课程编号：07010061

课程名称：材料科学基础

总 学 分：5          总学时：88           实验学时：16

适应专业：粉体材料科学与工程    材料化学

一、课程在培养方案中的地位、目的和任务

该实验是与《材料科学基础》课程相配套的实验课。通过实验，使学生巩固书本所学的理论知识，了解材料性能和组织研究最基本的分析方法，有助于培养学生的动手能力、实践能力和创新能力。

二、实验的设计思路和基本内容

多年来，《材料科学基础》课程实验都是由指导教师事先准备好试样，在实验课上由教师讲解作试验的目的、方法和步骤，然后学生们按照给出的指令模仿完成整个实验过程。学生们把实验课仅看作是该课程的辅助教学。这样不利于培养学生能力与素质，难以达到培养基础扎实、知识面宽、实践能力强，素质高的复合型专门人才的要求。所以，根据《材料科学基础》课程实验各部分之间的相互关系，我们对原有实验体系进行了调整和合并，设计为两个综合性实验，即：

l  金相试样的制备和常用材料组织观察

设计原因：金相试样的制备与组织观察是进行材料研究的最基本手段，两方面结合可提高学生制备合格的金相试样的能力并且熟悉各种常用材料的平衡组织。学会整理数据、运用所学知识解释实验现象，培养理论联系实际的能力、动手能力以及创新能力。

l  金属的塑性变形、回复和再结晶及其对材料组织和性能的影响

设计原因： “金属的塑性变形”和“冷变形金属的回复与再结晶”两实验联系紧密，工程实际密切相关；在理论和实验方面既涉及到材料内部组织又关系着材料性能，是一个较为理想的综合性实验。

三、实验要求

l  熟悉实验设备的工作原理，掌握常用设备的操作方法；

l  制备出合格的金相试样；

l  熟悉各种常用材料的平衡组织；

l  了解金属冷变形后对材料的硬度和显微组织的影响；

l  了解退火温度对冷变形金属再结晶后组织和性能的影响；

l  了解退火时间对冷变形金属再结晶后组织和性能的影响。

四、实验的基本内容

l  金相试样的制备和常用材料组织观察（8学时）

1 金相试样的制备；

2 金相显微镜的原理、结构和使用；

3 常用材料的平衡组织（Fe-C合金平衡组织、二元共晶、亚共晶和过共晶组织、典型包晶组织、观察饱和盐溶液的结晶过程等）。

l  金属的塑性变形、回复和再结晶及其对材料组织和性能的影响（8学时）

1 准备未变形纯铜试样30块，并进行0％、40％、60％的冷变形；

2 对三种材料进行磨制、抛光、腐蚀，然后进行金相观察和硬度检测；

3 把变形40％试样在同一温度的电炉中分别进行20′、40′、60′和80′退火处理。然后进行硬度检测和金相组织观察。

4把变形60％试样在不同温度的电炉中分别进行40′退火处理。然后进行硬度检测和金相组织观察

5 画出变形度、退火温度、退火时间与退火后硬度之间的关系曲线。

6 利用金相显微摄影技术进行显微摄影，写出试验报告，并进行实验结果与分析。

五、实验设备

l  金相显微镜16台；

l  生物显微镜4台；

l  抛光机6台、磨样机；

l  硬度计6台；

l  箱式电阻炉6台；

l  双辊轧机。

六、完成方式：

l  金相试样的制备要求提供合格的金相样品，并画出该样的组织

l  完成实验报告。

七、实验报告要求

实验报告应该包括以下内容：

l  前言；

l  实验材料、设备及实验方法；

l  实验结果与分析；

l  结论。