Medvedev_9587_Lab_2
.pdfМИНОБРНАУКИ РОССИИ САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ «ЛЭТИ» ИМ. В.И. УЛЬЯНОВА (ЛЕНИНА) Кафедра Физической химии
ОТЧЕТ По лабораторной работе №2
по дисциплине «Материаловедение» Тема: «Измерение микротвёрдости материалов»
Студент гр. 9587 |
|
Медведев Г.Н. |
|
Преподаватель |
|
|
Бугров А.Н. |
Санкт-Петербург
2021
Цель работы:
Измерение твердости для получения характеристики механических свойств материалов.
Оборудование: микротвердомер марки ПМТ-3М.
Теоретические положения
Твердость материалов определяют при помощи воздействия на их поверхность наконечника, называющегося индентором.
Существует несколько способов измерения твердости: вдавливанием индентора,
царапанием поверхности, ударом или же по отскоку.
Метод вдавливания – наиболее распространенный способ измерения твердости. В
результате вдавливания индентора в материал, его поверхностные слои, находящиеся под наконечником индентора и вблизи него, пластически деформируются. После снятия нагрузки на поверхности остается отпечаток.
В зависимости от величины нагрузки и размера индентора можно определить макро и микротвердость материала. Макротвердость характеризуется тем, что испытуемые материал вдавливается тело, проникающее на сравнительно большую глубину, зависящую, прежде всего от величины прилагаемой нагрузки и свойств материала.
Метод определения микротвердости предназначен для оценки твердости очень малых объемов материала. Он позволяет произвести оценку твердости отдельных фаз или структурных составляющих матер иалов, а также разницы в твердости отдельных участков этих составляющих.
В качестве индентора чаще всего используют правильную четырехгранную алмазную пирамиду с углом при вершине 136 градусов. Индентор плавно вдавливается в образец при нагрузках 0,09807-1,961 Hи стандартном времени приложении нагрузки
10 с. Число твердости по Виккерсу
определяется по формуле : HV = |
1 |
|
2F sin(136) |
|
0,1891 F, где F-нагрузка на |
|||
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
= d2 |
||||
|
g |
d2 |
|
|||||
индентор, d-диагональ отпечатка, выраженная в мм, g-ускорение свободного падения.
2
Для подчеркивания того, что измеренные значения HV относятся к микротвердости, можно встретить обозначение Hv. Форма записи по ГОСТУ: 100 HV 0.01/20, где 100-твердость, выраженная в числах твердости, 0.01 нагрузка,
выраженная в кг, 20 время приложения нагрузки, выраженное в секундах.
Главная ценность метода микротвердости – это возможность оценки твердости отдельных фаз и структурных составляющих.
3
Обработка результатов
Внесем полученные данные из снимков в таблицу 1 и рассчитаем в ней же
значение микротвердости для материала.
|
|
|
|
|
|
Hu |
|
|
|
№ |
d1(мм) |
d2(мм) |
dср |
Hu |
Откл |
сред |
(Hu-Huср) |
(Hu- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Huср)^2 |
|
1 |
0,000009202 |
0,000009202 |
9,2E-06 |
3022,89 |
|
|
-0,845058303 |
0,7141235 |
|
2 |
0,000010284 |
0,000010149 |
1E-05 |
2722,71 |
|
|
-301,0182373 |
90611,979 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
0,000009134 |
0,000009 |
9,1E-06 |
3067,9 |
|
|
44,16319152 |
1950,3875 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4 |
0,000009405 |
0,000009675 |
9,5E-06 |
2915,79 |
|
|
-107,9452623 |
11652,18 |
|
|
|
|
|
|
157,639 |
3023,73 |
|
|
|
5 |
0,000008931 |
0,000009202 |
9,1E-06 |
3068,06 |
44,33238005 |
1965,3599 |
|||
|
|
||||||||
6 |
0,000009066 |
0,000009878 |
9,5E-06 |
2936,72 |
|
|
-87,01266834 |
7571,2045 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
7 |
0,000008119 |
0,000008525 |
8,3E-06 |
3342,54 |
|
|
318,806579 |
101637,63 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
8 |
0,000009066 |
0,000009337 |
9,2E-06 |
3023,05 |
|
|
-0,680797725 |
0,4634855 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
9 |
0,000009066 |
0,000008796 |
8,9E-06 |
3114,61 |
|
|
90,88067114 |
8259,2964 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
10 |
0,000009066 |
0,000009337 |
9,2E-06 |
3023,05 |
|
|
-0,680797725 |
0,4634855 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 1
Полученное значение микротвердости: Hμ = (0,00302 ±
0,00016) |
Н |
, по таблице Виккерса HV = 308 |
кгс |
|
нм2 |
мм2 |
|||
|
|
Вывод:
В ходе проделанной лабораторной работы был изучен метод определения микротвёрдости методом вдавливания индентора в материал монеты, она же была определена по Виккерсу, в итоге, по классификации можно сказать, что это металлический материал, латунь.
4