3.2. Завдання на підготовку до лабораторної роботи
Для виконання лабораторної роботи та пояснення результатів експериментів необхідно пропрацювати такі питання:
Дефекти, що можуть ініціювати руйнування.
Закономірності зародження тріщин.
Типові місця зародження тріщин та методи їх визначення.
Макроструктурний аналіз.
3.3. Контрольні питання
Пояснити чому несуцільності сприяють процесу руйнування?
Якими методами доцільно виявляти дефекти типу несуцільностей?
Охарактеризувати дефекти - закат та волосовина. Пояснити механізм їх впливу на процес руйнування.
Пояснити механізми утворення термічних тріщин та впливу на процес руйнування.
Пояснити механізми впливу неметалевих включень на процес руйнування.
За якими ознаками зламу можна визначити місця зародження тріщин?
З яких причин тріщини зароджуються на границі поділу між зміцненим шаром та більш пластичною і менш міцною серцевиною?
3.4. Матеріали і устаткування
Набір зламів зразків і деталей, мікроскоп.
3.5. Вказівки з техніки безпеки.
Роботу виконують з дозволу викладача у відповідності з інструкціями із ТБ (додаток А).
3.6. Порядок виконання лабораторної роботи
Провести дослідження зламів зруйнованих деталей. Встановити місця зародження тріщин та причини (дефекти), що ініціювали їх з’явлення.
3.7. Порядок оформлення звіту
Мета роботи, загальні відомості. Дати коротку характеристику основним дефектам, що можуть ініціювати зародження тріщин. Пояснити вплив виявлених дефектів на закономірності зародження тріщин. Надати рекомендації по їх усуненню. Зробити висновки щодо отриманих результататів.
3.8. Література
Лахтин Ю.М., Материаловедение [Текст]: Учебник для высших технических учебных заведений / Ю.М. Лахтин, В.П. Леонтьева – 3-е изд., перераб. и доп. – М.: Машиностроение, 1990. – С 8...9.
Контроль качества термической обработки стальных полуфабрикатов и деталей [Текст]: Справочник под ред. В.Д. Кальнера. М.: Машиностроение, 1984. – С38…45.
Лабораторна робота № 4
Приклад виконання експертної роботи на тему «Дослідження причин руйнування колінчатого валу тепловозу»
Мета роботи: встановлення причин руйнування колінчатого валу дизельного двигуна тепловозу. що відпрацював половину планового ресурсу.
4.1 Загальні відомості
На ЗФЗ при штатній роботі тепловозу відбулося руйнування колінчатого валу дизельного двигуна який відпрацював менше 50 % планового ресурсу. Тому за ініціативи ЗФЗ з метою встановлення причин руйнування вказаної деталі була проведена дана робота.
4.1.1 Матеріал та методика проведення досліджень
Згідно наданого креслення дана деталь виготовляється зі сталі 35ХН3МА. Її термічна обробка включає термополіпшення на твердість 269-375 НВ і азотування на глибину 0,3 мм. Крім того вимогами креслення не допускаються такі дефекти як флокени, тріщини, плівки, розшарування, усадочна пористість, скупчення неметалічних включень, забоїни розкуті й розкатані пухирі. Максимальний розмір припустимого неметалевого включення і волосовин не повинен перевищувати 0.3 мм по ширині та 4 мм по довжині. По кожній шатунній, корінній шийках і щоках допускається не більше двох подібних дефектів. На радіусах і на відстані 5 мм від них дефекти і їхнє виправлення не допускаються. З інших вимог слід зазначити, що виходи отворів для змащення повинні мати чистоту обробки не гірше 0.63 на глибину 10 мм.
У даній роботі вивчення мікроструктури проводили за допомогою металографічного мікроскопа МІМ-8. Для визначення мікротвердості використали прилад типу ПМТ-3 з навантаженням 50 г. Схема вирізки зразків для виготовлення мікрошліфів наведена на рисунку 1.
При візуальному огляді колінчатого вала виявлено, що шорсткість поверхонь шатунних шийок і виходів отворів для подачі змащення не задовольняє вимозі креслення. Від отворів для змащення в напрямку місця руйнування поширюються тріщини довжиною близько 20 мм, Такі ж дефекти виявлені на двох сусідніх шийках (рис. 4.2).
1 – заготовка (диск товщиною =10 мм,) 2 – лінії розрізання заготовки, 3 – поверхня шліфа, 4 – місця вимірювання мікротвердості.
Рисунок 4.1 - Схема вирізання зразків.