МОСКОВСКИЙ АВИАЦИОННЫЙ ИНСТИТУТ

(НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ)

КАФЕДРА 104  «ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЕ ПРОЕКТИРОВАНИЕ И  УПРАВЛЕНИЕ КАЧЕСТВОМ»

УТВЕРЖДАЮ

И.о. заведующего кафедры 104

Денискина А.Р.

« » 2024 г.

Дисциплина

«Методы и средства измерений, испытаний и контроля»

Тема

«Исследование влияния дефектов на твердость образца»

Учебное время ___ часа

Оглавление

1 Цель работы 2

2 Материальное обеспечение 3

3 Задание на работу 3

4 Краткие теоретические сведения 5

4.1 Основные сведения о твердомере 5

4.1.1 Назначение и принцип действия 5

4.1.2 Устройство, характеристики и свойства 6

4.1.2.1 Общее устройство твердомера 6

4.1.2.2 Основные характеристики твердомера ИТБРВ-187,5-М 7

4.1.2.3 Свойства твердомера ИТБРВ-187,5-М 8

4.2 Методы измерения твердости 9

4.2.1 Историческая справка 9

4.2.2 Метод измерения твердости по Роквеллу 10

4.2.2.1 Принцип метода Роквелла 10

4.2.2.2 Инденторы, шкалы Роквелла и их применение 11

4.2.2.3 Подготовка к измерениям, методика измерения твердости по Роквеллу и особенности 12

4.2.3 Метод измерения твердости по Бринеллю 14

4.2.3.1 Принцип метода Бринелля 14

4.2.3.2 Инденторы, нагрузки и шкала Бринелля 14

4.2.3.3 Подготовка к измерениям, методика измерения твердости по Бринеллю и особенности 15

4.2.4 Метод измерения твердости по Виккерсу 16

4.2.4.1 Принцип метода Виккерса 16

4.2.4.2 Индентор, нагрузки и шкала Виккерса 16

4.3 Методика калибровки твердомера 18

4.3.1 Подготовка к калибровке 18

4.3.2 Процедура калибровки 19

4.3.3 Проверка калибровки 20

4.3.4 Периодичность калибровки 20

5 Инструктаж по технике безопасности при работе с твердомером 21

5.1 Общие требования безопасности 21

5.2 Требования безопасности перед началом работы 21

5.3 Требования безопасности во время работы 22

5.4 Требования безопасности по окончании работы 22

5.5 Меры безопасности при возникновении нештатных ситуаций 22

6 Задание для студентов: Исследование влияния дефектов на твердость материалов 24

1 Цель работы

1. Изучить основные методы измерения твердости (Роквелла, Бринелля, Виккерса), включая их принципы действия и области применения.

2. Понять принципы работы каждого метода, а также их возможности и ограничения применительно к различным материалам.

3. Научиться выбирать подходящий метод измерения твердости в зависимости от материала и требований к контролю, опираясь на понимание преимуществ и недостатков каждого метода.

4. Освоить методику проведения измерений твердости одним из изученных методов, включая подготовку образцов, калибровку приборов и проведение измерений.

5. Научиться анализировать и интерпретировать результаты измерений, сравнивать их с требованиями конструкторской документации (КД) и делать выводы о соответствии материалов заданным критериям.

2 Материальное обеспечение

1. Твердомер:

Универсальный стационарный твердомер с набором сменных инденторов и грузов для методов Роквелла, Бринелля и Виккерса.

2. Эталонные образцы:

Набор эталонных образцов для калибровки твердомера по методам Роквелла, Бринелля и Виккерса.

3. Исследуемые образцы:

Набор образцов из различных материалов (сталь, алюминий, латунь, пластик и т.д.) с известной маркировкой.

4. Техническая документация:

Чертежи или технические условия (ТУ) на материалы с требованиями к твердости.

5. Инструменты для подготовки образцов:

• Обезжиривающий раствор.

• Салфетки/ветошь.

• Шлифовальная бумага различной зернистости.

6. Измерительные инструменты:

• Линейка.

• Штангенциркуль.

7. Компьютерное оборудование:

• Компьютер с программным обеспечением для обработки данных (например, Microsoft Excel).(Наличие ПК носит рекомендательный характер)

8. Сопутствующие материалы:

• Инструкции по эксплуатации твердомера.

• Инструктаж по технике безопасности.

3 Задание на работу

1.Изучить краткие теоретические сведения по методам измерения твердости (Роквелла, Бринелля, Виккерса) и схематично описать в протоколе лабораторной работы.

2.Ознакомиться с принципом работы универсального твердомера и методиками измерения твердости каждым из методов.

3.Подготовить протокол лабораторной работы (группа, ФИО).

4.Подготовить таблицу «Сведения об используемом оборудовании», включив туда сведения о твердомере и эталонах.

5. Изучить требования к твердости материалов, указанных в технической документации (чертежах, ТУ) на исследуемые материалы.

6. На основании конструкторской документации (КД) выбрать шкалу твердости (HRA, HRB, HRC) для измерения и контроля твердости на исследуемых образцах.

7.Определить допуски на твердость для исследуемых материалов, если они указаны в технической документации.

8.Определить допускаемую погрешность измерений твердости.

9.Выбрать наиболее подходящий метод измерения твердости для каждого материала и обосновать свой выбор.

10.Получить допуск к самостоятельной работе после инструктажа по технике безопасности.

11.Изучить и провести калибровку твердомера по инструкции (Пункт 4.3.1), используя 3 разных шкалы твердости. Занести результаты в протокол лабораторной работы (Этап 1).

12.Получить образцы изделий для определения твердости.

13.Провести сравнительный анализ полученных изделий с эталонным

изделием и определить класс шероховатости поверхности, зафиксировать дефекты (Этап 2).

14.Провести измерения твердости имеющегося образца выбранным

методом (образец 1-3).

15.Обработать результаты измерений твердости для образца, включая расчет средних значений, СКО и погрешностей.

16.Провести анализ соответствия полученных результатов требованиям КД и сделать выводы о соответствии материалов.

17.Оформить отчет по лабораторной работе «Определение твердости различными методами и контроль соответствия требованиям конструкторской документации (КД)».

18.Защитить отчет по лабораторной работе у преподавателя (ответить на вопросы преподавателя по теоретической части и по выполненным практическим заданиям).