Работа на микроскопе:

1. Выбрать увеличение микроскопа (объектив и окуляр) для визуального наблюдения. Начинать надо с меньших увеличений, переходя к большим.

2. В отверстие визуального тубуса (5) вставить окуляр.

3.В посадочное отверстие, расположенное в верхней части иллюминаторного тубуса (7) вставить объектив.

4. В окно предметного столика вставить подкладку с нужным отверстием в зависимости от размера шлифа и установить столик в таком положении, чтобы объектив был в центре отверстия подкладки.

5. Поместить исследуемый шлиф полированной и протравленной поверхностью вниз на подкладку предметного столика над объективом.

6. Визуальный тубус вдвинуть до упора.

7. Наблюдая в окуляр, вращением винта (13) произвести грубую наводку на фокус.

8. Наблюдая в окуляр, вращением винта (4) произвести точную наводку на фокус.

9. Наблюдая в окуляр, при помощи винтов (9) передвигать предметный столик и просматривать структуру в разных местах шлифа. Водить шлифом по подкладке предметного столика нельзя.

Порядок проведения лабораторной работы

1. Приготовить микрошлиф, последовательно проведя операции получения плоской поверхности образца, шлифования, полирования и травления.

2. Изучить устройство металлографического микроскопа – оптическую схему и устройство. Зарисовать оптическую схему микроскопа.

3. Освоить работу на микроскопе.

4. Просмотреть приготовленный ранее микрошлиф до и после травления.

5. Зарисовать включения и микроструктуру в кругах диаметром около 60мм или в квадратах 60х60 мм.

Составление отчета

Отчет о проведенной работе должен содержать следующее:

1. Задание.

2. Цель работы.

3. Описание приготовления микрошлифа.

4. Схему оптической системы микроскопа.

5. Рисунки включений и микроструктуры.

Лабораторная работа № 3 испытание механических свойств металлов и сплавов на растяжение

Задание:

1. Произвести испытание на растяжение образцов стали.

2. Определить предел пропорциональности ( ), предел текучести – физический ( ) и условный ( ), предел прочности ( ), относительное удлинение ( ) и относительное сужение ( ).

3. Составить отчет о работе.

Цель работы:

Цель работы – научиться самостоятельно производить испытание на растяжение и определять показатели прочности и пластичности.

В процессе выполнения работы необходимо изучить порядок подготовки образца для испытания на растяжение, устройство машины для растяжения, подготовку машины для испытания, установку образца в зажимах машины, методику обработки диаграммы растяжения, методику определения относительного удлинения ( ) и относительного сужения ( ).

Приборы, материалы и инструмент:

Для проведения работы необходимо иметь испытательную разрывную машину, образцы для испытания на растяжение, штангенциркуль, микрометр 0-25 мм, линейку с делениями, бумагу для записи диаграммы.

Подготовка образцов для испытания:

Для испытания на растяжение применяют круглые или плоские образцы. По ГОСТ 1497-84 геометрические параметры образцов должны иметь следующие соотношения: - короткий, - средний, - длинный,

где: – начальная расчетная длина образца, – начальная площадь поперечного сечения расчетной части образца. Для цилиндрических образцов отношение расчетной длины к начальному диаметру , т.е. , называют кратностью образца, от которой зависит его конечное относительное удлинение. На практике применяют образцы с кратностью 2,5; 5 и 10. Самым распространенным является образец с кратностью 5.

На рабочей части образцов не должно быть следов механической обработки, забоин и других дефектов; образцы должны быть без кривизны и закалочных трещин.

h – длина головки – расчетная длина образца (рабочая часть) – диаметр цилиндрической части образца.

Рис. 1. Образец для испытания на растяжение

.

Перед испытанием образцы измеряют при помощи микрометра и штангенциркуля. Точность измерения не ниже 0,01мм – при измерении диаметров до 10мм и не ниже 0,05мм при измерении диаметров выше 10мм.

Измерение производят не менее чем в трех местах по длине рабочей части образца, диаметр измеряют в двух взаимно перпендикулярных направлениях. Полученные наименьшие размеры, записывают в графу 2 протокола испытания, по ним вычисляют площадь поперечного сечения образца и записывают в графу 3 протокола испытания.

Чтобы после испытания определить удлинение, измеряют расчетную длину образца и записывают в графу 4 протокола испытания. Установленная начальная расчетная длина ограничивается неглубокими кернами или рисками.

1 - собственно машина 2 - винт грузовой 3 - нижний захват (активный) 4 - образец 5 - верхний захват (пассивный) 6 - силоизмерительный датчик 7 - пульт управления с электроприводной аппаратурой 8 - индикатор нагрузок 9 - рукоятки управления 10 - диаграммный механизм 11 - кабель

Рис. 2. Принципиальная схема испытательной машины

.

Основными элементами испытательной машины являются: приводной нагружающий механизм, обеспечивающий плавное нагружение образца вплоть до его разрыва; силоизмерительное устройство для измерения силы сопротивления образца растяжению; механизм для автоматической записи диаграммы растяжения.

В процессе испытания диаграммный механизм непрерывно регистрирует первичную (машинную) диаграмму растяжения в координатах: нагрузка (Р) – абсолютное удлинение образца ( ).

На диаграмме растяжения пластичных металлических материалов можно выделить три характерных участка: ОА – прямолинейный, соответствующий упругой деформации; АВ – криволинейный, соответствующий упругопластической деформации при возрастании нагрузки; участок ВС – также криволинейный, соответствующий упругопластической деформации при снижении нагрузки. В точке С происходит окончательное разрушение образца с разделением его на две части.

Рис. 3. Диаграмма растяжения

По полученной диаграмме определяют следующие характеристики механических свойств:

предел пропорциональности

предел упругости (условный)

предел текучести (физический)

предел текучести (условный)

временное сопротивление или

предел прочности

относительное удлинение

относительное сужение

Два последних показателя определяют после измерения образца в конечном виде, то есть после испытания.

Составление отчета

Отчет о проведенной работе должен содержать следующее:

1. Задание.

2. Цель работы.

3. Схему испытательной машины и краткое описание ее устройства.

4. Полученную при испытании диаграмму растяжения.

5. Расчеты определения пределов пропорциональности, текучести, прочности, относительного удлинения и относительного сужения. Заполненный протокол испытания на растяжение.

Приложение

Протокол испытания на растяжение

Форма и материал образцов:

Машина:

№ п/п

Размеры расчетной части образца до испытания

Нагрузки соответствующие

σпц МПа

σт МПа

σ0,2 МПа

σв МПа

Размеры после испытания

Относительное удлинение δ %

Относительное сужение ψ %

Диаметр dо мм

Площадь поперечного сечения Sо мм²

Расчетная длина ℓо мм

Предел у пропорцион. Pпц. Н

Предел у текучести Pт Н

Предел у текучести услв. P 0,2 Н

Предел у прочности Pмах Н

Длина ℓк мм

Площадь сечения в месте разрыва Sк мм²

1.

2.

3.

4.