- •Материаловедение. Технология
- •Конструкционных материалов
- •Сборник методических указаний
- •По лабораторно-практическим работам
- •Часть 1. Материаловедение.
- •Измерение твердости металлов по методу Бринелля
- •1 Цель работы
- •2 Задание
- •3 Приборы, материалы и инструмент
- •4 Общие сведения
- •5 Основные определения и обозначения
- •6 Порядок измерения твердости на твердомере бринеля
- •7 Содержание отчета о работе
- •Измерение твердости металлов по методу Роквелла
- •1 Цель работы
- •2 Задание
- •3 Приборы и материалы
- •4 Общие сведения
- •5 Порядок измерения твердости по роквеллу
- •6 Содержание отчета
- •7 Контрольные вопросы
- •Микроструктурный анализ углеродистой стали
- •1 Цель работы
- •2 Задание
- •3 Приборы, материалы и инструмент
- •4 Общие сведения
- •5 Порядок выполнения работы
- •6 Содержание отчета о работе
- •Микроструктурный анализ чугуна
- •1 Цель работы
- •2 Задание
- •3 Приборы, материалы и инструмент
- •4 Общие сведения
- •5 Порядок выполнения работы
- •Анализ диаграмм состояния двойных сплавов
- •1 Цель работы
- •2 Задание
- •3 Термины и определения
- •4 Введение Диаграммы состояния представляют собой графические изображение превращений в металлических сплавах в зависимости от температуры и концентрации компонентов.
- •5 Основные определения и обозначения
- •4 Общие сведения
- •4.1. Анализ превращений в сплавах «железо-цементит»
- •5 Практическое значение диаграммы состояния сплавов железо-цементит
- •6 Порядок выполнения работы
- •3 Приборы, материалы и инструмент
- •4 Общие сведения
- •Классификация деталей машин по условиям работы, применяемым сталям и видам упрочняющей обработки.
- •2. Детали, подвергающиеся статическим или динамическим нагрузкам с одновременным трением скольжения.
- •3 Детали, подвергающиеся высоким контактным нагрузкам, при трении качения или трении скольжения «сталь по стали», входящие в узлы и агрегаты с высокими требованиями по точности и надежности.
- •5 Порядок выполнения работы
- •Термическая обработка сталей
- •1 Содержание и последовательность выполнения работы
- •2 Основы термической обработки
- •Виды термической обработки
- •Фазовые превращения при термической обработке.
- •3.1 Выбор оборудования
- •3.2 Режим термической обработки
- •4 Порядок выполнения работы и требования к отчету
- •2) Придать электротехническому материалу необходимые механические, технологические или эксплуатационные свойства.
- •4 Виды термической обработки электротехнических материалов
- •5 Назначение и режим различных операций термической обработки
- •6 Содержание работы и методические указания
- •Классификация антифрикционных материалов
- •Структура подшипниковых сплавов
- •Свойства подшипниковых сплавов
- •Многослойные подшипники скольжения
- •Подшипники скольжения из комбинированных материалов
- •5 Порядок выполнения работы
- •5.3 Указать особенности структуры рассмотренных сплавов, их эксплуатационные свойства, привести конкретные примеры их рационального применения
- •4.1 Свойства сплавов цветных металлов
- •4.2 Классификация сплавов цветных металлов
- •4.3 Маркировка и применение сплавов цветных металлов
- •4.3.1 Медные сплавы
- •4.3.2 Магниевые сплавы
- •4.3.3 Алюминиевые сплавы
- •4.3.4 Цинковые сплавы
- •4.3.5 Припои
- •4.4 Микроструктура сплавов цветных металлов
- •5 Порядок выполнения работы
- •Проводниковые металлы и сплавы
- •1 Цель работы
- •2 Материальное обеспечение
- •3 Общие сведения
- •3.1 Проводниковые материалы высокой электрической проводимости
- •3.2 Проводниковые материалы с высоким удельным электрическим сопротивлением
- •3.3 Проводниковые материалы для электрических контактов
- •4 Порядок выполнения работы и требования к отчету
- •Свойства, маркировка и применение магнитных материалов
- •1 Общие сведения
- •2 Магнитомягкие материалы
- •2.1.5 Электротехническая легированная (кремнистая) сталь
- •2. 2 Материалы с высокой магнитной проницаемостью
- •2.3 Высокочастотные магнитомягкие материалы
- •2.4 Прочие магнитомягкие материалы
- •3 Магнитотвердые материалы
- •4 Термическая и термомагнитная обработка магнитотвердых материалов
- •Порядок выполнения работы и требования к отчёту
- •Библиография
- •Приложения приложение а
- •Приложение б
- •Приложение в
- •Приложение г
- •Приложение д
- •Приложение е
- •Приложение ж Протокол результатов термической обработки Марка стали ________ по гост ___________ Размеры образцов___________
- •Приложение и
- •Приложение к
- •Приложение л
- •Приложение м
5 Порядок выполнения работы
5.1 Ознакомится с материалом, изложенным в методическом указании.
5.2 Просмотреть под микроскопом и зарисовать схемы структур сплавов цветных металлов, указать структурные составляющие.
5.3 Указать особенности структуры рассмотренных сплавов, их эксплуатационные свойства, привести конкретные примеры их рационального применения.
Практическое занятие 12.
Проводниковые металлы и сплавы
1 Цель работы
Закрепить у студентов теоретические знания по классификации и свойствам проводниковых материалов и получить практические навыки в самостоятельном анализе видов проводниковых материалов и их конкретного применения в зависимости от требуемых эксплуатационных свойств.
2 Материальное обеспечение
Образцы проводниково-кабельной продукции, устройства с разрывными, скользящими и неподвижными контактами, различные резисторы, потенциометры, термопары и нагревательные элементы электронагревательных приборов и электропечей.
Методические пособия к самостоятельной работе: «Проводниковые материалы высокой проводимости», «Проводниковые материалы с высоким удельным электрическим сопротивлением». «Материалы для электрических контактов», справочная литература.
3 Общие сведения
В соответствии с классификацией электротехнических материалов, к проводниковым относят материалы, удельное электрическое сопротивление которых составляет ρ = 10-8…10-5 Ом•м.
Эти материалы, в свою очередь, подразделяются на группы:
- Проводниковые материалы с низким удельным электрическим сопротивлением ρ при нормальной температуре (20°С) не более 0,1·10-6 Ом·м (0,1 мкОм·м), называемые материалами высокой электрической проводимости (ГОСТ 2265-76).
- Проводниковые материалы с высоким удельным электрическим сопротивлением ρ при нормальной температуре (20°С) не менее 0,3·10-6 Ом·м (0,3 мкОм·м), называемые резисторными или резистивными (от латинского слова resisto – сопротивляюсь).
- Отдельную группу составляют материалы для электрических контактов.
3.1 Проводниковые материалы высокой электрической проводимости
Основными свойствами этих материалов являются:
- Высокая удельная электрическая проводимость ν [МСм/м] – величина, обратная удельному электрическому сопротивлению ν = 1/ρ;
- Низкое удельное электрическое сопротивление ρ [мкОм·м].
- Температурный коэффициент удельного электрического сопротивления TKρ или αρ [˚C-1].
- Работа выхода электронов из проводника Φ [эВ].
На практике для измерения удельного сопротивления проводниковых материалов часто применяется внесистемная единица Ом·мм2/м, т.к. длину проводов удобнее выражать в метрах, а площадь поперечного сечения проводов в квадратных миллиметрах, причем 1 Ом·мм2/м = 1 мкОм·м.
Кроме указанных основных электрических параметров к важнейшим показателям, характеризующим проводниковые материалы, относятся: коэффициент теплопроводности λ [Вт/(м·˚C)], контактная разность потенциалов и термоэлектродвижущая сила – термо-ЭДС [мВ], предел прочности при растяжении σв, или σр [МПа], относительное удлинение перед разрывом δ или Δl/l [%]
Проводниковые материалы должны также обладать высокими технологическими и эксплуатационными свойствами: способностью обрабатываться давлением в горячем и холодном состоянии, хорошо свариваться и подвергаться пайке, иметь достаточную коррозионную стойкость.
Материалы высокой проводимости применяют в электротехнике и приборостроении для изготовления обмоточных, монтажных и установочных проводов, проводов воздушных линий электропередачи, шинопроводов, токоведущих частей электроустановок.
Классифицируют материалы высокой проводимости по группам: медь, сплавы меди (латуни и бронзы), алюминий, сплавы алюминия, прочие металлы (серебро, золото, вольфрам, цинк, никель, железо и др.) и их сплавы. В особую группу выделяют материалы для электрических контактов. Припои и электроугольные изделия также выделяются в особые группы.
Электрическая проводимость металлов может оцениваться в %. В этом случае проводимость меди принята за 100%.
Проводимость некоторых металлов (%)
|
Ag |
Сu |
Al |
W |
Zn |
Ni |
Fe |
Cr |
|
106 |
100 |
65 |
36 |
27 |
22 |
17 |
13 |
В зависимости от эксплуатационных требований, материалы высокой проводимости можно условно разделить на 4 группы (таблица 1).