金相實验报告2.docVIP

实验序号：1　　　　　　　　实验项目名称：金属的塑性变形与再结晶 一、实验目的及要求 1.研究塑形变形对金属组织和金属机械性能的影响。 2.了解金属经过冷塑形变形后显微组织及机械性能的变化。 3.观察和研究变形度与与加热温度对冷塑形变形金属组织和机械性能的影响。 二、实验设备（环境）及要求 器材：加热炉、金相显微镜、抛光机、镶嵌机、HBE-3000A电子布氏硬度计（读数显微镜）、万能拉伸实验机、砂纸（400、600、800、1000、1200号各一张）、小钢锯、夹持台。 试验用品：氯化铁粉末、浓盐酸、蒸馏水。 三、实验内容与步骤 1.实验材料 本实验使用材料为紫铜，先将紫铜板条状试片，拉伸前是铜片有一定变形，为消除在剪切过程中铜片所受的冷加工效应，避免影响随后得到的变形度，必须预先将紫铜片进行退火（500℃保温60分钟），使试片处于软化状态。 2.加工变形 首先在退火软化的紫铜片上画好标距（如图），然后将试样安放到拉伸机上，调整好进行拉伸，当标距被拉长到需要的长度时即停止拉伸，变形严重不均者报废。 75mm 拉伸变形度按下式进行计算： δ=[(L-L0)/L0] ×100% 式中：δ为变形度，以%表示；L0为拉伸前镖局长度（mm）；L为拉伸后标距长度（mm）。 本实验所用变形度及试样编号由各组学生按讨论的实验方案确定，应注意不要使试样片受的任何冲击和不应有的变形，以保证实验结果的准确。 变形量与晶粒数关系表 试样编号 0 1 2 3 4 5 实验人座号 1 1 2 3 4 5 设计变形度 未变形 拉断 变形后试样长度（mm） 实际变形量（%） 变形前晶粒度 变形后晶粒度 再结晶晶粒度 3.试样的切割 将拉伸试样从中间切割成两半，一般用于观察冷变形组织，另一半用于观察再结晶退火组织。 试样切割过程应缓慢进行，并加水冷却，避免切割引起的组织变化。 4.再结晶退火 各组将拉伸后的铜片按各组制定的退火温度进行退火，加热时要等炉温升到规定的温度再放试样，保温到指定时间，取出试样后变冷。 5.金相试样制作 金相试样制作过程中应做好标记，注意按观察所需要的平面制作试样。 镶相、磨样、抛光。要求制作的试样表面达到镜面光滑，在显微镜下观察无刮痕。 6.酸浸蚀 浸蚀液配方：5g氯化铁；25ml浓盐酸；100ml水。 将退火完的紫铜片用腐蚀剂进行侵蚀，待晶粒显出后即停止侵蚀，用水冲洗干净，点酒精灯吹干。 要求得到晶界明显、清晰的晶粒组织照片，为合格。冷变形和再结晶退火60分钟试样。各注意保存5个视场。 7.硬度测试 测试紫铜片不同变形量试样的硬度， 硬度实验记录表： 试样 数据 数据 数据 数据 平均硬度值 冷变形试样 保温 min 保温 min 保温 min 再结晶温度： 变形量： 变形前硬度： 绘制变形量与硬度关系曲线、硬度与再结晶退火温度关系曲线。 8.晶粒度测量 测量晶粒度，并绘制晶粒度与退火温度关系图。 晶粒度测量记录表： 序号 图像编号 截线长（） 截点数 平均截距 晶粒度 1 2 3 4 5 平均晶粒度： 9综合每个小组的实验数据绘出退火温度与晶粒度的关系图（即再结晶全图）、变形量与晶粒度关系曲线； 晶粒度与退火温度、变形量关系图 10.研究与退火温度和时间的关系 11.研究再结晶动力学 （1）再结晶速度与温度的关系（Avrami公式）： f=1-exp(-Kt∧n) K＝Aexp(-QR/RT) （2）规律 有孕育期；温度越高，变形量越大孕育期越短；在体积分数为0.5时速率最大，然后减慢。 四、实验结果与数据处理 拉伸速率：10mm/min 拉伸前试样长度：75mm 拉伸后试样长度：99mm 形变量：24mm 形变率：32% 硬度实验记录表： 试样 直径1/mm 直径2/mm 直径3/mm 平均直径/mm 平均硬度值 冷变形试样 0.8700 0.8750 0.8800 0.8750 101HBW 保温 40 min 1.2100 1.2300 1.2200 1.2200 50.1HBW 保温 50 min 1.2150 1.1500 1.2350 1.2000 51.9HBW 保温 60 min 1.1650 1.2350 1.3100 1.2367 48.7HB