- •Содержание
- •Введение и методические рекомендации
- •Лабораторная работа № 1 Определение механических свойств конструкционных материалов путем испытания их на растяжение
- •Цель работы
- •Содержание работы
- •1 Плоский; 2 цилиндрический
- •Диаграмма деформации при растяжении
- •Предел упругости 0,05 , как и предел пропорциональности, определяется расчетным или графическим способом.
- •Порядок выполнения работы
- •Лабораторная работа № 2 Определение твердости металлов и сплавов Цель работы
- •Содержание работы
- •Метод Бринелля
- •Порядок выполнения работы
- •Метод Роквелла
- •Порядок выполнения работы
- •Макроструктурный анализ металлов и сплавов
- •Исследование макроструктуры сплавов с применением травления
- •Задание и методические рекомендации
- •Микроструктурный анализ металлов и сплавов
- •Приготовление микрошлифов
- •Устройство металлографического микроскопа
- •Увеличения при рациональных комбинациях
- •Объективов и окуляров микроскопа мим-7
- •Вспомогательные устройства микроскопа
- •Задание и методические рекомендации
- •Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа № 4 Пластическая деформация и рекристаллизация металлов Цель работы
- •Содержание работы
- •Атомно-кристаллическое строение металлов
- •Механизм пластической деформации монокристаллов
- •Пластическая деформация поликристалла
- •Пластическая деформация и упрочнение металла
- •Влияние нагрева на свойства деформированных металлов и сплавов
- •Холодная и горячая обработка металлов давлением (деформация)
- •Задание и методические рекомендации
- •Контрольные вопросы
- •Содержание работы
- •Некоторые положения теории сплавов
- •Правила построения диаграмм состояния
- •Диаграмма состояния сплавов, компоненты которых не растворяются друг в друге в твердом состоянии
- •Диаграмма состояния сплавов с неограниченной растворимостью компонентов друг в друге в твердом состоянии
- •Диаграмма состояния сплавов с ограниченной растворимостью компонентов друг в друге в твердом состоянии
- •С ограниченной растворимостью компонентов друг в друге
- •Задание и методические рекомендации
- •Контрольные вопросы
- •Цель работы
- •Теоретические сведения
- •Компоненты и фазы в системе «железоуглерод»
- •Диаграмма состояния «железо–цементит»
- •Влияние углерода на строение и свойства сталей
- •Структура, свойства и применение чугунов
- •Задание и методические рекомендации
- •Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа № 7 Термическая обработка углеродистых сталей
- •Определение режимов нагрева сталей под закалку
- •Задание и методические рекомендации
- •Лабораторная работа № 8 Особенности упрочняющей термической обработки легированных сталей
- •Влияние легирования на структуру и свойства сталей
- •Особенности закалки и отпуска легированных сталей по сравнению с углеродистыми
- •Нормализация сталей и классификация
- •Сталей по структуре после нормализации
- •Влияние легирования на прокаливаемость сталей
- •Задание и методические рекомендации
- •Контрольные вопросы
- •Содержание работы
- •Классификация легирующих элементов в зависимости от их влияния на температуру аллотропического превращения в титане
- •Классификация титановых сплавов по структуре в равновесном состоянии. Особенности применения сплавов
- •Фазовые превращения в титановых сплавах при закалке и старении
- •Превращения в сплавах при закалке
- •Превращения в закаленных сплавах при старении
- •Задание и методические рекомендации
- •Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа № 10 Термическая обработка деформируемых алюминиевых сплавов Цель работы
- •Содержание работы
- •Дуралюмина д1, х150.
- •Свойства дуралюмина д16 после различных видов
- •Задание и методические рекомендации
- •Контрольные вопросы
- •Библиографический список
Задание и методические рекомендации
1. Изучить основные теоретические положения и кратко их изложить по предложенной форме.
2. Установить зависимость твердости и прочности образцов от степени пластической деформация. Для определения зависимости НRВ = f (, %) необходимо:
а) зачистить напильником торцевые поверхности образцов в специальном приспособлении и измерить их начальную высоту h0, мм;
б) подвергнуть образцы деформации на ручном гидравлическом прессе (давление по манометру Р = 0, 50, 100, 150 кгс/см2, при площади поршня
30 см2 это соответствует усилиям 0, 1500, 3000 и 4500 кгс);
в) измерить высоту h образцов после деформации;
г) определить степень деформации ;
д) измерить твердость образцов (НRB) деформированных с различной степенью деформации на твердомере Роквелла;
е) построить график зависимости НRВ = f (, %). Сделать выводы.
3. Определить расчетным путем и экспериментально значения температуры начала рекристаллизации заданного сплава, сравнить их между собой:
а) рассчитать по формуле Бочвара температуру рекристаллизации для материала исследуемых образцов;
б) определить экспериментально температуру начала рекристаллизации. Для этого необходимо:
- зачистить напильником торцевые поверхности нескольких образцов в специальном приспособлении;
- подвергнуть деформации несколько образцов с одинаковой степенью деформации (давление по манометру Р = 150 кгс/см2), измерить твердость материала после деформации;
- выдержать в течение 30 мин образцы в печах с разной температурой (в интервале 100...700 °С), охладить образцы;
- измерить твердость образцов после нагрева, результаты занести в таблицу, построить график зависимости НRВ = f (t, °С). Начало резкого падения твердости соответствует температуре начала рекристаллизации.
Записать экспериментальную температуру начала рекристаллизации, сравнить ее с расчетной, объяснить результаты.
4. Определить критическую степень деформации сплава:
а) на испытуемые образцы (6 штук) нанести риски, отметив ими базовую длину (от 50 до 100 мм);
б) продеформировать образцы со степенью деформации = 0, 3, 6, 9, 12, 15%;
в) провести рекристаллизационный отжиг образцов в течение 30 мин (выбрав температуру по рекомендации преподавателя);
г) выявить зерно после рекристаллизационного отжига путем травления;
д) замерить средний диаметр зерна в зависимости от степени
предварительной пластической деформации, данные внести в таблицу;
е) построить график зависимости среднего диаметра зерна dср, мм, от степени пластической деформации , %. Определить критическую степень деформации (критическая степень деформации соответствует максимуму величины зерна, см. рис. 4.5).
Контрольные вопросы
1. Что представляют собой упругая и пластическая деформации металлов и сплавов?
2. Каков механизм пластической деформации путем скольжения и двойникования?
3. Как объяснить механизм скольжения в монокристаллах с точки зрения теории дислокаций?
4. Какие причины препятствуют перемещению дислокаций и объясняют природу упрочнения при пластической деформации?
5. Каковы особенности пластической деформации поликристаллических металлов и сплавов?
6. Какие изменения в структуре и свойствах металлов наблюдаются при пластической деформации? Что представляет собой наклеп, или нагартовка?
7. Как изменяются структура и свойства при нагреве деформированных металлов? Что представляет собой рекристаллизация, каковы ее виды?
8. Как можно определить температуру начала рекристаллизации?
9. Что называется критической степенью деформации?
10. Что представляют собой холодная и горячая пластические деформации? Какие виды деформации возможны еще?
Лабораторная работа № 5
Диаграммы состояния двойных систем,
структура и свойства сплавов
Цель работы
1. Изучить принципы и правила построения диаграмм состояния сплавов.
2. Построить основные типы диаграмм состояния, определить значения их линий и точек.
3. Приобрести практические навыки проведения фазового анализа и определения количественного соотношения фаз в зависимости от концентрации компонентов и температуры.
4. Изучить и зарисовать микроструктуры сплавов.
5. Установить закономерности изменения свойств сплавов с разным типом диаграмм состояния.