、有色金属及合金。 （四）课程基本内容概述 本课程主要讲授金属及合金的结构与结晶基本知识、铁碳合金、金属材料的塑性变形、钢的热处理、常用的合金钢、铸铁、有色金属及合金等。 （五）先修课程及后续课程 1．先修课程高等数学普通物理金工实习工程力学 2．后续课程机械设计机械制造 二、课程教学总体安排 （一）学时分配建议表

学时分配建议表 （二）推荐教材及参考书目 1、教材 [1] 高为国.机械工程材料.中南大学出版社.第1版.2011年7月 2、参考书目 [1] 戴枝荣.工程材料.高等教育出版社. 第1版.2002年 [2] 史美堂.金属材料及热处理.上海科学技术出版社.第1版.2001年 [3] 赵忠.金属材料及热处理.机械工业出版社.第1版.2005年 [4] 张代东.机械工程材应用基础.机械工业出版社.第1版.2001年 （三）课程考核方式 1、考核方式:闭卷笔试 2、成绩构成：平时成绩占20%，实验占10%，考试成绩占70% 三、课程教学内容及基本要求 第一章材料的结构与凝固（4学时） 1、教学目标 通过学习纯金属的晶体结构与结晶使学生具有典型金属的晶体结构和纯金属结晶过程的有关基础知识。 2、教学重点与难点 （1）教学重点：常用金属的晶体结构及其特点；金属结晶的规律及晶粒大小的控制。 （2）教学难点：金属结晶的规律及晶粒大小的控制

铝合金实验报告

铝合金实验报告 铝合金实验报告 引言： 铝合金是一种重要的材料，在工业生产和日常生活中都有广泛的应用。本实验 旨在通过研究铝合金的结构、性质和制备方法，深入了解铝合金的特点和应用 前景。 一、铝合金的结构与性质 1.1 铝合金的组成与结构 铝合金是以铝为基础，通过添加其他金属元素组成的合金材料。常见的铝合金 包括铝铜合金、铝锌合金和铝镁合金等。这些金属元素的添加可以改变铝的物 理和化学性质，提高其强度、硬度和耐腐蚀性能。 1.2 铝合金的特点与应用 铝合金具有轻质、高强度、导热性好等特点，广泛应用于航空航天、汽车制造、建筑工程等领域。铝合金的轻量化特性使其成为替代传统材料的理想选择，有 助于降低能源消耗和环境污染。 二、铝合金的制备方法 2.1 熔炼法 熔炼法是铝合金制备的常用方法之一。通过将铝和其他金属元素一起熔炼，使 其混合均匀，然后通过铸造或挤压等工艺加工成所需的形状。这种方法适用于 大批量生产，但成本较高。 2.2 粉末冶金法 粉末冶金法是一种制备铝合金的新技术。通过将铝和其他金属元素粉末混合，

然后经过压制、烧结等工艺，最终得到具有一定形状和性能的铝合金制品。这种方法可以制备复杂形状的铝合金制品，并且具有较高的材料利用率。 三、铝合金的性能测试 3.1 强度测试 强度是评价铝合金性能的重要指标之一。常用的强度测试方法包括拉伸试验、硬度测试和冲击试验等。通过这些测试可以评估铝合金的抗拉强度、屈服强度和韧性等性能。 3.2 耐腐蚀性测试 铝合金的耐腐蚀性能对其应用范围有着重要影响。常用的耐腐蚀性测试方法包括盐雾试验、电化学测试和腐蚀速率测定等。通过这些测试可以评估铝合金在不同环境条件下的耐腐蚀性能。 四、铝合金的应用前景 铝合金作为一种优良的结构材料，具有广阔的应用前景。随着社会对节能环保的要求不断提高，铝合金在汽车制造、航空航天和建筑工程等领域的应用将进一步扩大。同时，铝合金的再生利用也成为研究的热点，有望实现资源的可持续利用。 结论： 通过对铝合金的结构、性质和制备方法的研究，我们深入了解了铝合金的特点和应用前景。铝合金作为一种重要的材料，具有广泛的应用领域和巨大的发展潜力。未来，我们应进一步研究铝合金的制备工艺和性能改进方法，推动铝合金在工业生产和日常生活中的应用。

《材料成形与制备实验》课程教学大纲

材料成形与制备实验 Material Forming and Fabrication Experiment 一、课程基本情况课程总学时：32 实验总学时:32 学分：2 开课学期：第5学期课程性质：必修对应理论课程：材料科学基础，材料工程基础适用专业：材料物理专业教材：自编讲义 开课单位：物理与光电工程学院材料物理系 二、实验课程的教学目标和任务 本课程是材料物理专业的本科生在已经掌握有关的材料基础知识的基础上，进一步拓展材料工程方面理论基础知识的一门专业主干课，课程以培养理论功底深厚、工艺基础扎实的应用型人才为目标，通过实验教学，使学生熟练掌握材料合成与制备的基本原理、工艺方法和技术流程。该课程综合介绍了铸造成形、塑性成形、焊接成形及金属热处理，以及溶胶- 凝胶法、水热和溶剂热法微乳液法等方向的课程实验，力求使学生在完成实验的同时，对相应的材料有一个较为全面、系统的认识。并能够在实验操作过程中，将理论和实践相结合, 对材料的形成机理进行深入的分析和了解，培养了学生发现问题、分析问题和解决相关材料成形和制备方面问题的基本能力，培养学生创新意识，为今后的生产实践和科学研究打下坚实的基础。 三、实验课程的内容和要求

四、课程考核（1）实验报告的撰写要求：实验报告包括实验目的，实验仪器，实验原理，实验步骤，实验数据与实验结果，分析与讨论 （2）实验报告：8次（3）考核及成绩评定：该实验课程考核分为平时实验操作考核和实验报告考核，成绩由平时成绩（30%）与实验报告成绩（70%）综合评定。 五、参考书目 1、周美玲等编著，《材料工程基础》，北京工业出版社，2001年。 2、孙建之等编著，《材料合成制备实验》，化学工业出版社，2013年。 3、米国发等编著，《材料成形及控制工程专业实验教程（高等）》，冶金工业出版社，2011 年。 材料分析测试方法 Material analysis test method

粉末冶金实验报告

实验11 铁基粉末冶金 1. 实验目的 (1) 了解粉末冶金零件制备过程。 (2) 了解烧结温度对烧结过程和制品性能的影响。 (3) 了解烧结时间对烧结过程和制品性能的影响。 (4) 了解石墨添加量对烧结过程和制品性能的影响。 2. 概述 粉末冶金是制取金属粉末或用金属粉末(或金属粉末与非金属粉末的混合物)作为原料，经过成形和烧结，制取金属材料、复合材料以及各种类型制品的工业技术。目前，粉末冶金技术已被广泛应用于交通、机械、电子、航空航天、兵器、生物、新能源、信息和核工业等领域，成为新材料科学中最具发展活力的分支之一。粉末冶金技术具备显著节能、省材、性能优异、产品精度高且稳定性好等一系列优点，非常适合于大批量生产。另外，部分用传统铸造方法和机械加工方法无法制备的材料和复杂零件也可用粉末冶金技术制造，因而备受工业界的重视。 广义的粉末冶金制品业涵括了铁石刀具、硬质合金、磁性材料以及粉末冶金制品等。狭义的粉末冶金制品业仅指粉末冶金制品，包括粉末冶金零件(占绝大部分)、含油轴承和金属射出成型制品等。本报告使用的行业定界为狭义范围。 粉末冶金具有独特的化学组成和机械、物理性能，而这些性能是用传统的熔铸方法无法获得的。运用粉末冶金技术可以直接制成多孔、半致密或全致密材料和制品，如含油轴承、齿轮、凸轮、导杆、刀具等，是一种少无切削工艺。(1) 粉末冶金技术可以最大限度地减少合金成分偏聚，消除粗大、不均匀的铸造组织。在制备高性能稀土永磁材料、稀土储氢材料、稀土发光材料、稀土催化剂、高温超导材料、新型金属材料（如Al-Li合金、耐热Al合金、超合金、粉末耐蚀不锈钢、粉末高速钢、金属间化合物高温结构材料等）具有重要的作用。 (2) 可以制备非晶、微晶、准晶、纳米晶和超饱和固溶体等一系列高性能非平衡材料，这些材料具有优异的电学、磁学、光学和力学性能。 (3) 可以容易地实现多种类型的复合，充分发挥各组元材料各自的特性，是一种低成本生产高性能金属基和陶瓷复合材料的工艺技术。 (4) 可以生产普通熔炼法无法生产的具有特殊结构和性能的材料和制品，如新型多

冶金技术专业教学规范

冶金技术专业教学规范 一、引言 冶金技术专业是一门涉及金属材料研究、加工和应用的学科，广泛应用于航空 航天、能源、交通、电子等各个领域。为了保证冶金技术专业教学的质量，提高学生的学习效果和实际应用能力，制定本教学规范。本规范旨在规范冶金技术专业的教学内容、教学方法、实验要求等方面，以确保教学的连贯性、科学性和实用性。 二、教学内容 冶金技术专业教学内容包括金属物理、金属材料制备、金属材料测试与分析、 金属材料加工等多个方面。具体教学内容如下： 2.1 金属物理 金属物理是冶金技术专业的基础课程，主要包括金属结构、晶体缺陷、相变等 内容。教师应通过理论讲解、实验演示等多种方式，帮助学生掌握金属物理的基本理论知识和实际应用技能。 2.2 金属材料制备 金属材料制备是冶金技术专业的核心课程，主要包括熔炼、电解、粉末冶金等 多个方面。教师应注重培养学生的实践能力，组织实验操作和项目实践，让学生了解金属材料的制备过程，并掌握相应的技术操作。 2.3 金属材料测试与分析 金属材料测试与分析是冶金技术专业的重要课程，主要包括金相分析、力学性 能测试、热处理等内容。教师应引导学生学习金属材料测试的基本方法和设备操作，培养学生的实验技能和数据分析能力。 2.4 金属材料加工 金属材料加工是冶金技术专业的实践课程，主要包括铸造、锻造、焊接、热处 理等多个工艺。教师应通过理论讲解和实际加工操作，帮助学生理解金属材料加工的原理和方法，培养学生的操作技能和质量意识。

三、教学方法 3.1 理论授课 教师应结合书面材料和多媒体教具，进行系统而有条理的理论讲解。讲解内容应简明扼要、重点突出，注重理论与实际应用的结合，引导学生主动思考和参与。 3.2 实验演示 教师应组织实验演示，将抽象的理论知识转化为具体的实际操作，让学生亲眼目睹实验过程和结果，加深对教学内容的理解和记忆。 3.3 课堂讨论 教师应开展课堂讨论，引导学生积极参与讨论，提出问题和观点，加深对教学内容的理解和思考，培养学生独立思考和解决问题的能力。 3.4 项目实践 教师应组织项目实践，让学生参与到真实的工程项目中，锻炼学生的实践能力和团队合作精神，培养学生的综合应用能力和创新能力。 四、实验要求 冶金技术专业实验是教学的重要环节，通过实验可以帮助学生掌握实际操作技能和科学研究方法。教学实验应满足以下要求： 4.1 实验设计 教师应合理设计实验内容和流程，确保实验能够达到预期的教学目标。实验设计应具有一定的难度和挑战性，能够培养学生的实验操作能力和问题解决能力。 4.2 实验安全 教师应重视实验安全，确保实验环境和设备的安全可靠。学生在实验前应接受安全教育和操作培训，掌握实验安全知识和应急处理方法。 4.3 实验记录 学生在进行实验时应认真记录实验过程和结果，包括实验操作步骤、观察数据和结果分析。实验记录应规范、详细，便于后期复习和实验结果的分析。

渗透检测实验报告!

渗透检测实验报告 一、实验目的：了解渗透检测的基本原理、方法和操作过程，了解渗透检测缺陷的类型及 应用特点。 二、实验内容：用气保护焊堆焊，采用渗透检测的方法对焊缝的裂纹缺陷进行评定。 三、实验要求： 1．了解气保护焊的原理及堆焊技术应用； 2．掌握渗透检测技术的原理与方法； 3．对焊缝进行表面质量检测和质量评定。 四、实验装置：试板一块，渗透剂、显影剂、清洗剂各一瓶，纱布若干，锤子一把，钢丝 刷一把。 五、实验步骤： 1. 将焊缝表面的渣壳、将污染物清理干净。 2. 用清洗剂清洗焊缝表面。 3. 用肉眼观察焊缝表面的裂纹情况，并记录裂纹的数量。 4. 在焊缝表面喷涂渗透剂，保持湿润约5-10分钟。 5. 擦去试件表面多余的渗透剂，用清洗剂昅洁焊弝表面。 6. 待表面干后，在焊缝表面喷涂显影剂。 7

记录喷涂显影剂后显示的裂纹数量。 六、实验数据及处理 1.将肉眼观测到的裂纹数量和渗透检测出的裂纹数量进行对比。 2.对焊缝的质量进行评定。

七、实验报告要求 1．说明渗透检测的原理、方法和操作步骤。 原理：是利用荧光染料(荧光法)或红 艰染料(着色法)渗透剂的渗透作用, 显示缺 陷痕迹。 方法：在被检工件表面涂覆渗透液 渗ဏ液渗入到工件表面开口的缺陷中 去除工件表面多余的渗透液 在工件表面涂上显象剂 缺陷中的渗透液被吸到工件的表面 形成缺陷的痕迹 步骤： 预清洗 渗透 中间清洗 干燥 显像 观察 2．说明渗透检测缺陷的类型及应用特点。 类型： 适用于各种金属材料和非金属材料构件、表面开口缺陷的质量检验 应用特点：渗透探伤由于检验对象不受材料组织结构和化学成分的限制，因而广泛应用于黑色和有色金属锻件、铸件、焊接件、机加工件以及陶瓷、玻璃、塑料等表面缺陷的检查。 它能检查出裂纹、冷隔、夹杂、疏松、折叠、气孔等缺陷；但对于结构疏松的粉末冶金零件及其他多孔性材料不适用。 3．对实验的现象和结果进行分析，并对焊缝的质量进行评定。 本次实验中采用的是着色法，是将含有着色染料物质的渗透液涂敷在被探伤件表面，通过毛细作用渗入表面缺陷中，然后清洗去表面的渗透液，将缺陷中的渗透液保留下来，进行显像。本次实验的显像方法是将显像剂喷涂在被探伤件表面，使渗透液在白光或日光下鲜明可见，便于检查。 图1 喷涂清洗剂后的焊缝表

数控线切割试验指导书

数控线切割试验指导书 一、实验目的 1. 了解数控线切割加工的原理、特点和应用。 2. 了解数控线切割机床的结构和保养常识。 3. 了解数控线切割机床的操作。 二、实验内容 1. 讲解数控线切割机床的结构、原理、特点和应用。 2. 操作机床，加工简单的工件 3. 学生上机演示。 三、实验设备 苏州金马线切割机床（DK7732F）一台。 四、线切割加工介绍 1、电火花线切割的起源 1943 年前苏联拉扎连柯夫妇和古雪夫几乎同时分别发明了电蚀加工和阳极机械加工， 1955 年，前苏联提出电火花线切割加工（ Wire Cut EDM，简称WEDM方）案并于次年生产出第一台电火花线切割机床。我国于1958 年开始着手设计制造简易电火花线切割机床，并于1960 年首次展出电火花线切割机样品。 2、电火花线切割加工原理 线切割加工是电火花加工的一种，其基本原理如图所示。 被切割的工件作为工件电极，钼丝作为工具电极，脉冲电源发出一连串的脉冲电压，加到工件电极和工具电极上。钼丝与工件之间施加足够的具有一定绝缘性能的工作液（图中未画出）。当钼丝与工件之间的距离小到一定程度时，在脉冲电压的作用下，工作液被击穿，在钼丝与工件之间形成瞬间放电通道，产生瞬时高温，使金属局部熔化甚至汽化而被蚀除下来。电极丝与工件之间脉冲性地火花放电，电极丝沿其轴向（垂直或Z 方向）作走丝运动，工件相对于电极丝在X , Y 平面内作数控运动，工作台在水平面两个坐标方向各自按预定的控制程序,根据火花间隙状态作伺服进给移动, 从而合成各种曲线轨迹, 把工件切割成形. 电火花线切割加工设备一般由脉冲电源、自动控制系统、机床床身和工作液循环过滤系统组成。脉冲电源为电火花加工提供放电能量; 自动控制系统使电极与工件间维持适当的间隙距离（通常为数微米到数百微米），防止发生短路和拉弧烧伤等异常情况发生;机床给加 工过程提供支撑，并使电极与工件的相对运动保持一定的精度，工作液有助于脉冲放电，并起冷却及间隙消电离（使通道中的带电粒子恢复为中性粒子）作用，循环过滤系统保证蚀出产

吸水性产品体密度测试论文

自动化多孔性材料的体密度量测 吴松柏 群隆兴业有限公司 摘要 粉末冶金类产品大部分属于多孔性与吸水性的产品，当使用阿基米得原理中，一般的不吸水比重计去测量时，样品放入水中，样品即会一直吸水，造成水中的重量一直在变化，使量测上数值一直不稳定，造成数值上的误差。相信这一定是大家在量测上所遇到的问题。又目前的生产设备昂贵、原物料又持续的上涨，使得生产成本增加；又产品的同构型太高造成同业之间的价格竞争，使得产品所获得的利润降低。 假如公司的营业额NT$100,000,000，而产品的不良率是6％，将造成公司NT$6,000,000的浪费。 假如公司的营业额NT$100,000,000，而产品的不良率是2％，将造成公司NT$2,000,000的浪费。 以上的数据得知不良率越高，所支出的费用越庞大，把不良率降的越低，所获得的利润也会相对的提高。所以如何改善目前产业界所面临的问题，是我们所追求的目标。故我们诚心的建议，在测量多孔性材料的密度、含油率时，使用根据国际规范所制作而成的设备，将有助于降低产品的不良率。 本公司为建立正确且符合规范的生胚密度、烧结后密度、有效孔隙率的量测。特别研发出「全自动真空抽取机」与「可渗透性粉末烧结产品专用密度计MH-600P」。研发此两项产品，期望能协助业界能有效降低产品的不良率。 理论基础：此量测仪器设备是根据ASTM B311、B328、MPIF 42 、MPIF 57与JIS Z2501、Z2505、Z2506和GB/T 5163、5164、5165和CNS Z8041、Z8042之规范，加以研究和设计而成。 关键词：生胚密度、烧结后密度、含油率

筛分粒径分布实验报告

竭诚为您提供优质文档/双击可除筛分粒径分布实验报告 篇一：筛分法测定颗粒物粒径分布 筛分法测定沙粒粒径及粒径分析 一、实验目的 （1）掌握沙粒粒径（粒度）测定的方法及其优缺点； （2）掌握沙粒粒径（粒度）曲线绘制方法及其优缺点； （3）通过沙粒粒径分析，测定各粒级所占的百分含量，可以确定土壤质地。 （4）通过沙粒粒径分析，测定各粒级所占的百分含量，可以确定沙粒起动、跃移质、蠕移质与悬移质的比例。 二、实验材料与仪器 （1）实验材料 毛乌素沙地风成沙 日照海岸沙地沙 黄泛平原风成沙。

（2）仪器 土壤筛1套、电子天平1台、培养皿1个或称量纸1张； 记录纸、方格纸各一份。 三、实验步骤 （1）用电子天平分别称取风干的毛乌素沙地风成沙、日照海岸沙地沙、黄泛平原风成沙各50g。 （2）选取1mm、0.5mm、0.25mm、0.125mm、0.063mm和0.05mm的土壤筛1套（含顶盖与底盘），将称重后的沙粒分别放入土壤筛套筛中。 （3）两手均匀用力，振荡土壤筛10分钟，打开顶盖，分别用电子天平称量各级筛子上的沙粒重，作为两个粒径间的沙粒重。 （4）将所称量的各粒径间的重量列入表中，并依次计算各粒径沙量占总重量（50g）的重量百分比。 （5）按各粒径间的重量百分比及累积百分比分别绘制沙粒粒径直方图（梯级频率粒配图）和累积频率粒配 曲线。 四、实验结果与分析 （1）列表分析各粒径间沙粒的重量百分比； （2）绘制沙粒粒径直方图（梯级频率粒配图）和累积频率粒配曲线。 （3）比较分析不同来源的沙粒粒径间的差异。

篇二：筛分过滤实验报告 筛分实验 一、实验目的 (1)测定天然河砂的颗粒级配。 (2)绘制筛分级配曲线，求d0、d80、K80。(3)按设计要求对上述河砂进行再筛选。 二、实验原理 滤料级配是指将不同大小粒径的滤料按一定比例加以组合，以取得良好的过滤效果。滤料是带棱角的颗粒，其粒径是指把滤料颗粒包围在内的球体直径(这是一个假想直径)。 在生产中简单的筛分方法是用一套不同孔径的筛子筛分滤料试样，选取合适的粒径级配。我国现行规范是以筛孔孔径0.5mm及1.2mm两种规格的筛子过筛，取其中段。这虽然简便易行但不能反映滤料孔径的均匀程度，因此还应该考虑级配情况。 能反映级配状况的指标是通过筛分级配曲线求得的有效粒径的d10以及d80和不均匀系数K80。d10是表示通过滤料质量10％的筛孔孔径，它反映滤料中细颗粒尺寸，即产生水头损失的“有效”部分尺寸；d80系指通过滤料质量80％的筛孔孔径，它反映粗颗粒尺寸；K80为d80与d10之比，即K80＝d80/d10。K80越大表示粗细颗粒尺寸相差越大，滤