- •Введение
- •Общая характеристика уровней структурной организации материалов
- •Единая иерархия уровней структурной организации различных материалов
- •Общие указания к выполнению лабораторных работ
- •Техника безопасности
- •Лабораторная работа № 1 кристаллизация металлов и солей Цель работы
- •Рабочее задание
- •Оборудование и реактивы
- •Основные термины и понятия, необходимые для освоения данной работы
- •Описание метода эксперимента
- •Проведение эксперимента
- •Обработка результатов измерений
- •Несамопроизвольная первичная кристаллизация
- •Форма кристаллов и строение слитков
- •Использование микроскопа Levenhuk 740
- •Литература
- •Состав, структура и классификация сталей
- •Металлографический анализ
- •Дефекты сварных швов
- •Микроскопическое исследование
- •Микроструктуры железоуглеродистых сплавов (схемы структур)
- •Микроскринер
- •Задание
- •Контрольные вопросы и задачи
- •Литература
- •Лабораторная работа № 4
- •Подшипниковые антифрикционные сплавы
- •Лабораторная работа № 5
- •Порядок выполнения работы
- •Лабораторная работа № 6 диаграмма Fe–с и структура железоуглеродистых сплавов Цель работы
- •Основные термины и понятия, необходимые для освоения лабораторной работы
- •Основные теоретические положения
- •Структурные составляющие железоуглеродистых сплавов
- •Критические точки сплавов
- •Превращение в диаграмме Fe–Fe3c
- •Изменение структуры в зависимости от содержания углерода
- •Последовательность образования равновесной структуры
- •Классификация железоуглеродистых сплавов
- •Качественные конструкционные стали
- •Практическая часть
- •Примерный перечень вариантов индивидуальных заданий
- •Рабочие задания
- •Контрольные задания
- •Вопросы для повторения
- •Литература
- •Лабораторная работа № 7
- •Обработка результатов, их обобщение и выводы
- •Основные термины и понятия, необходимые для освоения лабораторной работы
- •Теоретические основы испытания материалов на ударную вязкость
- •Работа удара
- •Ударная вязкость
- •Размерность
- •Виртуальный лабораторный комплекс Активные клавиши
- •Маятниковый копер мк-зоа
- •Стол с испытуемыми образцами
- •Контрольные вопросы
- •Литература
- •Обработка результатов, их обобщение и выводы
- •Теоретические основы испытания материалов на сжатие
- •Размерность
- •Пресс гидравлический (псу-10)
- •Контрольные вопросы
- •Литература
- •Обработка результатов, их обобщение и выводы
- •Основные термины и понятия, используемые в лабораторной работе
- •Теоретические основы испытания материалов на растяжение
- •Показатели прочности
- •Показатели пластичности
- •Литература
- •Обработка результатов, их обобщение и выводы
- •Размерность
- •Основные термины и понятия
- •Теоретические основы испытания материалов на кручение
- •Испытательная машина км-50-1
- •Контрольные вопросы
- •Литература
- •Обработка результатов, их обобщение и выводы
- •Основные термины и понятия
- •Теоретические основы испытания материалов на изгиб
- •Инструменты для испытаний
- •Контрольные вопросы
- •Литература
- •Оборудование и материалы
- •Порядок выполнения работы
- •Обработка результатов, их обобщение и выводы
- •Основные термины и определения
- •Теоретические основы термической обработки сталей
- •Назначение и условия проведения основных видов термической обработки
- •Описание установок
- •Параметры процессов термической обработки
- •Измерение твердости
- •Контрольные вопросы
- •Контрольные задания
- •Литература
- •Лабораторная работа № 13
- •Задачи по разработке технологического процесса термической обработки конструкционных, инструментальных и специальных сталей и чугунов
- •Термины основных свойств металлов и сплавов
- •Содержание
- •Сироткин Олег Семенович, Шибаев Павел Борисович, Бунтин Артем Евгеньевич
Описание установок
1. Электропечь лабораторная (рис. 3) состоит из металлического корпуса (1), в верхней части которого смонтирована рабочая камера, а в нижней пусковая и контрольно-регулирующая аппаратура. Пространство между ними и корпусом заполнено теплоизоляционной крошкой (2). В боковых пазах верхней и нижней фасонин расположены четыре спиральных нагревателя (3), соединенных между собой последовательно. Загрузка печи производится через проем, закрываемый дверцей (4).
Рис. 3. Электрическая печь сопротивления (лабораторная)
2. Твердомер ТК-2 (рис. 4) – прибор для измерения твердости металлов по методу Роквелла, позволяет определить твердость металла вдавливанием в испытуемый материал алмазного (или твердосплавного) конуса с углом при вершине 120° или стального шарика диаметром 1,588 мм.
После установки на стол измеряемого образца 8 плавным вращением по часовой стрелке маховика приводят во вращение винт, поджимая стол вверх. После соприкосновения поверхности образца с индентором начинается вращение стрелки индикатора. Маховик плавно вращают до момента, когда конец малой стрелки окажется против красной точки, а большая займет верхнее вертикальное положение.
Затем барашком устанавливают шкалы индикатора до совпадения 0 (нулевого деления) черной шкалы Сс концом большой стрелки. В этом (исходном) положении поджатая пружина создает предварительную нагрузку индентору, равную 10 кгс. Основная нагрузка при этом выключена. Она за счет подвески 22 с грузом 4 составляет 50 кгс, а с добавлением грузов 5 и 6 будет соответственно 90 и 140 кгс.
На нижнем конце шпинделя с помощью винта закреплен индентор с алмазным конусом или стальным шариком.
Рис. 4. Прибор (твердомер) ТК-2 для измерения твердости по методу Роквелла
Приведение в действие прибора с установленной основной нагрузкой осуществляется нажатием на клавишу, которая приводит в действие кулачковый блок механизма. Начавшийся поворот кулачка опустит шток на 4 секунды, обеспечив подвеске возможность с помощью рычага передать усилие на индентор. Общая нагрузка индентора на материал исследуемого образца в результате сложения предварительной и основной нагрузок может быть соответственно 60, 100 и 150 кгс. Через 4 секунды кулачковый блок, подняв шток, выключит основную нагрузку и отключится от привода сам. Тогда сила поджатия пружины будет прижимать индентор к поверхности сделанного им в материале образца отпечатка. Глубина этого отпечатка, указанная концом стрелки в делениях соответствующей шкалы индикатора, и представит собой величину искомой твердости.
3. Твердомер ТКМ-359 (рис. 5). Предназначен для измерения твердости металлов в лабораторных условиях динамическим методом. В отличие от стационарных твердомеров прибор позволяет проводить оперативный контроль изделий, в том числе деталей сложной конфигурации.
Контроль твердости проводится по следующим шкалам Роквелла, Бринелля и Виккерса.
Работа твердомера основана на измерении отношения скорости отскока индентора (ударного элемента) к скорости его падения.
Основными составляющими твердомера являются датчик и электронный блок приема и преобразования сигнала с датчика.
Электронный блок включает в себя блок датчика, устройство ввода-вывода, контроллер и блок питания.
Использование в твердомере контроллера позволяет:
– получать результат измерения непосредственно в единицах твердости на экране графического дисплея (ГД) без использования графиков;
– отстраиваться в процессе работы твердомера от влияния механических свойств контролируемых изделий, не связанных с твердостью;
– проводить статическую обработку результатов;
– проводить накопление информации для последующего вывода на компьютер или считывания с экрана ГД.
Все это повышает точность и стабильность контроля.
Рис. 5 Общий вид твердомера ТКМ-359
Режимы работы твердомера
Твердомер работает в следующих режимах:
– режим измерения по основным шкалам;
– режим измерения по табличным шкалам;
– режим измерения по дополнительным шкалам;
– режим измерения по шкалам Пользователя;
– режим «МЕНЮ» для настройки твердомера;
– передачи результатов измерений в компьютер.
Для приведения датчика в рабочее состояние необходимо взвести его, переместив подвижную втулку по направлению к катушке до упора и вернув ее в исходное состояние. При нажатии спусковой кнопки происходит сбрасывание индентора и измерение параметров его падения и отскока. Далее в твердомере производится статистическая обработка результатов измерений, которая заключается в расчете среднего арифметического значения по числу замеров (размер выборки), выбранному оператором. Результаты измерений высвечиваются на экране ГД.