第一篇：热处理实验报告要求
热处理实验报告要求
1、要求每一位同学独立完成自己的实验报告，禁止抄袭。
2、书写实验报告具体要求：
封面： 实验室名称：
金属材料试验室
实验课程名称： ［对应的理论课名称］
实验项目名称： 热处理试验
第二页：
一、试验目的 ［参阅实验指导书］
二、实验原理 ［参阅实验指导书］
三、使用仪器、材料（箱式电阻炉、水桶、45号钢：Φ16X25试样）
第三页：
四、实验步骤：
①、淬火前硬度测定（具体数据）。
②、依据什么条件选定淬火加热温度及保温时间。
③、出炉冷却方法。
④、淬火后硬度测定。
⑤、（调质处理：）回火加热温度、保温时间确定及冷却方法。
⑥、回火后硬度测定。
五、实验过程原始记录（数据、图表、计算等）
［誊写原始记录单上所有的表格实验数据］ 第四页：
六、实验结果及分析
①、根据铁碳合金相图分析45号钢从高温液相状态缓慢冷却到常温状
态过程中各个温度段组织构成情况。
②、淬火前45号钢是什么组织构成情况（参阅金相试验中的挂图），测
定的硬度多少？从组织构成情况分析原因：是什么组织导致试样硬
度值低。
③、根据什么制定45号钢淬火加热温度、如何确定保温时间？（冷却方
式）水冷与临界冷却速度有何关系？
④、淬火后是什么组织构成情况？测定的硬度多少？从组织构成情况分
析硬度值高的原因（参阅教材说明）。
⑤、回火加热温度及保温时间确定过程（参阅实验指导书），测定的硬
度多少？组织构成情况如何？从组织构成情况分析硬度低于淬火
后硬度的原因（参阅教材说明）。
第二篇：热处理实验报告
篇一：钢的热处理实验报告 钢的热处理实验报告
一、实验目的
1、了解热处理对材料性能的影响
2、了解在相同的热处理状态下材料成分对材料性能的影响
3、了解用显微镜观察金相的制样过程
二、仪器材料
箱式电炉（sx2-4-
10、sx-4-10）、硬度测试仪（hr-150a）、30钢、t10钢、砂轮（砂纸）
三、实验过程 1）、金相的制备
将一小块金属材料用金相砂纸磨光后进行抛光，去除金相磨面由细磨所留下的细微磨痕及表面变形层，使磨面成为无划痕的光滑镜面，然后用侵蚀剂进行腐蚀，以使组织被显示出来，这样就得到了一块金相样品。2）、钢的热处理淬火和正火
钢的淬火：淬火就是将钢加热到相变温度以上，保温后放入各种不同的冷却介质中（v冷应大于v临），以获得马氏体组织。钢经淬火后的组织由马氏体及一定数量的残余奥氏体所组成。
步骤为：加热前先对试样进行硬度测定（为便于比较，一律用洛氏硬度测定）；再将试样放入箱式电炉中，t10钢在770℃左右，30钢在860℃左右分别均匀加热15分钟；然后迅速在水中冷却，并不断搅拌。将淬火后的试样用砂轮磨平,并测出硬度值（hrc）填入表1中。
钢的正火：钢加热到ac3（亚共析钢）或ac1(过共析钢)以上30～50℃以上，保温适当时间后，在自由流动的空气中冷却的热处理工艺。
步骤为：加热前先对试样进行硬度测定（为便于比较，一律用洛氏硬度测定）。再将试样放入箱式电炉中，t10钢在770℃左右，30钢在860℃左右分别均匀加热15分钟，后在空气中缓慢冷却。将正火后的试样用砂轮磨平,并测出硬度值（hrc）填入表2中。
四、结果及讨论
1、为什么淬火处理后的硬度值比正火处理后的高？
答：因为淬火冷却速度比正火冷却速度快，由过冷奥氏体的连续冷却转变图像可知淬火后得到的是马氏体组织，而正火后得到的组织主要是珠光体。马氏体比珠光体晶粒度细晶界面多，使得晶体的位错滑移阻力增大，从而硬度提高。
2、在相同的热处理状态下不同的材料成分对钢的硬度的影响？
答：钢的硬度与钢的含碳量有关。30钢是亚共析钢，热处理后室温下的组织为铁素体和珠光体，而t10钢为过共析钢，热处理后室温下的组织为珠光体和渗碳体。渗碳体是脆硬相硬度比铁素体高，所以在相同的热处理状态下t10的硬度比30钢高。
五、结论
1、不同的热处理对材料的性能影响不同。
2、不同材料成分的钢在相同的热处理状态下性能不同。篇二：金属材料及热处理实验报告
金属材料及热处理实验报告
学 院： 高等工程师学院专业班级： 冶金e111姓 名： 学 号： 杨泽荣 41102010 2014年6月7日45号钢300℃回火后的组织观察及洛氏硬度测定 目录
一、实验目的..........................................................................................................................1
二、实验原理..........................................................................................................................1 1.加热温度的选择...........................................................................................................1 2.保温时间的确定...........................................................................................................2 3.冷却方法.......................................................................................................................3
三、实验材料与设备..............................................................................................................4 1.实验材料.......................................................................................................................4 2.实验设备.......................................................................................................................4
四、实验步骤..........................................................................................................................4 1.试样的热处理...............................................................................................................4 1.1淬火....................................................................................................................4 1.2回火....................................................................................................................5 2.试样硬度测定...............................................................................................................5 3.显微组织观察与拍照记录............................................................................................5 3.1样品的制备.........................................................................................................5 3.2显微组织的观察与记录.....................................................................................6
五、实验结果与分析..............................................................................................................6 1.样品硬度与显微组织分析............................................................................................6 2.淬火温度、淬火介质对钢组织和性能的影响............................................................6 2.1淬火温度的影响.................................................................................................6 2.2淬火介质的影响.................................................................................................7 3回火温度对钢组织与性能的影响................................................................................7 3.1回火温度对45钢组织的影响...........................................................................7 3.2回火温度对 45 钢硬度和强度的影响.............................................................7 4合金元素对钢的淬透性、回火稳定性的影响............................................................8 4.1合金元素对钢的淬透性的影响.........................................................................8 4.2合金元素对钢的回火稳定性的影响.................................................................9 5碳含量对钢的淬硬性的影响........................................................................................9
六、结论..................................................................................................................................9 参考文献...................................................................................................................................9
一、实验目的
1.掌握碳钢的常用热处理（淬火及回火）工艺及其应用。2.研究加热条件、保温时间、冷却条件与钢性能的关系。3.分析淬火及回火温度对钢性能的影响。4.观察钢经热处理后的组织，熟悉碳钢经不同热处理后的显微组织及形态特征。5.了解金相照相的摄影方法，培养学生独立分析问题和解决问题的能力。
二、实验原理
钢的热处理就是利用钢在固态范围内的加热、保温和冷却，以改变其内部组织，从而获得所需要的物理、化学、机械和工艺性能的一种操作。一般热处理的基本操作有退火、正火、淬火、回火等。
进行热处理时，加热温度、保温时间和冷却方式是最重要的三个基本工艺因素。正确选择这三者的规范，是热处理成功的基本保证。1.加热温度的选择
1)退火加热温度 一般亚共析钢加热至ac3+(20—30)℃（完全退火）；共析钢和过共析钢加热至ac1 +(20—30)℃（球化退火），目的是得到球状渗碳体，降低硬度，改善高碳钢的切削性能。
2)正火加热温度 一般亚共析钢加热至ac3 +(30—50)℃；过共析钢加热至accm +(30—50)℃，即加热到奥氏体单相区。退火和正火的加热温度范围选择见图2.1。3)淬火加热温度 一般亚共析钢加热至ac3+(30—50)℃；共析钢和过共析钢加热至ac1+(30—50)℃，见图2.2。钢的成分，原始组织及加热速度等皆影响到临界点的位置。在各种热处理手册或材料手册中，都可以查到各种钢的热处理温度。热处理时不能任意提高加热温度，因为加热温度过高时，晶粒容易长大，氧化、脱碳和变形等都会变得比较严重。各种常用钢的工艺规范见表2.1。4)回火温度的选择 钢淬火后都要回火，回火温度决定于最终所要求的组织和性能（常常是根据硬度的要求）。按加热温度高低回火可分为三类：
图2.2 淬火的加热温度范围图2.1 退火和正火的加热温度范围
表2.1 常用钢的工艺规范a． 低温回火 在150—250℃的回火称为低温回火，所得组织为回火马氏体，硬度约为hrc60。其目的是降低淬火应力，减少钢的脆性并保持钢的高硬度。低温回火常用于高碳钢的切削刀具、量具和滚动轴承件。b． 中温回火 在350—500℃的回火称为中温回火，所得组织为回火屈氏体，硬度约为hrc40—48。其目的是获得高的弹性极限，同时有高的韧性。主要用于含碳0.5—0.8%的弹簧钢热处理。
c． 高温回火 在500—650℃的回火称高温回火，所得组织为回火索氏体，硬度约为hrc25—35。其目的是获得既有一定强度、硬度，又有良好冲击韧性的综合机械性能。所以把淬火后经高温回火的处理称为调质处理，用于中碳结构钢。2.保温时间的确定
为了使工件内外各部分温度约达到指定温度，并完成组织转变，使碳化物溶解和奥氏体成分均匀化，必须在淬火加热温度下保温一定的时间。通常将工件升温和保温所需时间算在一起，统称为加热时间。
热处理加热时间必须考虑许多因素，例如工件的尺寸和形状，使用的加热设备及装炉量，装炉时炉子温度、钢的成分和原始组织，热处理的要求和目的等等。
1)退火、正火保温时间 实际工作中多根据经验大致估算加热时间。一般规定，在空气介质中，升到规定温度后的保温时间，对碳钢来说，按工件厚度或直径每毫米需一分钟到一分半钟估算；合金钢按每毫米二分钟估算。在盐浴炉中，保温时间则可缩短1—2倍。2)淬火加热保温时间按下列经验公式估算： t???k?h 式中t—保温时间(min)；
α—加热系数(min/mm)（见表2.2）；
k—工件装炉方式修正系数（一般 k = 1～1.5）； h—工件有效厚度(mm)（尺寸最小部位）。表2.2 加热系数α(min/mm)可参考经验公式加以确定：
3)回火时间回火时间一般从工件入炉后炉温升至回火温度时开始计算。回火时间一般为1~3h，t??d?b 式中t—回火保温时间(min)； d—工件有效厚度(mm)；
b—附加时间，一般为10~20min；
α—加热系数（箱式电炉取2~2.5min/mm）。3.冷却方法
热处理时的冷却方式要适当，才能获得所要求的组织和性能。退火一般采用随炉冷却。正火（常化）采用空气冷却，大件可采用吹风冷却。淬火冷却方法非常重要，一方面冷却速度要大于临界冷却速度，以保证全部得到马氏体组织；另一方面冷却应尽量缓慢，以减少内应力，避免变形和开裂。为了解决上述矛盾，可以采用不同的冷却介质和方法，使淬火工件在奥氏体最不稳定的温度范围内（650—550℃）快冷，超过临界冷却速度，而在ms（300—100℃）点以下温度时冷却较慢，理想的冷却速度如图2.3所示。
常用淬火方法有单液淬火、双液淬火（先水冷后油冷）、分级淬火、等温淬火，如图2.4所示。表2.3中列出了几种常用淬火介质的冷却能力。
图2.3 淬火时的理想冷却曲线示意图 图2.4 各种淬火冷却曲线示意图篇三：45钢的热处理实验报告
金属材料的热处理实验报告
试验项目：45钢淬火及回火前后硬度测量 班级：机械一班
组长：林文文 学号：201006040112 组员：竹凌东 陈林 陈书尚
指导老师：杨兰英
试验日期：
***0060401***114 2011年12月八日45号钢的热处理
一、试验目的
1.了解硬度测定的基本原理及应用范围。
2.了解洛氏硬度试验机的主要结构及其操作方法。3.初步建立碳钢的含碳量与其硬度间的关系。4.分析淬火温度的选择对刚性能的影响。5.研究冷却条件刚性能的关系。
二、实验仪器及材料
1.hr—150a型洛氏硬度试验机。2.试样:φ20×10mm 45钢。3.加热炉。4.磨砂纸
5．冷却液：水（20oc左右）。hr-150a型洛氏硬度计主要零部件
1.机身 2.加荷手柄 3.升降手把4.手轮5.丝杠保护套（内有丝杠）6.待测试件7主轴 8.小杠杆9.大杠杆10.调整块11.定位标记12.吊环13.螺钉14.砝码变换器15.砝码 16.油针17.油毡18.后盖19.缓冲器20.卸荷手柄21.压头22.上盖23.指示表 24变荷手柄25.工作台
三、实验原理
热处理是一种很重要的金属热加工的工艺方法，也是充分发挥金属材料性能潜力的重要手段。热处理的主要目的是改变钢的性能，其中包括使用性能及工艺性能。钢的热处理工艺特点是将钢加热到一定的温度，经一定时间的保温，然后以某种速度冷却下来，通过这样的工艺过程能使钢的性能发生改变。其基本工艺方法可分为退火、淬火及回火等，本次试验要求淬火与回火。
（一）钢的淬火
钢的淬火：淬火就是将钢加热到ac3（亚共析钢）或ac1（过共析钢）以上30~50oc，保温后放入各种不同的冷却介质中快速冷却(v冷＞v临)，以获得具有高硬度、高耐磨性的马氏体组织。碳钢经淬火后的组织由马氏体及一定数量的残余奥氏体所组成。为了正确地进行钢的淬火，必须考虑下列三个重要因素：淬火加热温度、保温时间和冷却速度。
1、淬火温度的选择
正确选定加热温度是保证淬火质量的重要一环。淬火时的具体加热温度主要取决于钢的含碳量，可根据fe-fe3c相图确定（如图3-1所示）。对45#钢的亚共析钢，其加热温度为 ac3+30~50oc，此实验采用的加热温度为830o。若 加热温度不足（低于780oc的ac3温度），则淬火 组织中将出现铁素体而造成强度及硬度的降低； 但过高的加热温度（如超过acm）不仅无助于强度、硬度的增加，反而会由于产生过多的残余奥氏体 而导致硬度和耐磨性的下降。
2、保温时间的确定
淬火加热时间实际上是将试样加热到淬火温度所 需的时间及在淬火温度停留所需时间的总和。加 热时间与钢的成分、工件的形状尺寸、所用的加 热介质、加热方法等因素有关，一般按经验公式 加以估算。（经验公式：加热温度为800oc的圆柱 形工件，保温时间为1.0分钟/每毫米）。
3、冷却速度的影响
冷却是淬火的关键工序，它直接影响到钢淬火后的组织和性能。冷却时应使冷却速度大于临界冷却速度，以保证获得马氏体组织；在这个前提下又应尽量缓慢冷却，以减少内应力，防止变形和开裂。为保证淬火效果，应选用适当的冷却介质（如水、油等）。此实验的淬火冷却介质选用水。
考虑到实验中加热炉的极限温度，将加热温度定在800 oc，保温15分钟后进行水冷。(二)钢的回火
钢经经淬火后得到的马氏体组织质硬而脆,并且工件内部存在很大的内应力,如果直接进行磨削加工往往会出现龟裂；一些精密的零件在使用过程中将会引起尺寸变化而失去精度，甚至开裂。因此淬火钢必须进行回火处理。不同的回火工艺可以使钢获得所需的各种不同的组织和性能。
低温回火：回火温度150~250oc；回火后的组织为回火马氏体+残余奥氏体+碳化物；性 能特点是硬度高，内应力减少。
中温回火：回火温度350~500oc；回火后的组织为回火屈氏体；性能特点是硬度适中，有高的弹性。
高温回火：回火温度500~650oc；回火后的组织为回火索氏体；性能特点是具有良好塑 性、韧性和一定强度相配合的综合性能。
对碳钢来说，回火工艺的选择主要考虑回火温度和保温时间这两个因素。实验所用试样较小，故回火保温时间可为30分钟，回火温度选择低温回火温度，即：150~250oc。低温回火后在空气中冷却。
回火冷却方式：碳钢回火时，一般采用在空气中冷却。
四、实验内容与步骤：
1、对45钢进行淬火
（1）在进行淬火前先测量实验试样的硬度九次，并将后六次测量的数据计入表格中。（2）、将试样放入加热炉中，打开加热炉。使其温度上升到800 oc开始计时。保温15分钟。（3）、15分钟后，取出试样对其进行水冷。（4）、待试样完全冷却，用磨砂纸将其表面磨平整光滑。（5）、再次测量试样的硬度一共五次。并计入表格中。
2、对45钢淬火后进行低温回火（1）、将回火炉的温度设定在200 oc。（2）、待温度升到200 oc时，将试样放入加热炉中，并开始计时。保温30分钟（3）、30分钟后，取出试样放在指定位置进行空冷。（4）、待试样完全冷却，用磨砂纸将其表面磨平整光滑。（5）、再次测量试样的硬度一共五次。并计入表格中。
五、实验数据记录
1、淬火前的硬度
分析：测量时，由于选择的测量点不同和人为操作因素，每次测量的数据存在误差。试样中心和边沿的硬度明显不同，测量时尽量选择中心处测量。
2、淬火后的硬度
分析：与淬火前相比，淬火后的硬度明显增大。说明适当的淬火可以增大材料的硬度。
3、回火后的硬度
分析：与淬火前相比，回火后钢的硬度明显大于钢的原始硬度，但比淬火后的硬度小些。说明回火后钢的硬度降低了。
六、分析与讨论
试验中，钢淬火加热后，必须迅速在水中冷却。这是因为谁的冷却速度快，防止奥氏体转变为珠光体而得不到需要的马氏体组织。通过淬火，钢的硬度得到了明显的提高。
淬火钢在回火过程中发生了一系列的组织变化，这必然会引起机械性能发生相应的变化。淬火钢的回火，实质上是一个软化过程，性能变化的总趋势是，随着回火温度的升高，硬度、强度降低，而塑性、韧性提高。
七、实验感想
对于我们机械学生，这是第一次比较专业的实验。因此，实验过程中大家都非常的认真投入。从中切实学习到了知识，提高了自己的动手能力。特别是材料硬度的变化，让我们感受到了材料的魅力，增加了我们对材料的兴趣。
第三篇：热处理实验报告
篇一:钢得热处理实验报告 钢得热处理实验报告 一、实验目得 1、了解热处理对材料性能得影响 2、了解在相同得热处理状态下材料成分对材料性能得影响 3、了解用显微镜观察金相得制样过程 二、仪器材料 箱式电炉(sx2—4-１0、sx—４-1０）、硬度测试仪(hr—150a）、30 钢、t10 钢、砂轮（砂纸)三、实验过程 １）、金相得制备 将一小块金属材料用金相砂纸磨光后进行抛光,去除金相磨面由细磨所留下得细微磨痕及表面变形层,使磨面成为无划痕得光滑镜面,然后用侵蚀剂进行腐蚀，以使组织被显示出来，这样就得到了一块金相样品。
2)、钢得热处理淬火与正火 钢得淬火：淬火就就是将钢加热到相变温度以上，保温后放入各种不同得冷却介质中(v 冷应大于ｖ临）,以获得马氏体组织。钢经淬火后得组织由马氏体及一定数量得残余奥氏体所组成。
步骤为:加热前先对试样进行硬度测定(为便于比较，一律用洛氏硬度测定)；再将试样放入箱式电炉中,t10 钢在７70℃左右,30 钢在８60℃左右分别均匀加热 15 分钟;然后迅速在水中冷却,并不断搅拌.将淬火后得试样用砂轮磨平，并测出硬度值(hrc)填入表 1 中。
钢得正火:钢加热到 ac３（亚共析钢）或ａc1(过共析钢）以上３0~５0℃以上,保温适当时间后,在自由流动得空气中冷却得热处理工艺。
步骤为:加热前先对试样进行硬度测定（为便于比较,一律用洛氏硬度测定）。再将试样放入箱式电炉中,ｔ10 钢在 770℃左右，30 钢在 860℃左右分别均匀加热 15 分钟,后在空气中缓慢冷却。将正火后得试样用砂轮磨平，并测出硬度值(hｒｃ)填入表 2 中。
四、结果及讨论 1、为什么淬火处理后得硬度值比正火处理后得高？ 答:因为淬火冷却速度比正火冷却速度快,由过冷奥氏体得连续冷却转变图像可知淬火后得到得就是马氏体组织,而正火后得到得组织主要就是珠光体.马氏体比珠光体晶粒度细晶界面多，使得晶体得位错滑移阻力增大，从而硬度提高。
２、在相同得热处理状态下不同得材料成分对钢得硬度得影响? 答：钢得硬度与钢得含碳量有关。３0 钢就是亚共析钢,热处理后室温下得组织为铁素体与珠光体,而 t10 钢为过共析钢，热处理后室温下得组织为珠光体与渗碳体.渗碳体就是脆硬相硬度比铁素体高，所以在相同得热处理状态下 t10 得硬度比 30 钢高。
五、结论 1、不同得热处理对材料得性能影响不同。
２、不同材料成分得钢在相同得热处理状态下性能不同。篇二：金属材料及热处理实验报告 金属材料及热处理实验报告 学 院: 高等工程师学院专业班级：
冶金 e111 姓
名：
学
号：
杨泽荣
4110２0１0 2014 年 6 月 7 日 45 号钢 3０0℃回火后得组织观察及洛氏硬度测定 目录 一、实验目得、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、1 二、实验原理、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、1 1.加热温度得选择、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、1 2、保温时间得确定、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、２ ３、冷却方法、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、３ 三、实验材料与设备、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、4 1.实验材料、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、４ ２、实验设备、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、4 四、实验步骤、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、4 1.试样得热处理、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、4 1.１淬火、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、4 1、2 回火、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、５ 2、试样硬度测
定、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、5 3、显微组织观察与拍照记录、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、5 3、１样品得制备、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、5 3、2 显微组织得观察与记录、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、6 五、实验结果与分析、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、6 1.样品硬度与显微组织分析、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、6 ２、淬火温度、淬火介质对钢组织与性能得影响、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、6 2.1 淬火温度得影响、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、6 ２、2 淬火介质得影响、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、７ 3 回火温度对钢组织与性能得影响、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、７ 3.1 回火温度对４5 钢组织得影响、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、7 3、2 回火温度对 45 钢硬度与强度得影响、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、７ 4 合金元素对钢得淬透性、回火稳定性得影响、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、8 4.１合金元素对钢得淬透性得影响、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、8
４、2 合金元素对钢得回火稳定性得影响、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、9 5 碳含量对钢得淬硬性得影响、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、9 六、结论、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、9 参考文献、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、9 一、实验目得 1.掌握碳钢得常用热处理(淬火及回火)工艺及其应用。
２、研究加热条件、保温时间、冷却条件与钢性能得关系。
3、分析淬火及回火温度对钢性能得影响。
4、观察钢经热处理后得组织,熟悉碳钢经不同热处理后得显微组织及形态特征.5、了解金相照相得摄影方法，培养学生独立分析问题与解决问题得能力.二、实验原理 钢得热处理就就是利用钢在固态范围内得加热、保温与冷却,以改变其内部组织,从而获得所需要得物理、化学、机械与工艺性能得一种操作.一般热处理得基本操作有退火、正火、淬火、回火等。
进行热处理时,加热温度、保温时间与冷却方式就是最重要得三个基本工艺因素。正确选择这三者得规范,就是热处理成功得基本保证。
1、加热温度得选择 1)退火加热温度
一般亚共析钢加热至 ac3+（２０—30）℃（完全退火)；共析钢与过共析钢加热至 aｃ1 +(２0-30)℃(球化退火),目得就是得到球状渗碳体，降低硬度，改善高碳钢得切削性能。
2)正火加热温度
一般亚共析钢加热至 ac3 ＋(30—５０)℃;过共析钢加热至ａｃｃm ＋（30—５０)℃,即加热到奥氏体单相区。退火与正火得加热温度范围选择见图 2、1.3)淬火加热温度
一般亚共析钢加热至 ac３+（30—５０)℃;共析钢与过共析钢加热至ａc1＋(３０-50)℃,见图 2、2。
钢得成分,原始组织及加热速度等皆影响到临界点得位置。在各种热处理手册或材料手册中,都可以查到各种钢得热处理温度。热处理时不能任意提高加热温度,因为加热温度过高时，晶粒容易长大,氧化、脱碳与变形等都会变得比较严重。各种常用钢得工艺规范见表２、1.4)回火温度得选择
钢淬火后都要回火，回火温度决定于最终所要求得组织与性能（常常就是根据硬度得要求)。按加热温度高低回火可分为三类: 图 2、2 淬火得加热温度范围图 2、１ 退火与正火得加热温度范围 表 2、1 常用钢得工艺规范 a。
低温回火
在 150-250℃得回火称为低温回火,所得组织为回火马氏体,硬度约为ｈrc6０。其目得就是降低淬火应力,减少钢得脆性并保持钢得高硬度。低温回火常用于高碳钢得切削刀具、量具与滚动轴承件.ｂ.中温回火
在 350—50０℃得回火称为中温回火，所得组织为回火屈氏体，硬度约为hrc40—48。其目得就是获得高得弹性极限,同时有高得韧性。主要用于含碳 0、5—0、８%得弹簧钢热处理.c.高温回火
在 50０—650℃得回火称高温回火，所得组织为回火索氏体，硬度约为 hrｃ25—35．其目得就是获得既有一定强度、硬度,又有良好冲击韧性得综合机械性能。所以把淬火后经高温回火得处理称为调质处理，用于中碳结构钢． ２、保温时间得确定 为了使工件内外各部分温度约达到指定温度,并完成组织转变，使碳化物溶解与奥氏体成分均匀化,必须在淬火加热温度下保温一定得时间。通常将工件升温与保温所需时间算在一起，统称为加热时间。
热处理加热时间必须考虑许多因素,例如工件得尺寸与形状,使用得加热设备及装炉量,装炉时炉子温度、钢得成分与原始组织,热处理得要求与目得等等.1)退火、正火保温时间
实际工作中多根据经验大致估算加热时间。一般规定,在空气介质中,升到规定温度后得保温时间,对碳钢来说,按工件厚度或直径每毫米需一分钟到一分半钟估算；合金钢按每毫米二分钟估算。在盐浴炉中,保温时间则可缩短 1—２倍。
2)淬火加热保温时间按下列经验公式估算: t??？k?h 式中ｔ-保温时间(ｍｉn)； α—加热系数（miｎ/mm）
（见表 2、２）;ｋ—工件装炉方式修正系数(一般 k = 1~1、5）;ｈ—工件有效厚度（mm)（尺寸最小部位)。表 2、２ 加热系数 α(min/mｍ)可参考经验公式加以确定: 3)回火时间回火时间一般从工件入炉后炉温升至回火温度时开始计算。回火时间一般为１~3h, t？?d?ｂ 式中 t-回火保温时间(min);d—工件有效厚度(mm)； ｂ—附加时间,一般为 1０~20min;α—加热系数(箱式电炉取 2~2、5min/mm)。
3、冷却方法 热处理时得冷却方式要适当,才能获得所要求得组织与性能。
退火一般采用随炉冷却。
正火（常化)采用空气冷却,大件可采用吹风冷却。
淬火冷却方法非常重要,一方面冷却速度要大于临界冷却速度,以保证全部得到马氏体组织；另一方面冷却应尽量缓慢，以减少内应力,避免变形与开裂.为了解决上述矛盾,可以采用不同得冷却介质与方法，使淬火工件在奥氏体最不稳定得温度范围内(65０—55０℃)快冷，超过临界冷却速度,而在 ms(300—100℃)点以下温度时冷却较慢,理想得冷却速度如图２、3 所示。
常用淬火方法有单液淬火、双液淬火(先水冷后油冷）、分级淬火、等温淬火,如图 2、4 所示。表２、3 中列出了几种常用淬火介质得冷却能力。
图 2、３ 淬火时得理想冷却曲线示意图 图２、4 各种淬火冷却曲线示意图篇三:45 钢得热处理实验报告 金属材料得热处理实验报告 试验项目：45 钢淬火及回火前后硬度测量 班级:机械一班 组长:林文文 学号:２ 组员:竹凌东 陈林 陈书尚 指导老师:杨兰英 试验日期: 224
2０11 年１2 月八日 45 号钢得热处理 一、试验目得 1.了解硬度测定得基本原理及应用范围。
2.了解洛氏硬度试验机得主要结构及其操作方法。
3.初步建立碳钢得含碳量与其硬度间得关系。
4.分析淬火温度得选择对刚性能得影响.5.研究冷却条件刚性能得关系。
二、实验仪器及材料 1.hr—1５0a 型洛氏硬度试验机。
2.试样:φ20×10mｍ 4５钢． 3.加热炉。
4.磨砂纸 5。冷却液：水（20oc 左右)。
hr—１５０a 型洛氏硬度计主要零部件 1.机身 2、加荷手柄 3、升降手把 4、手轮５、丝杠保护套(内有丝杠)6、待测试件７主轴 8、小杠杆 9、大杠杆 10、调整块 11、定位标记１２、吊环１3、螺钉 14、砝码变换器 1５、砝码 1６、油针 17、油毡１８、后盖 19、缓冲器２０、卸荷手柄 2１、压头 22、上盖 23、指示表 ２４变荷手柄２５、工作台 三、实验原理 热处理就是一种很重要得金属热加工得工艺方法，也就是充分发挥金属材料性能潜力得重要手段。热处理得主要目得就是改变钢得性能，其中包括使用性能及工艺性能。钢得热处理工艺特点就是将钢加热到一定得温度,经一定时间得保温, 然后以某种速度冷却下来，通过这样得工艺过程能使钢得性能发生改变．其基本工艺方法可分为退火、淬火及回火等,本次试验要求淬火与回火.(一）钢得淬火 钢得淬火:淬火就就是将钢加热到 aｃ3(亚共析钢）或 ac１(过共析钢)以上 30~5０oｃ，保温后放入各种不同得冷却介质中快速冷却（v 冷＞ｖ临）,以获得具有高硬度、高耐磨性得马氏体组织。碳钢经淬火后得组织由马氏体及一定数量得残余奥氏体所组成。为了正确地进行钢得淬火，必须考虑下列三个重要因素:淬火加热温度、保温时间与冷却速度。
１、淬火温度得选择 正确选定加热温度就是保证淬火质量得重要一环。淬火时得具体加热温度主要取决于钢得含碳量，可根据 fe-ｆe３c 相图确定(如图３-１所示）。对 45#钢得亚共析钢，其加热温度为 ａc３＋3０~50oｃ,此实验采用得加热温度为８30o。若 加热温度不足(低于 780oｃ得ａｃ3 温度)，则淬火 组织中将出现铁素体而造成强度及硬度得降低;但过高得加热温度(如超过 aｃｍ)不仅无助于强度、硬度得增加,反而会由于产生过多得残余奥氏体 而导致硬度与耐磨性得下降.2、保温时间得确定 淬火加热时间实际上就是将试样加热到淬火温度所 需得时间及在淬火温度停留所需时间得总与.加 热时间与钢得成分、工件得形状尺寸、所用得加 热介质、加热方法等因素有关，一般按经验公式 加以估算。（经验公式：加热温度为８00oc 得圆柱 形工件,保温时间为 1、0 分钟/每毫米)． 3、冷却速度得影响
冷却就是淬火得关键工序，它直接影响到钢淬火后得组织与性能．冷却时应使冷却速度大于临界冷却速度，以保证获得马氏体组织;在这个前提下又应尽量缓慢冷却,以减少内应力,防止变形与开裂。为保证淬火效果,应选用适当得冷却介质(如水、油等)。此实验得淬火冷却介质选用水。
考虑到实验中加热炉得极限温度，将加热温度定在 800 ｏc,保温 1５分钟后进行水冷。
（二）钢得回火 钢经经淬火后得到得马氏体组织质硬而脆，并且工件内部存在很大得内应力,如果直接进行磨削加工往往会出现龟裂;一些精密得零件在使用过程中将会引起尺寸变化而失去精度,甚至开裂。因此淬火钢必须进行回火处理。不同得回火工艺可以使钢获得所需得各种不同得组织与性能。
低温回火：回火温度 150~250oc;回火后得组织为回火马氏体+残余奥氏体+碳化物；性 能特点就是硬度高,内应力减少。
中温回火：回火温度３5０～５00oc；回火后得组织为回火屈氏体;性能特点就是硬度适中, 有高得弹性。
高温回火:回火温度５００~6５0oc;回火后得组织为回火索氏体;性能特点就是具有良好塑 性、韧性与一定强度相配合得综合性能。
对碳钢来说，回火工艺得选择主要考虑回火温度与保温时间这两个因素。
实验所用试样较小，故回火保温时间可为 3０分钟，回火温度选择低温回火温度，即:１５0~250oc。低温回火后在空气中冷却。
回火冷却方式：碳钢回火时，一般采用在空气中冷却。
四、实验内容与步骤: 1、对 45 钢进行淬火(1）在进行淬火前先测量实验试样得硬度九次,并将后六次测量得数据计入表格中。
（2）、将试样放入加热炉中,打开加热炉。使其温度上升到 800 ｏc 开始计时。保温 15 分钟。
（３）、15 分钟后，取出试样对其进行水冷。
(4）、待试样完全冷却，用磨砂纸将其表面磨平整光滑。
(5)、再次测量试样得硬度一共五次。并计入表格中.２、对 45 钢淬火后进行低温回火(１）、将回火炉得温度设定在 200 ｏc。
（2)、待温度升到 200 oc 时,将试样放入加热炉中,并开始计时。保温３０分钟（3)、3０分钟后,取出试样放在指定位置进行空冷。
（4)、待试样完全冷却，用磨砂纸将其表面磨平整光滑．（5）、再次测量试样得硬度一共五次.并计入表格中。
五、实验数据记录 １、淬火前得硬度 分析:测量时,由于选择得测量点不同与人为操作因素，每次测量得数据存在误差。试样中心与边沿得硬度明显不同,测量时尽量选择中心处测量． 2、淬火后得硬度 分析：与淬火前相比，淬火后得硬度明显增大。说明适当得淬火可以增大材料得硬度。
3、回火后得硬度 分析：与淬火前相比，回火后钢得硬度明显大于钢得原始硬度，但比淬火后得硬度小些。说明回火后钢得硬度降低了.六、分析与讨论 试验中,钢淬火加热后,必须迅速在水中冷却。这就是因为谁得冷却速度快,防止奥氏体转变为珠光体而得不到需要得马氏体组织。通过淬火,钢得硬度得到了明显得提高。
淬火钢在回火过程中发生了一系列得组织变化，这必然会引起机械性能发生相应得变化。淬火钢得回火,实质上就是一个软化过程,性能变化得总趋势就是,随着回火温度得升高,硬度、强度降低，而塑性、韧性提高。
七、实验感想 对于我们机械学生，这就是第一次比较专业得实验。因此,实验过程中大家都非常得认真投入.从中切实学习到了知识，提高了自己得动手能力。特别就是材料硬度得变化，让我们感受到了材料得魅力,增加了我们对材料得兴趣．
第四篇：金属材料的热处理实验报告
金属材料的热处理实验报告
试验项目：45钢淬火及回火前后硬度测量 班级：机械一班
组长：林文文 学号：201006040112 组员：竹凌东 陈林 陈书尚
指导老师：杨兰英 试验日期：
201006040111 201006040113 201006040114 2011年12月八日 1/5 45号钢的热处理
一、试验目的
1.了解硬度测定的基本原理及应用范围。
2.了解洛氏硬度试验机的主要结构及其操作方法。3.初步建立碳钢的含碳量与其硬度间的关系。4.分析淬火温度的选择对刚性能的影响。5.研究冷却条件刚性能的关系。
二、实验仪器及材料
1.HR—150A型洛氏硬度试验机。2.试样:Φ20×10mm 45钢。3.加热炉。4.磨砂纸
5．冷却液：水（20ºC左右）。HR-150A型洛氏硬度计主要零部件
1.机身 2.加荷手柄 3.升降手把4.手轮5.丝杠保护套（内有丝杠）6.待测试件7主轴 8.小杠杆9.大杠杆10.调整块11.定位标记12.吊环13.螺钉14.砝码变换器15.砝码 16.油针17.油毡18.后盖19.缓冲器20.卸荷手柄21.压头22.上盖23.指示表 24变荷手柄25.工作台
三、实验原理
热处理是一种很重要的金属热加工的工艺方法，也是充分发挥金属材料性能潜力的重要手段。热处理的主要目的是改变钢的性能，其中包括使用性能及工艺性能。钢的热处理工艺特点是将钢加热到一定的温度，经一定时间的保温，然后以某种速度冷却下来，2/5 通过这样的工艺过程能使钢的性能发生改变。其基本工艺方法可分为退火、淬火及回火等，本次试验要求淬火与回火。
（一）钢的淬火
钢的淬火：淬火就是将钢加热到Ac3（亚共析钢）或Ac1（过共析钢）以上30~50ºC，保温后放入各种不同的冷却介质中快速冷却(V冷＞V临)，以获得具有高硬度、高耐磨性的马氏体组织。碳钢经淬火后的组织由马氏体及一定数量的残余奥氏体所组成。为了正确地进行钢的淬火，必须考虑下列三个重要因素：淬火加热温度、保温时间和冷却速度。
1、淬火温度的选择 正确选定加热温度是保证淬火质量的重要一环。淬火时的具体加热温度主要取决于钢的含碳量，可根据Fe-Fe3c相图确定（如图3-1所示）。对45#钢的亚共析钢，其加热温度为 Ac3+30~50ºC，此实验采用的加热温度为830º。若 加热温度不足（低于780ºC的Ac3温度），则淬火 组织中将出现铁素体而造成强度及硬度的降低；
但过高的加热温度（如超过Acm）不仅无助于强度、硬度的增加，反而会由于产生过多的残余奥氏体 而导致硬度和耐磨性的下降。
2、保温时间的确定
淬火加热时间实际上是将试样加热到淬火温度所 需的时间及在淬火温度停留所需时间的总和。加 热时间与钢的成分、工件的形状尺寸、所用的加 热介质、加热方法等因素有关，一般按经验公式 加以估算。（经验公式：加热温度为800ºC的圆柱 形工件，保温时间为1.0分钟/每毫米）。
3、冷却速度的影响
冷却是淬火的关键工序，它直接影响到钢淬火后的组织和性能。冷却时应使冷却速度大于临界冷却速度，以保证获得马氏体组织；在这个前提下又应尽量缓慢冷却，以减少内应力，防止变形和开裂。为保证淬火效果，应选用适当的冷却介质（如水、油等）。此实验的淬火冷却介质选用水。
考虑到实验中加热炉的极限温度，将加热温度定在800 ºC，保温15分钟后进行水冷。(二)钢的回火
钢经经淬火后得到的马氏体组织质硬而脆,并且工件内部存在很大的内应力,如果直接进行磨削加工往往会出现龟裂；一些精密的零件在使用过程中将会引起尺寸变化而失去精度，甚至开裂。因此淬火钢必须进行回火处理。不同的回火工艺可以使钢获得所需的各种不同的组织和性能。
低温回火：回火温度150~250ºC；回火后的组织为回火马氏体+残余奥氏体+碳化物；性 能特点是硬度高，内应力减少。
中温回火：回火温度350~500ºC；回火后的组织为回火屈氏体；性能特点是硬度适中，有高的弹性。
高温回火：回火温度500~650ºC；回火后的组织为回火索氏体；性能特点是具有良好塑 性、韧性和一定强度相配合的综合性能。
对碳钢来说，回火工艺的选择主要考虑回火温度和保温时间这两个因素。实验所用试样较小，故回火保温时间可为30分钟，回火温度选择低温回火温度，即：150~250ºC。低温回火后在空气中冷却。
回火冷却方式：碳钢回火时，一般采用在空气中冷却。
四、实验内容与步骤：
1、对45钢进行淬火（1）
在进行淬火前先测量实验试样的硬度九次，并将后六次测量的数据计入 3/5 表格中。（2）、将试样放入加热炉中，打开加热炉。使其温度上升到800 ºC开始计时。保温15分钟。（3）、15分钟后，取出试样对其进行水冷。（4）、待试样完全冷却，用磨砂纸将其表面磨平整光滑。（5）、再次测量试样的硬度一共五次。并计入表格中。
2、对45钢淬火后进行低温回火（1）、将回火炉的温度设定在200 ºC。（2）、待温度升到200 ºC时，将试样放入加热炉中，并开始计时。保温30分钟（3）、30分钟后，取出试样放在指定位置进行空冷。（4）、待试样完全冷却，用磨砂纸将其表面磨平整光滑。（5）、再次测量试样的硬度一共五次。并计入表格中。
五、实验数据记录
1、淬火前的硬度
分析：测量时，由于选择的测量点不同和人为操作因素，每次测量的数据存在误差。试样中心和边沿的硬度明显不同，测量时尽量选择中心处测量。
2、淬火后的硬度
分析：与淬火前相比，淬火后的硬度明显增大。说明适当的淬火可以增大材料的硬度。
3、回火后的硬度
分析：与淬火前相比，回火后钢的硬度明显大于钢的原始硬度，但比淬火后的硬度小些。说明回火后钢的硬度降低 4/5 了。
六、分析与讨论
试验中，钢淬火加热后，必须迅速在水中冷却。这是因为谁的冷却速度快，防止奥氏体转变为珠光体而得不到需要的马氏体组织。通过淬火，钢的硬度得到了明显的提高。淬火钢在回火过程中发生了一系列的组织变化，这必然会引起机械性能发生相应的变化。淬火钢的回火，实质上是一个软化过程，性能变化的总趋势是，随着回火温度的升高，硬度、强度降低，而塑性、韧性提高。
七、实验感想
对于我们机械学生，这是第一次比较专业的实验。因此，实验过程中大家都非常的认真投入。从中切实学习到了知识，提高了自己的动手能力。特别是材料硬度的变化，让我们感受到了材料的魅力，增加了我们对材料的兴趣。
第五篇：实验报告要求
实验课程教学目的及要求
生物环境测试实验是农业生物环境工程专业的一门必修的实践性课程，是学生学会解决工程问题的一个重要手段和方法。通过实验，使学生加深对所学基本理论的理解，并得到充实与提高。
一、教学目的
实验课程是农业生物环境工程工程教学的重要组成部分，是系列课程教学内容和课程体系改革的主要内容之一。实验教学是使学生理论联系实际，以培养学生观察问题、分析问题和解决问题的能力。旨在通过有关基础理论学习、实验设计、实验仪器及器械的使用、实验操作、实验结果记录与分析、实验报告书写以及实验过程中的团结合作，达到如下目的。
（1）培养学生理论来自实践的科学观点。
（2）培养学生善思考、敏观察、会动手、准确表达及巧妙创新的能力。使学生了解实验方案的设计，初步掌握本专业的实验研究方法，掌握基本测试技能和技术。
（3）培养学生对实验研究的兴趣，初步养成对科学工作的严肃态度、严格要求、严密思维、团结合作及实事求是的作风。
（4）通过实验数据的整理使学生初步掌握数据分析处理的技术，包括如何收集实验数据，如何正确地分析和归纳实验数据，使之不但能运用一些实验成果来验证某些概念理论，而且还可通过一系列设计型的综合应用实验来培养锻炼学生的动手能力和解决实际问题的能力。
（5）使学生加深对建筑环境及设备工程专业所学基本概念的理解，巩固所学的知识和理论，提高其对所学知识综合运用的能力。
学生通过本课程的学习和实验实践，要求掌握下面的基本内容：
（1）科学实验的作用及其重要意义；
（2）了解和熟悉实验常用的仪器和装置；
（3）能熟练使用实验常用的仪器、工具及量具；
（4）掌握实验的原理、方法、测试技术、数据采集、误差分析与处理等基本理论和基本技能；
（5）了解及熟悉实验研究、实验设计的方法。
二、教学要求
为了保证实验的质量，顺利完成实验并作出合格的实验报告，故对实验过程中各个步骤提出如下说明和要求。
（一）实验预习
实验前，学生应认真阅读教材中有关实验的内容及其他相关的参考文献资料，进行实验预习，未预习者不得参加实验。预习主要完成以下工作：
（1）认真阅读实验指导书，明确所作实验的目的、方法、要求、实验原理和实验内容及实验步骤和注意事项，充分理解所作实验的意义，写出简明的预习提纲。
（2）根据所作实验的具体任务，研究实验的理论依据和实验的具体做法，分析应该测取哪些数据，并估计这些数据的变化规律。确定测试项目及测试方法，准备好实验记录表格及计算用具；
（3）到实验室现场结合实验指导书仔细了解摸索实验流程、主要设备的构造、仪表的安装部位、测量原理和使用方法。根据实验任务和现场勘察，拟定实验方案和操作步骤。
（二）实验设计
实验设计是实验研究的重要环节，是获得满足要求的实验结果的基本保障。在实验教学中，应反复讲解和训练，使学生确实理解和掌握实验设计方法。
（三）实验操作
（l）实验设备启动前必须检查：
1）设备、管道上各个阀门的开、关状态是否符合流程要求；
2）泵等转动的设备，启动前先停车检查能否正常转动，才可启动设备；
3）检查各种仪表是否能正常使用。
（2）实验操作时应该全神贯注，认真操作和记录实验数据，并观察实验现象，发现问题及时处理或报告实验指导教师。
（3）实验操作结束时应先将有关气源、水源、热源、测试仪表的连通阀门以及电源关闭，然后切断主设备电源，调整各阀门应处的开或关位置状态。
（4）实验测定、记录和数据整理：
1）实验测取的数据：凡是影响实验结果或是整理数据时必需的参数都应测取。它包括大气条件、设备有关尺寸、物理性质及操作数据等。凡可以根据某一数据导出或从手册中查得的参数就不必直接测定。
2）实验数据的读取及记录
（A）根据实验目的要求，在实验前作好数据记录表格，在表格中应记下各项物理量的名称、表示符号及单位。
（B）实验时待现象稳定后，方可开始读取数据，条件改变后，也要稳定一定时间后读取数据，以排除因仪表滞后现象而导致读数不准的情况。
（C）每个数据记录后，应该立即复核，以免读错或写错数据。
（D）数据记录必须反映仪表的精度。一般要记录到仪表最小分度以下一位数。
（E）实验中如果出现不正常情况，以及数据有明显误差时，应在备注栏中加以注明。
（5）实验数据的整理：
1）原始记录数据只可进行整理，绝不可修改。经判断确系过失误差所造成的不正确数据可以注明后不计入结果。
2）同一实验点的几个有波动的数据可先取其平均值，然后进行整理。
3）采用列表法整理数据清晰明了，便于比较。在表格之后应附计算示例，以说明各项之间的关系。
4）实验结果用列表、绘制曲线、图形或方程式的形式表达。
（四）实验课应注意事项
（1）实验课时，学生应注意以下几点：
1）严格遵守实验室规则，保持安静和良好的课堂秩序，尊重指导教师。
2）实验分小组进行，小组成员既要有明确分工，又要注意团结合作。这样既可提高实验的成功率，又能使每个同学都能得到应有的技能训练。
3）实验过程应按照实验方法和步骤，进行规范和准确的技术操作。
4）认真、全面和敏锐地观察实验中出现的各种现象；准确、及时、客观地记录结果。在没有获得预期结果时，也应据实记录。整个实验过程都不得敷衍、马虎和主观臆测。不允许实验后单凭记忆来描述实验结果。
5）力求了解每个实验步骤和实验结果的意义，实验全过程要积极主动思考以下问题：①实验取得了什么结果？②为什么出现这种结果？③这种结果的意义是什么？④出现非预期结果的原因是什么？
6）爱护实验器材，各组实验器材不得调换混用，力求保持实验台面的整洁，做到有条不紊。
7）注意安全，严防触电、火灾等事故发生。
（2）实验课后，学生应注意以下几点：
1）按要求关闭实验仪器，清洁仪器表面。清点实验器材并洗净擦干，交还借用的器械。
如有仪器、器械损坏或遗失，要立即报告指导老师。
2）安排值日生搞好实验室清洁卫生，离开实验室前应关好电源、水龙头和门窗。
3）认真整理、分析实验结果，独立书写实验报告，并按时交给指导教师。
第一节
实验基本程序
实验是根据研究目的，利用科学仪器设备，人为地控制自然现象，在有利的条件下去研究自然现象，探索自然规律。按实验目的可分为验证性实验和探索性实验；按表达方法可分为定性实验和定量实验。验证性实验是通过实验验证某种假设或理论，探索性实验是通过实验总结出规律；定性实验多用于某项探索的初级阶段，定量实验集中于研究自然事物的数据，求出某些因素之间量的关系。
实验包括实验者、实验手段和实验对象三要素。课程实验的实验者为学生，实验对象是被测试的物体，实验手段包括实验方法和实验设备、仪器等。实验者在充分理解实验要求和原理的基础上，采用各种测试手段按照一定的程序，取得各种实验数据，以及对数据进行处理和分析。
工程实验的基本程序如下图所示。
工程实验通常可按如下步骤进行：
第一步
提出问题。
根据已经掌握的知识，提出打算验证的基本概念或者探索研究的问题。对于基本实验，学生应按实验指导的提示，明确实验目的，了解所作实验主要是解决什么问题，掌握实验基本原理。
第二步
实验设计。
自己确定实验目标，选择实验设备、装置所需要的各种器材、工具，具体进行实验方
案的设计，包括实验目的、步骤、计划、测试项目、测试方法标准等内容。对于基本实验，学生应按实验指导的说明，弄清所作实验的设计方法、实验装置设计、实验步骤等内容。
第三步
实验研究。
根据设计好的实验方案进行实验，收集实验数据，在实验中应如实客观地记录所有实验数据。
第四步
实验数据分析与处理。
实验数据分析与处理是整个实验过程中的一个重要部分，学生应利用已掌握的基本概念分析实验数据，通过数据分析加深对基本概念的理解。实验过程中应随时进行数据整理分析，一方面可以看出实验效果是否能达到预期目的，另一方面又可随时发现问题，修改实验方案，指导下一步实验的进行。整个实验结束后，要对实验数据进行整理制成图表，并进行分析处
理，从而确定影响因素的主次与最佳运行条件，建立经验公式，找出事物内在规律等。其内容大致包括实验数据误差分析、实验数据分析整理、实验数据的处理。
第五步
实验报告。
实验报告是对整个实验的全面总结，通过对实验数据的系统分析，对实验结果进行评价，判断实验过程中是否发现新的问题，是否验证了文献中的某些观点，是否可以设计新的设备，是否可以提出新的实验方案。
实验报告要求文字通顺，字迹端正，图表整齐，结果正确，讨论认真。实验报告包括以下组成部分：实验名称，实验目的，实验原理，实验装置，仪表，实验步骤，实验数据及分析处理，实验结果及问题讨论。实验报告的重点是实验数据处理和实验结果讨论。
实验完成后，必须撰写实验报告，但有些学生不重视撰写实验报告，作完实验后只随便应付一下就结束了。实际上实验报告是显示并保存实验成果的依据。通过撰写实验报告可培养学生分析综合、抽象概括、判断推理等思维能力，也可训练学生对语言、文字、曲线、图表、数理计算等方面的表达能力。因此，实验报告是实验教学必不可少的重要组成部分，应充分重视和认真对待。
在这里需要明确的是对于同一实验要求，可以有各种不同的实验原理、实验方法和测试手段。选择实验方法时既要考虑能满足实验要求，也要考虑设备的配备、测量范围、精度、成本等问题，争取用最简单的方法和手段得到最好的实验结果。提倡学生在实验报告讨论中，提出达到同样的实验目的，可采用的其他不同的实验原理、实验方法和测试手段，提出自己的创新的实验设计方案。
第二节
实验报告的撰写方法
实验报告，就是在某项科研活动或专业学习中，实验者把实验的目的、方法、步骤、结果等，用简洁的语言写成书面报告。它是对实验进行全面的总结，是一份技术文件，是对实验结果进行评估的文字材料，是研究成果的重要表现形式，也是课题评价的重要依据。实验报告必须在科学实验的基础上进行，它是成功的或失败的实验结果的记载，它有利于不断积累研究资料，总结研究成果，提高实验者的观察能力，分析问题和解决问题的能力，培养理论联系实际的学风和实事求是的科学态度。
撰写实验报告，是课题研究工作的最后环节。撰写实验报告必须简明、数据完整、结论明确，有讨论、有分析，得出的公式或图形有明确的使用条件。撰写实验报告的能力也需要经过严格训练，其目的是训练表达及综合分析能力，为今后写好研究报告和科学论文打下基础。
一、实验报告撰写的原则
实验报告应该完全根据自己的实验历程撰写，除小部分可引用他人的文献之外，都必
须是实实在在的实验结果与过程的记录。实验报告的长短与成绩不一定成正比，实在而有创见的一句话，比千百行空话更有价值。每位学生实验结束后，应独立撰写自己的实验报告，自觉培养及提高自身的学术实验报告写作能力，严禁抄袭他人的实验结果和实验报告。实验数据处理曲线应采用坐标纸绘制或采用电脑绘制，并应在曲线中标清实验数据点。实验报告应尽可能使用数据处理软件处理及分析实验数据，使用电脑文本处理软件撰写实验报告。
二、实验报告的结构及写作要求
实验报告并不强调固定和统一的格式，只要写得合理、正确、一致，均为好的实验报告，事实上只要随手翻开一本科学期刊，参考其论文的格式，用心来写实验报告，就可以有相当好的成果。实验报告应全面完整且简单明了地阐述实验进行的情况。
完整的实验报告应包括以下几项内容：题目、引言、实验过程与方法、实验结果、讨论、结论、参考文献及附录。
（一）题目
实验报告的标题，应点明研究课题的性质，使读者容易了解研究课题的内容。标题必须包含两个明确的信息：研究对象和研究问题。
（二）引言
对实验报告的内容起提纲掣领的作用。一般先简明扼要地交代研究课题的目的意义，国内外研究的现状和发展趋势，研究的内容、范围、方法、成果等。通过研究现状的叙述来说明自己是受什么启发、根据什么来提出这一实验课题的研究的，重点说明实验要解决以及通过何种途径获得解决的主要问题，建立假设的理论依据。
对于实验课程实验报告而言，此内容主要为课程实验目的。实验目的应简单描述实验的动机与目标，应尽量用自己的话写出来，不要直接抄袭实验指导书的内容。实验目的的书写应简单、明确，突出重点，可以从理论和实践两个方面考虑。在理论上，验证定理定律，并使实验者获得深刻和系统的理解；在实践上，掌握使用仪器或器材的技能技巧。
（三）实验过程与方法
此部分主要介绍实验过程与方法，它是实验报告极其重要的内容。内容包括实验的方法、实验用的仪器和材料、实验的步骤，读者由此可以明确实验的组织实施、实验的基本操作方法。
对于课程实验报告而言，此部分要写明依据何种原理、定律或操作方法进行实验，要写明经过哪几个步骤。还应该画出实验装置的结构示意图，再配以相应的文字说明，这样既可以节省许多文字说明，又能使实验报告简明扼要、清楚明白。此部分应写出自己的实验步骤，应完全记录下所操作的流程与条件，而并非是实验指导书中所载的内容。
（四）实验结果
实验结果即根据实验过程中所见到的现象和测得的数据作出结论。数据记录和计算是指从实验中测到的数据以及计算结果。数据结果应经过统计处理，处理过的数据用频数表、均数、标准差、相关系数等表示。展示的各种图表应简明扼要，要有标题并编号后安排在相应的文字叙述处。如有必要，还应对图表的某些内容加以说明或注释。列举的数据，必须是实验中获取的，有据可查，经得起复核，不能凭空编造。
此部分主要以事实、数据表达，以图示和表列方法呈现。书写时应条理分明地写出自己的实验结果，实事求是地写出实验观察所得的结果，切勿遗漏重要结果。
（五）讨论和结论
（1）讨论：讨论是指对实验中发生的现象、实验最后获得的结果进行理论的分析和解释，为实验报告的结论提供理论依据，阐述实验的意义、结论的理论价值。此部分书写可写出实验成功或失败的原因，实验后的心得体会、建议；实验中存在的缺点或问题，说明有待于进一步深化研究的目标；探讨实验新的领域的拓展，说明未来还可进一步研究的方向等内容。
（2）结论：结论是对课题研究的小结，交代研究的问题和得到的结论。结论不是实验结果的简单重复，而是实验结果和理论讨论的概括。文字应简明扼要，措辞科学准确，肯定什么和否定什么，须明确，不能含糊。“实验结果”、“结论”、“讨论”三者之间有本质的区别。“实验结果”是客观事实，应该是肯定的，并可在相应实验中重现。“结论”、“讨论”则是主观的分析与认识，是对实验结果的理性认识。“结论”、“讨论”、“实验结果”三者既有区别，也有相互联系。有的实验报告为叙述方便，将它们合在一起写，也有的将它们分为三部分来写。
（六）参考文献资料
列出参考资料有利于提高实验报告的可信度，也有利于读者阅读、研究和拓展视野。实验报告中引用他人结果者，一定要列入参考文献。罗列的参考文献资料必须是确实用过和参考价值较高的，不一定全部罗列。一般写法是在引用处用符号［］标注（［］内填写阿拉伯
数码）。然后在实验报告末尾的“参考文献资料”栏，按阿拉伯数码逐条列出参考文献资料条目，格式应符合国家标准《文后参考文献著录规则》（GB／T 7714一2005）的规定。
（七）附录
附录一般包括实验研究过程中收集积累的重要的原始资料等内容。
（八）课程实验报告格式
课程实验报告格式与科学研究实验报告类似，其实验报告内容包括：
（1）实验时间、报告人、同组人等。
（2）实验名称、实验目的与要求等。
（3）实验基本原理。
（4）实验装置简介、流程图及主要设备的类型和规格。
（5）实验操作步骤。
（6）原始数据记录表格。
（7）实验数据的整理。实验数据的整理就是把实验数据通过归纳、计算等方法整理出
一定的关系（或结论）的过程。应有计算过程举例，即以一组数据为例从头到尾把计算过程一步一步写清楚。
（8）将实验结果用图示法、列表法或方程表示法进行归纳，得出结论。
（9）对实验结果及问题进行分析讨论。
课程实验报告必须力求简明、书写工整、文字通顺、数据完全、结论明确。图形图表的绘制必须用直尺、曲线板或计算机数据处理。实验报告必须采用学校统一印制的实验报告纸编写。报告应在指定时间交给指导老师批阅。
三、实验报告撰写时应注意事项
撰写实验报告是一件非常严肃、认真的工作，要讲究科学性、准确性、求实性。在撰写实验报告过程中，学生容易出现以下问题，应引起重视及注意。
（1）观察不细致，没有及时、准确、如实记录。
在实验时，由于观察不细致，不认真，没有及时记录，结果不能准确地写出所发生的各种现象，不能恰如其分、实事求是地分析各种现象发生的原因。故在记录中，一定要看到什么，就记录什么，不能弄虚作假。为了印证一些实验现象而修改数据，假造实验现象等做法，都是不允许的。
（2）说明不准确，或层次不清晰。
说明步骤，有的说明没有按照操作顺序分条列出，结果出现层次不清晰、凌乱等问题。
（3）没有尽量采用专用术语来说明事物。
（4）外文、符号、公式不准确，没有使用统一规定的名词和符号。
知识要点
应掌握实验的基本程序、实验的主要步骤及实验报告的撰写方法等内容。
（一）工程实验主要步骤
第一步
提出问题；
第二步
实验设计；
第三步
实验研究；
第四步
实验数据分析与处理；
第五步
实验报告。
（二）实验报告的结构
（1）题目；
（2）引言；
（3）实验过程与方法；
（4）实验结果；
（5）讨论和结论；
（6）附录；
（7）参考文献资料。
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