Новые понятия – термины:

Процедура отбора проб — это важнейшая составляющей получения адекватных данных о качественных и количественных характеристиках любого образца. Это процедура, заключающаяся в отборе части вещества или материала с целью формирования пробы.

Относительное удлинение - показывает на сколько процентов изменилось тело. Единица измерения процент - %.

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

Деформация пластическая - диаграмма, показывающая зависимость между силой приложенного усилия и деформацией пластичного металла.

Деформация остаточная - деформация, остающаяся после приложения к образцу определенного уровня растягивающих, сжимающих или сдвиговых напряжений в точно установленный интервал времени и разгрузки за точно установленный интервал времени.

Деформация упругая - деформация, исчезающая после прекращения действий на тело внешних сил. При этом тело принимает первоначальные размеры и форму.

Прочность — это сопротивляемость разрушению.

Твердость - сопротивляемость пластической деформации в малом объеме при внедрении в поверхность КМ индентора.

Индентор -стандартное тело определенной формы, изготовленного из весьма твердого материала и предназначенного для количественной оценки твердости.

Предел текучести (физический) -

Предел прочности - механическое напряжение, выше которого происходит разрушение материала.

Пластичность - способность материала без разрушения получать большие остаточные деформации.

Предел текучести условный - напряжение, при котором остаточная (пластическая) деформация составляет 0,2%.

Упругость - способность возвращаться к исходной форме и размерам после снятия нагрузки, вызвавшей деформацию.

Вязкость - способность материала поглощать за счет пластической деформации работу внешних сил при ударе.

Метод Бринелля - относится к методам вдавливания. Испытание проводится следующим образом:

-вначале образец подводят к индентору;

-затем вдавливают индентор в образец с плавно нарастающей нагрузкой в течение 2‑8 секунд;

-после достижения максимальной величины нагрузка на индентор выдерживается в определённом промежутке времени (для сталей обычно 10‑15 секунд);

-затем снимают приложенную нагрузку, отводят образец от индентора и измеряют диаметр получившегося отпечатка.

Метод Шора - метод определения твёрдости очень твёрдых материалов, преимущественно металлов, по высоте, на которую после удара отскакивает специальный боёк, свободно и вертикально падающий с определённой высоты. Твердость по этому методу Шора оценивается в условных единицах, пропорциональных высоте отскакивания бойка.

Проба - небольшая часть какого-нибудь материала, взятая для анализа или испытания и служащая для определения качества всего материала.

Метод УЗК - метод, предложенный С. Я. Соколовым в 1928 году и основанный на исследовании процесса распространения ультразвуковых колебаний с частотой 0,5 — 25 МГц в контролируемых изделиях с помощью специального оборудования — ультразвукового преобразователя и дефектоскопа.

Разрывная машина - испытательная машина, предназначенная для проведения статических испытаний и определения физических свойств материалов на осевое растяжение, сжатие, изгиб в рамках технических возможностей машины.

Закон Гука - утверждение, согласно которому, деформация, возникающая в упругом теле, пропорциональна приложенной к этому телу силе.

Метод Виккерса - сущность метода заключается во вдавливании в испытуемый материал правильной четырёхгранной алмазной пирамиды с углом 136° между противоположными гранями.

Метод Роквелла - метод неразрушающей проверки твёрдости материалов. Основан на измерении глубины проникновения твёрдого наконечника, называемого индентором, в исследуемый материал при приложении одинаковой для каждой шкалы твёрдости нагрузки.

Метод Польди - одновременно в испытуемый металл и в эталонный образец, твердость которого известна, под действием ударной (динамической) нагрузки вдавливается стальной закаленный шарик.

Метод царапания - алмазным конусом, пирамидой или шариком наносится царапина, которая является мерой. При нанесении царапин на другие материалы и сравнении их с мерой судят о твердости материала.

Образец - примерный, показательный или пробный экземпляр какого-либо материала, по которому можно составить представление о подобных материалах или изготовить их.

Относительное сужение - механическое свойство металла – отношение уменьшенной площади поперечного сечения образца к первоначальному сечению.

Предел упругости - свойство вещества, максимальное напряжение нагрузки, после снятия которой не возникает остаточных (пластических) деформаций.

Ползучесть - медленная, происходящая с течением времени, деформация твёрдого тела под воздействием постоянной нагрузки или механического напряжения.

Показатели - обобщенная характеристика объекта, процесса или его результата, понятия или их свойств выраженная в числовой форме.

Контрольные вопросы по теме лабораторной работы №1:

1. Пять групп свойств конструкционных материалов (КМ) (перечислить).

-химические;

-физические;

-механические;

-технологические;

-эксплуатационные.

2. Пять механических свойств (перечислить).

-прочность;

-твердость;

-пластичность;

-упругость;

-вязкость.

3. Что такое деформация?

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

4. Упругая и пластическая деформация (объяснить разницу).

Упругая деформация исчезает, после снятия нагрузки, а пластическая остается после снятия нагрузки.

5. Что такое пластичность (дать определение и примеры).

Пластичность - свойство твердых тел изменять форму и размеры под влиянием внешних нагрузок и сохранять ее, когда нагрузки перестают действовать (после снятия нагрузок).

6. s _0,2, s_в, s_т, s_сж, s_и, НV, Y, d. Какие из этих восьми величин являются:

- показателями прочности?

– s_в,s_сж, s_и

- показателями пластичности?

- s _0,2, s_т

- как они читаются?

- какую имеют размерность?

s _0,2– условный предел текучести, МПа

s_в - предел прочности при растяжении, Мпа

s_т - предел текучести, МПа

s_сж - предел прочности при сжатии, МПа

s_и - предел прочности при изгибе, МПа

НV - твердость по Виккерсу

Y- относительное сужение, %

d- диаметр отпечатка, м.

7. Какая связь существует между пределом прочности при растяжении КМ и его твердостью?

Прочность и твердость металлических КМ находятся в прямо-пропорциональной зависимости – более прочный материал имеет и большую твердость.

8. Назвать три известных метода оценки твердости КМ вдавливанием индентора. Что используют в качестве индентора в каждом методе?

- Метод Бринелля - вдавливание индентора в виде стального закаленного шарика;

- Метод Роквелла – вдавливание индентора в виде алмазного конуса:

- Метод Виккерса - вдавливание индентора в виде алмазной пирамиды.

9. Назвать 2-3 способа оценки твердости, где не используется индентор.

-Метод Шора;

-Метод царапания.

10. Указать преимущества и недостатки оценки твердости по методу Польди.

Преимущества:

-простота;

-удобство пользования;

-портативность;

-незначительный размер и масса.

Недостатки:

-невысокая точность измерения.

11. Какой метод используют для определения 1) твердости закаленной стали? 2) твердости тонкого листа или тонкой пластины?

1)Метод Роквелла;

2)Метод Виккерса.

12. Что означают аббревиатуры: НВ, НRC, HRB, HV, KC?

НВ – твердость по Бринеллю;

НRC – твердость по Роквеллу;

HRB – твердость по Роквеллу;

HV – твердость по Виккеру;

KC – ударная вязкость.

13. Дать несколько примеров технологических свойств КМ.

Свойства технологические (manufacturing properties) – свойства, характеризующие обрабатываемость. Литье, обработка давлением, обработка резанием, сварка ‒ основные традиционные методы металлообрабатывающей промышленности. При выборе метода обработки, как правило, принимают во внимание технологические свойства материалов. Так, например, в случае литья имеют значение хорошие литейные свойства КМ; при обработке давлением ‒ ковкость и пластичность, при обработке резанием ‒ твердость КМ.

14. Указать примерное соотношение чисел твердости HB и HRC.

НВ=10НRC

15. Дать несколько примеров физических и эксплуатационных свойств КМ.

Физические свойства — такие свойства вещества, как температура плавления, температура кипения, вязкость, плотность, растворимость, диэлектрическая проницаемость, присущие веществу вне химического взаимодействия.

Эксплуатационные свойства характеризуют способность материала работать в конкретных условиях- износостойкость, коррозионная стойкость, жаростойкость, жаропрочность, хладостойкость, антифрикционность, герметичность.

16. Стальной гвоздь при забивании загнулся. Гвоздь выпрямили. Какое механическое свойство демонстрирует этот случай?

Вязкость.

17. Какие механические свойства КМ важны для следующих инструментов: 1) нож, сверло, резец, 2) кернер, зубило?

1) твердость

2) твердость, упругость

18. В результате неумелого маневрирования судно ударилось бортом о пирс, образовалась вмятина на обшивке корпуса. Какое механическое свойство материала корпуса проявилось в этом случае?

Пластичность.

19. Какими механическими свойствами должен обладать материал для рессор, плоских пружин и торсионных валов?

Упругость, пластичность, пластичность

20. Какие механические свойства предъявляются к материалу 1) кувалды? 2) напильника?

1)ударная вязкость

2)прочность, твердость

21. Какой параметр является аргументом (независимой переменной) при оценке эксплуатационных свойств КМ?

Группа эксплуатационных свойств КМ наиболее многочисленная: сопротивляемость коррозии, эрозии, усталости, охрупчиванию, наклепу, ползучести, старению, токсичность, влагопоглощаемость и др. Поскольку эксплуатация протекает во времени, в характеристиках свойств этой группы обязательно в качестве аргумента выступает время (τ).

22. Что характеризуют технологические свойства материала?

Литейные свойства определяются способностью расплавленного металлов или сплава к заполнению литейной формы, степенью химической неоднородности по сечению полученной отливки, а также величиной усадки.

Деформируемость – способность принимать необходимую форму под влиянием внешней нагрузки без разрушения и при наименьшем сопротивлении нагрузке.

Свариваемость – способность металлов и сплавов образовывать неразъемные соединения требуемого качества.

Обрабатываемость– свойства металлов поддаваться обработке резанием. Критериями обрабатываемости является режимы резания и кач-во поверхностного слоя.