ГУМРФ им.адм. С.О. Макарова

Кафедра технической эксплуатации флота

Лабораторная работа № 1

по курсу «Материаловедения и технологии конструкционных

материалов» для спец. ЭСЭУ

Тема: Механические свойства конструкционных материалов и их показатели. Освоение методов оценки твердости металлических КМ.

Выполнил Шутько Денис Сергеевич № уч. гр. или шифр 26.05.06

Подпись ________________Дата ______________

Проверил_______________Дата_______________

Цель работы – изучение механических свойств, освоение методов количественной оценки твердости металлических КМ.

Оборудование:

- прибор ТК -14-250 для оценки величины твердости методом Роквелла,

- прибор Польди с микроскопом,

- эталон (с известной твердостью),

- образцы с неизвестной твердостью,

- молоток, жесткая плита.

Задания:

1. Виды деформаций на примере стержня.

- дать 5 эскизов по числу разновидностей деформаций,

- записать определения трех терминов: деформация, упругая деформация, пластическая деформация, привести практические примеры. Использовать учебник, интернет (см. Список литературы в описании лабораторной работы) и эскизы преподавателя на занятиях.

Место для эскизов (Рис. 1. …Рис.5.) Размеры каждого эскиза (рисунка) должны быть не менее 75х40 мм.

Рис. 1 Сжатие Рис 2. Растяжение Рис. 3 Сдвиг

Рис. 4 Кручение Рис. 5 Изгиб

- Деформация – это изменение формы или размеров тела под действием внешних сил.

- Упругая деформация – это деформация, исчезающая после снятия нагрузки.

- Пластическая деформация – это деформация, остающаяся после снятия нагрузки, т.е. после прекращения силового воздействия.

2. Диаграммы растяжения пластичных и малопластичных металлов. Эскиз. Показатели. Определения.

- изобразить в координатах удлинение Δ, м – нагрузка F, Н две типовые диаграммы растяжения: для металлов с высокой пластичностью и для малопластичных материалов.

- сделать эскиз образца для испытаний на растяжение

-записать: 1) какие 5 показателей механических свойств определяют по диаграмме растяжения, 2) привести их расчетные формулы,

- записать определения следующих терминов: пластичность, прочность, упругость.

Использовать учебник, интернет (см. список литературы), плакаты.

При недостатке места для эскизов или таблиц допускается приложение к отчету дополнительного листа.

Рис. 6. Образец для испытаний на растяжение

Рис. 7. Вид диаграммы растяжения на разрывной машине образцов из

а) - высокопластичного материала, в) - малопластичного материала.

Пять показателей механических свойств, определяемые по диаграмме растяжения:

- Предел пропорциональности – это наибольший уровень условного напряжения, при котором не наблюдается существенного нарушения закона Гука (каково удлинение, такова сила). Это напряжение определяют по формуле

- Предел упругости – это наибольший уровень условного напряжения, при котором материал проявляет упругие свойства, заключающиеся в том, что образец практически полностью восстанавливает свои первоначальные размеры после снятия внешней нагрузки. Его определяют по формуле

- Предел текучести – это наименьший уровень условного напряжения, при котором наблюдается значительный рост деформаций образца при постоянной (или слегка уменьшающейся) нагрузке. Этот предел определяют по формуле

- Предел прочности, чаще называемый временным сопротивлением, – это условное напряжение, соответствующее наибольшему уровню нагрузки, воспринимаемому образцом. Находят эту величину по формуле

- Разрушающее напряжение – это напряжение, при котором происходит разрыв образца. Этот предел не имеет особого практического значения и используется только при изучении процесса образования трещин. Разрушающие напряжения делятся на условные и истинные:  - условное;

 -  истинное.

Определения терминов:

Пластичность – это способность КМ получать, не разрушаясь под действием внешних сил, большую или меньшую остаточную деформацию.

Прочность – это сопротивляемость разрушению.

Упругость – это способность возвращаться к исходной форме и размерам после снятия нагрузки, вызвавшей деформацию. Это сопротивляемость пластической деформации.