材料加工原理综合实验指导书徐 洲、王浩伟、吴交通大学材料科学与工程学院2024 年 2 月目录实验一 合金熔炼与液态成型实验二 凝固——定向凝固实验三 材料的冶金缺陷实验四 挤压变形与挤压力实验实验五 圆环镦粗法测定摩擦系数实验六 圆柱体镦粗时接触面上的正应力分布实验七冷却速度对钢组织与性能的影响实验八钢中马氏体、贝氏体组织形貌的识别与不同回火温度对淬火钢组织的影响实验九钢的淬透性测定实验十铝合金的时效硬化曲线测定实验一 合金熔炼与液态成型一、实验目的：1．掌握铸造合金和变形合金的熔炼过程。2．了解铸造合金和变形合金的铸造成型。二、实验容说明：铸造合金和变形合金在用途上有着很大的差别，但其熔炼过程基本一样。选用铝硅合金，ZL101 是该类合金中典型的铸造合金，4004 是该类合金中典型的变形合金。铸造 Al-Si 系合金中 Si 是作为主要合金化元素加入的，Si 提高合金的铸造性能，使流动性改善，热裂倾向性降低，减少疏松，提高气密性，获得致密的铸件。这类合金具有好的抗蚀稳定性和中等的切削加工性能，具有一般的强度和硬度，但塑性是较低的。这类合金国外常用的共 18 个牌号，按合金中 Si 的含量多少，可分为共晶型合金(ZL102、ZL108、ZL109),过共晶型合金和亚共晶合金。ZL101 成分：Si 6.5-7.5 Mg 0.25-0.454xxx 系铝合金的主要合金元素是硅，它能以足够的数量（达 12%）加到铝中，结果使熔化温度围大为降低而不产生脆性。由于这个原因，铝硅合金可作为焊接铝用的焊丝和钎料，即用于要求这些焊接材料的熔化围低于基体金属的熔化围之处。这个系的多数合金是不可热处理强化的，但当用于焊接可热处理合金时，它们可以吸取后者的一些合金成分，从而可以有限地接受热处理。这类合金含有相当大数量的硅。当敷以阳极氧化表面涂层时，合金变成深灰至炭黑，从而可适应建筑用途。该系列的合金有的可以用于生产锻造的引擎活塞，例如 4032。4004 的成分：Si 9.0-10.5 Fe 0.8 Cu0.25 Mn0.1 Mg1.0-2.0 Zn0.2合金的熔配过程：先根据铸件的体积计算出所需合金原料的总重量，再按各合金的名义成分计算出所需要的合金的重量，称量后全部放入坩锅中，电炉加热，熔化，覆盖，打渣精炼，静置，浇注，熔炼完毕。每个环节用途各不一样，要求认真按实验规程进行。造型材料采纳红砂和膨润土，对各种不同要求的零件用不同的造型模具进行浇注。模具设计时应考虑浇注状态，补缩条件以与避渣方式。三、实验...
