bogodukhov_s_i_sinyukhin_a_v_kozik_e_s_kurs_materialovedeniy

Отчет о результатах

Студент Петров С.И. Группа 99МСИ2 Концентрация углерода в сплаве 0,5 %.

Таблица фазового и структурного состава сплава

втемпературных интервалах

Встолбцах таблицы расположены:

1.Номера температурных интервалов.

2.Температура верхней границы данного температурного интер вала, С.

3.Температура нижней границы данного температурного интер вала, С.

4.Наименование фаз, существующих в сплаве в данном темпера турном интервале.

5.Концентрация углерода в фазе на верхней границе температур ного интервала, %.

6.Концентрация углерода в фазе на нижней границе температур ного интервала, %.

7.Структурный состав сплава в данном температурном интервале.

8.Вариантность системы в данном температурном интервале.

Таблица направления фазовых превращений

В столбцах таблицы расположены:

1.Номера температурных интервалов.

2.Температура верхней границы данного температурного интерва ла, С.

282КУРС МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЯ В ВОПРОСАХ И ОТВЕТАХ

3.Температура нижней границы данного температурного интер вала, С.

4.Наименование исходной фазы (фаз), испытывающей (испыты вающих) превращение в данном температурном интервале.

5.Концентрация углерода в исходной фазе на верхней границе температурного интервала, %.

6.Концентрация углерода в исходной фазе на нижней границе температурного интервала, %.

7.Наименование фазы (фаз), образующейся (образующихся) в данном температурном интервале.

8.Концентрация углерода в продукте превращения на верхней границе температурного интервала, %.

9.Концентрация углерода в продукте превращения на нижней границе температурного интервала, %.

Расчет количественного фазового и структурного составов сплава

Температура 600 С.

При заданной температуре сплава и концентрации углерода в нем…

Вфазе феррит содержится 0,01 % углерода.

Вфазе цементит содержится 6,67 % углерода.

Расчет фазового состава сплава:

Фаза феррит содержится в сплаве в количестве

(6,67 0,5)/(6,67 0,01)100 92,6 %.

Фаза цементит содержится в сплаве в количестве

(0,5 0,01)/(6,67 0,01)100 7,4 %.

Расчет структурного состава сплава:

Структурная составляющая феррит содержится в сплаве в коли честве

(0,8 0,5)/(0,8 0,01)100 38 %.

Структурная составляющая перлит содержится в сплаве в коли честве

(0,01 0,5)/(0,01 0,8)100 62 %.

Работа закончена. Благодарю Вас. До свидания.

5. ПРОГРАММА «ЭКЗАМЕНАТОР» (ОПИСАНИЕ)

Программный комплекс «Экзаменатор» представляет собой кон тролирующую программу, содержащую более 500 программирован ных задач вопросов по дисциплине.

Программный комплекс предназначен для контроля знаний сту дентов по темам, назначаемым преподавателем. Возможно построе ние задания так, что каждый студент группы получает свой, отличный от других, набор вопросов.

Особенностью комплекса является то, что при неверных ответах на задаваемые программой вопросы на экране ЭВМ появляется краткая характеристика существа допущенной ошибки и список учебной лите ратуры, в котором может быть найден материал по заданному вопросу.

5.1. БЛОК СХЕМА ПРОГРАММЫ «ЭКЗАМЕНАТОР»

286 КУРС МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЯ В ВОПРОСАХ И ОТВЕТАХ

Структура файлов тестов.

1 — наименование теста

2 — N е количество вопросов в тесте

3 — достаточное количество правильных ответов на 5

4 — достаточное количество правильных ответов на 4

5 — достаточное количество правильных ответов на 3

6 — ————

7 — ———————— — 1 й вопрос

8— количество ответов (k1) 9 — правильный ответ

8k1 — неправильный ответ

.

.

.

.

n ———————

n 1 — ———————— — последний вопрос N

n 2 — количество ответов (k2) n 3 — правильный ответ

.

.

.

.

n 2 k2 — неправильный ответ

х — ссылка на литературу по первому вопросу

.

.

.

.

х N 1 — ссылка на литературу по N му вопросу

288 КУРС МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЯ В ВОПРОСАХ И ОТВЕТАХ

5.2. ПРИМЕР РАБОТЫ С ПРОГРАММОЙ (ЭХО РАСПЕЧАТКА)

6. КРИТЕРИИ КОНСТРУКЦИОННОЙ ПРОЧНОСТИ МАТЕРИАЛОВ

Под конструкционной прочностью материала понимают совокуп ность его механических свойств, обеспечивающих надежную и длитель ную работу изготовляемых из него деталей в данных условиях эксплуа тации, т.е. конструктивная прочность характеризуется показателями, или критериями прочности, надежности и долговечности (табл. 1).

1. Критерии конструкционной прочности

6.1. КРИТЕРИИ ПРОЧНОСТИ И ЖЕСТКОСТИ

Критериями прочности и жесткости являются модули упругости Е и сдвига G, которые важны для характеристики материалов, идущих на изготовление конструкций, работоспособность которых определя ется жесткостью (ходовые винты станков, штоки, валы с большим со отношением 1/d и т.д).

К критериям прочности при статических нагрузках относят вре менное сопротивление материала (предел прочности) в, условный предел текучести , твердость НВ, модуль упругости Е, модуль сдвига G, предел выносливости R [40].

По величине временного сопротивления в оценивают несущую способность деталей, изготовленных из малопластичных материалов, например, по характеристике в рассчитывают детали из чугуна. Кри терий 0,2 используют при оценке работоспособности деталей из пла стичных материалов (большинство сталей, цветных металлов).

Для ориентировочной оценки временного сопротивления пла стичных материалов могут быть использованы простые соотношения,

290 КУРС МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЯ В ВОПРОСАХ И ОТВЕТАХ

существующие между в и твердостью материала по Бринеллю. На пример, для отожженных сталей в НВ/3.

Критерии в и 0,2 также используют для расчета прочности дета лей при кратковременных циклических перегрузках и малом числе циклов (до 10).

Для ограничения упругих деформации деталей, требующих сохра нения точных размеров и формы (станины, корпуса редукторов, мат рицы пресс форм, штампы) или для обеспечения упругих деформа ций (в деталях типа пружин, мембран), необходимо учитывать модуль нормальной упругости материала Е или модуль сдвига G (критерии жесткости). Чем больше величина Е, тем меньше упругая деформацияупр при данном уровне напряжения в материале ( упр Е).

Материал упругих элементов конструкций, например пружин, должен обладать низким модулем упругости и высоким пределом уп ругости ( упр), что обеспечит значительные упругие перемещения при нагружении элемента. В частности, максимальная деформация дости

гается при напряжении, равном упр ( maxупр упр / E).

Величина модуля упругости изменяется незначительно при терми ческой обработке и легировании и соответствует величине модуля уп ругости основного элемента сплава (для железа Е 2 105 МПа). Мо дуль упругости Е практически не зависит от структуры металла.

Предел выносливости R используют при расчете деталей, испы тывающих длительные циклические нагрузки (оси, валы). Индекс «R» при характеризует асимметрию цикла, т.е. отношения минимально го и максимального в течение цикла напряжений: R min/ max. При симметричном цикле R 1 и предел выносливости записывает

ся как 1.

Критерий выносливости определяется напряжением, которое не вызывает усталостного разрушения при неограниченно большом или заданном (базовом) числе циклов нагружения.

На рис. 1 представлены кривые усталости двух видов материалов. По вертикальной оси отложены максимальные напряжения циклаmax, а по горизонтальной — число циклов нагружений (N). За базу испытаний Nб принимают 107 циклов для сталей и 108 циклов для цветных металлов. Кривые усталости показывают, какое количество циклов способен выдержать материал при заданной величине макси мального напряжения.

Горизонтальный участок определяет напряжение, которое не вызывает усталостного разрушения после заданного (базового Nб) числа циклов. Это напряжение представляет собой физический предел выносливости R. Наклонный участок кривой усталости ха рактеризует ограниченный предел выносливости, равный напряже