- •Лабораторные работы по курсу «Материаловедение и технология конструкционных материалов» Лабораторная работа №1
- •Механические испытания
- •1. Метод Бринеля
- •2. Метод Роквелла
- •5. Определение характеристик прочности и пластичности
- •Протокол испытаний на растяжение
- •Лабораторная работа №2
- •Определение температуры нагрева стали под закалку
- •Определение скорости охлаждения при закалке стали
- •Определение свойств и структуры стали после отпуска
- •Задание
- •Данные измерений токарного проходного резца
- •Лабораторная работа №4 Изучение кинематической схемы токарно-винторезного станка и определение элементов режима резания
- •Задание
- •Лабораторная работа №5 Определение свойств сварочной дуги
- •Задание
- •Опытные и расчетные значения напряжения дуги
- •Лабораторная работа №6 Изучение устройства и определение характеристик сварочного источника питания дуги
- •Задание
1. Метод Бринеля
Используются образцы стали. Суть метода - замер диаметра отпечатка стального закаленного шарика (ГОСТ 9012-90, метод Бринелля).
Формула для расчета числа твердости НВ=Р/F.
При диаметре шарика D=10 мм и нагрузке Р=30 кН число твердости НВ определяется по таблице. Соотношения для стали с твердостью НВ1200÷1750 МПа - σв 0,345;НВ; для стали с твердостью НВ 1750÷4500Мпа – δв ≈ 0,35 НВ.
Рис.1.1 Схема испытания Рис.1.2 Схема измерений
на твердость по Бринеллю отпечатка под микроскопом
Бринелля (d, мм)
Таблица 1.1
Протокол испытаний на твердость по Бринеллю
-
d1
d2
d3
НВ1
НВ2
НВ3
НВ
2. Метод Роквелла
Определение твердости образцов стали по глубине вдавливания алмазного (твердосплавного) конуса или стального закаленного шарика (ГОСТ 9013-90, метод Роквелла).
Таблица 1.2
Соотношения числа твердости НR
|
Шкала |
Обозна-чение |
Пределы по шкале |
Твердость по Бринеллю, НВ |
А |
НRA |
70-90 |
Свыше 7000 |
С |
НRC |
20-67 |
2300-7000 |
В |
НRВ |
25-100 |
600-2300 |
Рис.1.3 Схема испытаний
на твердость по Роквеллу
3. Метод Виккерса
Определение твердости стали на образцах по диагонали отпечатка, полученного вдавливанием алмазной пирамиды (ГОСТ 2999-90, метод Виккерса).
Рис.1.4 Схема испытания по Виккерсу
Формула для определения числа твердости
НV = 0,189
где Р- нагрузка на пирамиду (от 10 до 1000 Н);
d – длина диагонали отпечатка [мм];
α = 1360 – угол между гранями пирамиды;
НV= НВ (при твердости менее 4000 МПа).
4. Определение микротвердости (ГОСТ 9450 – 90).
Нагрузки на пирамиду на приборе ПМТ-3 от 0,05 до 5 Н.
Н=0,189 Р/d2,
где Р- нагрузка [Н];
d- длина диагонали отпечатка [мм].
Для сравнения, при букве Н ставят индекс величины нагрузки, например, Н5 220, где 5 – нагрузка [Н].
5. Определение характеристик прочности и пластичности
1. Определение характеристик прочности и пластичности стали при растяжении образца (ГОСТ 1497-86). Формулы для расчета предела текучести , предела прочности σв=Рв/F0, относительного удлинения и относительного сужения. Испытания проводятся на разрывной машине со снятием диаграммы растяжения стандартного образца из низкоуглеродистой стали.
Таблица 1.3
Протокол испытаний на растяжение
0, мм |
1, мм |
F0, мм2 |
F1, мм2 |
PT, H |
PВ, H |
σт, МПа |
σв, МПа |
δ, % |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Рис.1.5 Эскиз образца на
растяжение до и после испытания
Рис.1.6 Диаграмма растяжения
Выводы: