Laboratornaia rabota №4 - podval
.doc
Практическая работа №4.
Определение критической температуры хрупкости стали.
1. Цель работы:
Определение критической температуры углеродистой стали испытанием стандартных образцов на ударный изгиб.
2. Понятие «критическая температура хрупкости tкр.
Критическая температура хрупкости соответствует температуре резкого снижения ударной вязкости при понижении температуры.
3. Значение критической температуры хрупкости.
Критическая температура хрупкости позволяет обоснованно выбирать материал. Если рабочая температура меньше критической, то высока вероятность хрупкого разрушения материала, он не может работать при динамических нагрузках.
4. Схема испытания на ударный изгиб.
H1 – высота подъема маятника до удара,
H2 – высота подъема маятника после удара,
b – нагрузка.
5. Схема образца для испытания.
KC – концентратор
U, V, T – форма надреза.
KCU>KCV>KCT
В местах концентрации напряжения имеют место пики напряжения. Если они превышают предел прочности, то возможна трещина.
6. Определение (формулировка, сущность) ударной вязкости.
Под ударной вязкостью следует понимать работу удара, отнесенную к начальной площади точечного сечения образца в месте концентратора.
7. Формулы работы удара К и ударной вязкости KCV.
K=G(H1-H2) Дж – работа удара
G – вес маятника
KC = K/S0 Дж/см2
S0 – площадь поперечного сечения в месте надреза.
8. Исходные данные.
Марка исследуемого материала:
углеродистая сталь 40
Содержание углерода: 0,41%
|
t, °C |
-90 |
-80 |
-70 |
-60 |
-50 |
-40 |
-30 |
-20 |
-10 |
0 |
10 |
20 |
30 |
40 |
50 |
60 |
|
KCV, Дж/см2 |
- |
4 |
4 |
4 |
5 |
7 |
11 |
14 |
17 |
20 |
24 |
29 |
34 |
39 |
44 |
51 |
|
70 |
80 |
90 |
100 |
110 |
120 |
130 |
140 |
150 |
160 |
170 |
180 |
190 |
200 |
|
|
|
|
61 |
71 |
78 |
80 |
83 |
84 |
84 |
84 |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
|
|
|
9. Определение критической температуры хрупкости tкр при критическом значении
(KCV)=α*(KCV)max (α=0…1)
α=0.2
Критическая температура стали:
tкр= -11 °С
10. Влияние содержания углерода в стали на критическую температуру хрупкости.
|
Марка стали |
Содержание С, % |
tкр |
|
10 |
0,11 |
-55 |
|
20 |
0,20 |
-35 |
|
30 |
0,31 |
-18 |
|
40 |
0,41 |
-11 |
|
50 |
0,49 |
8 |
|
60 |
0,60 |
14 |
|
70 |
0,69 |
18 |
|
80 |
0,80 |
40 |
11. Выводы по работе.
Чем больше содержание углерода, тем больше критическая температура хрупкости стали.