粉末冶金材料综合设计

粉末冶金材料综合设计一、实验目的通过本综合实验，使学生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，培养学生进行粉末冶金研究的基本思路和初步能力，为今后从事粉末冶金相关研究与生产及粉末冶金分析测试等工作打下基础。二、实验原理三、实验内容与方案1．实验内容给出不同性能要求Fe、Mg、Al、Cu基粉末冶金材料，并给出实验室可供选择的设备条件，要求学生根据材料及相应的性能要求设计粉末冶金工艺并付诸实验，研究粉末成形性及烧结规律，最后检测材料基本性能。2．实验方案两种Fe、Mg、Al、Cu基粉末冶金材料：1、烧结含油轴承，含油率20%左右；2、烧结过滤器，孔隙度60%左右学生从上述两种材料中选择一种，查阅相关文献，提出实验过程及相关参数，分组讨论，实验，撰写实验报告并讨论。四、实验设备与材料1．实验设备：压机、球磨机、氢气烧结炉、模具、精密天平、研钵、卡尺2．实验材料：Fe、Mg、Al、Cu基粉末五、实验基本要求1.先根据所选材料查阅相关文献，制定出实验过程及工艺参数并分组讨论；2.根据所制定的实验过程熟悉所涉及设备功能及操作过程和安全注意事项；3.认真记录实际实验过程现象及参数；六、实验报告要求1．根据所选材料，设计出相应的实验过程及参数；2．记录实际实验过程现象及参数；3．测量烧结前坯体尺寸和密度，测量烧结体尺寸、密度和孔隙度；4．分析讨论影响最终材料性能的因素。1钢的熔炼与质量检验1.1实验目的钢的质量与冶炼过程有着密切的关系，用感应电炉可以获得含气体和夹杂物较少的钢或合金，钢中非金属夹杂物的种类、颗粒大小、数量及分布特征和钢的低倍缺陷是评判钢质量好坏的重要指标。不同的钢种中存在的非金属夹杂物和低倍缺陷种类不同。本实验通过冶炼和浇注不同的钢种，使学生掌握感应电炉的冶炼工艺过程，了解打结坩埚的基本操作。同时，使学生掌握钢中非金属夹杂物金相检验方法和钢低倍检验的原理及检验步骤，进一步加深对钢中非金属夹杂物和低倍缺陷的认识，研究不同钢种中易出现的非金属夹杂物和低倍缺陷种类。1.2实验原理1.3实验内容与方法1实验内容：(1)分别冶炼Q235、C45和低合金钢等几个不同的钢种。(2)分别对各钢种进行金相和低倍检验，观察不同钢种中存在的夹杂物和低倍缺陷种类。2实验装置与步骤：(1)感应电炉熔炼实验使用废钢铁料，各种铁合金如：锰铁、硅铁、铬铁、钒铁等等。使用各种造渣材料如：石灰、萤石、硅铁粉、碳粉等等，也使用发热剂。（2）金相检验实验金相法实验备有暗场及偏光装置的金相显微镜、显微硬度计、10%HNO3酒精溶液等。1.4、实验基本要求1.先根据所选材料查阅相关文献，制定出实验过程及工艺参数并分组讨论；2.根据所制定的实验过程熟悉所涉及设备功能及操作过程和安全注意事项；3.认真记录实际实验过程现象及参数；1.5实验报告要求(1)用熔炼所得钢样制样，将制好的试样不经腐蚀在金相显微镜的明场、暗场、偏光下观察，必要时作显微硬度测定和化学腐蚀实验配合鉴定。先在明场100至150倍下观察夹杂物的分布特征，然后在明场400至500倍下观察夹杂物的反光性、组织、色彩。暗场下观察夹杂物透明程度（透明、半透明、不通明）和色彩。偏光下观察夹杂物的各向同性或异性以及透明度和颜色。对各种条件下观察到的现象作好详细记录。(2)综合观察结果，对照附表，确定夹杂物类型。(3)根据夹杂物类别、颗粒大小、数量及分布特征，根据国际规定的评级图谱，对夹杂物进行评级。(4)用肉眼或借助放大镜（15倍以下）观察试样的试验面，对照国际规定的低倍组织缺陷评级图分辨试样面上是否有低倍缺陷。若有，做好记录，并判断出缺陷的种类和级别。(5)分析不同钢种中存在的非金属夹杂物和低倍缺陷种类。