变形程度的对金属板材组织的影响。.docxVIP

2013级材料成型及控制工程专业综合设计性实验计划实验课题变形程度对金属板材组织的影响。实验目的通过本次综合设计实验的训练，使学生进一步掌握金属在变形过程中的变形行为，金相试样的制备过程，以及通过金相显微镜仔细观察不同变形前后金属组织的变化。熟练掌握相关仪器设备的使用与操作方法，巩固材料成型理论知识，进一步提高学生运用所学专业知识综合分析、解决实际问题的能力。实验要求以变形程度为实验参数，探索Q195钢板轧制后金属组织的变化情况。实验内容设计实验方案：确定实验目标，合理设计实验参数，分析实验原理，选择实验方法、分析实验中金属组织的变化。制定实验程序：详细制定综合设计实验的具体过程与操作顺序。实验操作：轧制实验操作：轧制试样的设计与加工；轧制试验。金相实验操作：金相试样的设计与加工；金相试验。结论与分析：根据实验结果得出相应的结论，并对得出该结论进行分析。实验原料与仪器设备实验材料（钢板），φ130mm实验轧机，普通光学金相显微镜，数码金相显微镜，金相分析软件，抛光机等。分组根据学号顺序将本年级学生分成12组，如下表所示。组号学生学号11310121001----131012101021310121011----131012102131310121022----131012103241310121033----131012104251310121043----131012105361310121054----131012106571310121066----1210121074，111012111281310121075----131012108591310121086----1310121095101310121096----1310121106111310121107----1310121118121310121119----1310121130时间安排：2016.6.13-2016.6.24，为期两周，具体安排如下表所示。日期6.13-6.146.15-6.166.16-6.206.17-6.226.23-6.24工作内容制定实验方案轧制实验金相实验金相分析撰写报告地点1-6组实验楼C5017-12组教学楼C206轧制实验室金相实验室、钳工实训室金相分析室1-6组实验楼C5017-12组实验楼C502指导教师张红云张金标汪劲松刘建张金标刘建汪劲松张红云、刘建张金标张红云汪劲松说明:实验期间，按指导教师安排分组依次进入相应实验室进行实验，其他同学需要在教室完成其它工作。考核：根据学生的实验方案设计、实验期间表现和实验报告情况综合评定成绩。材料成型及控制教研室2016.6.121.设计实验方案1.1实验课题。变形程度对金属板材组织的影响。1.2实验目的 通过本次综合设计实验的训练，使学生进一步掌握金属在变形过程中的变形行为，金相试样的制备过程，以及通过金相显微镜仔细观察不同变形前后金属组织的变化。熟练掌握相关仪器设备的使用与操作方法，巩固材料成型理论知识，进一步提高学生运用所学专业知识综合分析、解决实际问题的能力。1.3合理设计实验参数1.3.1实验材料的确定Q195，是一种碳素结构钢。屈服强度195MPA。比Q235强度低。价格较便宜。用于建筑、结构、摩托车车架等。具有高的塑性、韧性和焊接性能，良好的压力加工性能，但强度低。 1.3.2实验材料参数的拟定取一块厚度为3mm的Q195钢板，作为实验材料，通过改变压下量来达到改变变形程度的目的，一共轧制5个道次，每轧完一道次后截取其中一小块，加上最初的原样作为对比材料，依次编号10-1、10-2、10-3、10-4、10-5、10-6。表1-3试样材料尺寸（预测）项目 编号123456轧前厚度（mm）332.41.81.41轧后厚度（mm）32.41.81.410.7压下量（mm）00.60.60.40.40.3压下率（%）0204053.366.776.7转动齿数（个）010107751.4实验原理金属材料发生冷变形后，不仅外形发生变化，内部组织也发生变化，随着变形量的增加，原来的等轴晶粒将沿受拉方向逐渐伸长。当变形量大到一定程度时，各个晶粒难以分辨呈现出一片纤维状的条纹，称为纤维组织。塑性变形程度的大小对金属组织和性能有较大的影响。变形程度过大，不仅不会使力学性能再增高，还会出现纤维组织，增加金属的各向异性，当超过金属允许的变形极限时，将会出现开裂等缺陷。冷变形后金属微观上位错分布是不均匀的，有的地方位错密度很高并缠结在一起；有的地方位错密度很低。当变形量较大时，还会发现典型的胞状亚结构特征。金属的塑性变形所造成的内部组织变化必然导致某些性能的改变。大量实践证明，金属材料经冷变形后，强度、硬度显著提高，而塑性下降，即产生加工硬化。造成加工硬化的原因主要是位错密度增加，并相