
- •Материаловедение:
- •Введение
- •Организация выполнения лабораторных работ
- •3. Количество опытов и ошибка измерений
- •Классификация материалов и их свойств
- •Порядок выполнения работы:
- •1.1. Основы выполнения работы
- •Варианты работы
- •Содержание отчета
- •1. Классификация материалов
- •2. Определение плотности материалов
- •Образцы материалов:
- •Порядок выполнения работы:
- •Плотность материала
- •Упругость материала
- •2.4. Ультразвуковой метод определения модуля упругости Юнга
- •Содержание отчета
- •3. Тепловые характеристики материалов
- •Введение
- •Методика исследования
- •3.2. Расчет теплоты на фазовые превращения материалов
- •Содержание отчета
- •4. Влияние влажности материалов на их теплопроводность
- •Порядок выполнения работы:
- •Влажность и теплопроводность материалов
- •4.2. Методика исследования
- •4.2.1. Подготовка образцов
- •4.3.2. Измерение влажности песка и древесины
- •4.2.3. Измерение теплопроводности материалов
- •4.3. Выявление функциональных зависимостей
- •Содержание отчета
- •5. Свойства металлов и сплавов
- •Порядок выполнения работы:
- •Введение
- •5.1. Химический состав
- •5.2. Макро- и микроструктура металлов и сплавов
- •5.3. Технологические свойства
- •5.4. Механические характеристики металлов и сплавов
- •5.5. Определение ударной вязкости сталей
- •5.6. Определение твердости материалов
- •5.7. Определение упругости, пластичности и прочности материалов
- •Содержание отчета
- •6. Определение комплекса физико - механических свойств строительных материалов
- •Образцы материалов:
- •Введение
- •Методика исследования
- •6.2. Этапы выполнения работы
- •Содержание отчета
- •1. Определение плотности материала
- •2. Результаты определения и анализа свойств материалов «своей» группы…
- •3. Сводные таблицы характеристик материалов (заполнять все таблицы) Металлы
- •Каменные материалы
- •Древесина
- •Теплоизоляционные материалы
- •4. Сводные результаты по всем материалам
- •7. Сварка и монтаж пластмассовых труб
- •Порядок выполнения работы:
- •Введение
- •Виды пластмассовых труб
- •7.1.1. Полиэтиленовые трубы
- •7.1.2. Полипропиленовые трубы
- •7.1.3. Металлополимерные трубы
- •7.1.4. Стеклопластиковые трубы
- •Способы сварки и монтажа пластмассовых труб
- •Раструбная сварка труб термическим аппаратом
- •Стыковая сварка машиной с-160
- •Оценка качества сварки труб
- •7.5. Сварка труб термопластом Ондин
- •Содержание отчета
- •Диаграмма состояний системы железо-углерод. Термообработка сталей
- •Порядок выполнения работы:
- •Введение
- •8.1. Диаграмма состояний Fe-c
- •8.2. Термическая обработка стали
- •8.3. Взаимосвязь диаграммы Fе- с с тепловыми процессами при сварке
- •Содержание отчета
- •9. Углеродистые и легированные стали
- •Введение
- •9.1. Углеродистые стали
- •9.2. Легированные стали
- •9.3. Расшифровка марок сталей
- •9.4. Применение углеродистых и легированных сталей
- •Содержание отчета
- •10. Цветные металлы и сплавы
- •Порядок выполнения работы:
- •Введение
- •Классификация цветных металлов и сплавов
- •Медные сплавы
- •Алюминиевые сплавы
- •10.5. Методика исследования
- •Содержание отчета
- •11. Оборудование и технология ручной электродуговой сварки
- •Порядок выполнения работы:
- •Введение
- •11.1. Источники электропитания
- •11.1.1. Сварочные трансформаторы
- •11.1.2. Источники постоянного тока
- •11.2. Технологическая оснастка
- •В настоящее время имеются защитные маски типа «Хамелеон», изменяющие светопроницаемость стекла.
- •11.3. Снятие нагрузочной характеристики сварочного трансформатора
- •11.4. Плавящие электроды
- •11.5. Определение коэффициента наплавки
- •Определение ферритной фазы
- •11.6. Расчет режимов электродуговой сварки деталей
- •Содержание отчета
- •Материалы, оборудование и технология газовой сварки
- •Введение
- •Газы, применяемые при сварке
- •Кислород
- •12.2. Ацетиленовые генераторы
- •Кислородные баллоны и редукторы
- •12.4. Сварочные горелки и кислородные резаки
- •12.5. Сварочная проволока
- •12.6. Технология ацетилено-кислородной сварки
- •Сварка сталей
- •Сварка алюминия
- •Сварка меди
- •Пайка меди
- •12.7. Основные правила безопасности труда при ацетилено - кислородной сварке
- •12.8. Сварка и резка металлов с помощью установки лига-02
- •Содержание отчета
- •13. Электроконтактная точечная сварка
- •Порядок выполнения работы:
- •Введение
- •13.1 Машина контактной сварки мт-601
- •13.2. Ручной аппарат контактной сварки акс-1
- •13.3. Влияние технологических параметров на качество сварки
- •Содержание отчета
- •14. Сборка деталей
- •Оборудование, инструмент и материалы:
- •Порядок выполнения работы:
- •Введение
- •14.1. Измерительный инструмент
- •14.2. Резьбовые соединения
- •14.3. Нарезание резьбы
- •14.4. Заклепочные соединения
- •14.5. Пайка деталей
- •14.6. Крепление деталей шурупами, гвоздями и дюбелями
- •Содержание отчета
- •Температура пайки …ºС. Качество пайки….
- •15. Деловая игра «Резка металлов» Цель работы: Освоить стратегию выбора рационального способа резки металлов. Порядок выполнения работы:
- •Введение
- •15.1. Анализ достоинств и недостатков различных способов резки проката для конкретных производственных условий
- •15.2. Ранжирование технологических процессов резки проката в сводную табл. 15.1 для каждого способа резки сначала проставляем сумму прямых рангов:
- •15.3. Выбор рационального способа резки детали
- •Содержание отчета
- •15.1. Анализ достоинств и недостатков различных способов резки проката для конкретных производственных условий 140
- •15.2.Ранжирование технологических процессов резки проката 141
- •15.3. Выбор рационального способа резки детали 141
- •Приложение 3 Плотность, пористость и коэффициенты водопоглащения материалов
-
Классификация материалов и их свойств
Цели работы: научиться различать материалы по их происхождению, свойствам и применению, выделять их достоинства и недостатки, находить информацию по справочным и литературным данным, получить навыки по обоснованию своего мнения.
Порядок выполнения работы:
-
Студенты разбиваются на звенья по 3 человека.
-
Каждому звену студентов выдается один из вариантов по 6 материалам (табл.1.2) и по 6 свойствам (табл.1.3).
-
Студенты на основании своего опыта и изучения разделов 1 и 2 [7] индивидуально расставляют материалы и их свойства по соответствующим таблицам и диаграммам формы отчета.
-
Студентами звена проводится обсуждение индивидуальных результатов тестирования.
-
Каждый студент звена с помощью медиоустановки «защищает» свой материал.
1.1. Основы выполнения работы
Работа выполняется с элементами деловой игры: студент находит информацию, учится представлять ее в наглядном виде и аргументировано объяснять весомость принятых им значений по классификации, свойствам, назначению и применению материала.
Материалы классифицируются по признакам агрегатного состояния, происхождения, химического состава, молекулярного строения, структуры, электрической природы и другим показателям.
Свойства материалов - это сложный многоэлементный комплекс, во многом указывающий на практические возможности использования их.
Для наглядности демонстрации свойств удобно представлять их в виде диаграммы Парето возрастания или уменьшения каких либо характеристик. В качестве примера (рис.1.1) приводятся результаты ранжирования (раб.№ 15) способов резки проката по уменьшению суммы обратных рангов.
Качество материалов это сложно построенный комплексный показатель. Нельзя по отдельному показателю оценить качество. Например, металл может быть очень твердым и прочным (хорошие показатели), но хрупким и недолговечным (плохие показатели).
Свойства материалов определяются различными методами: физическими, химическими и технологическими. Далее в последующих лабораторных работах будут рассмотрены особенности некоторых из них.
Материалы по химическому составу делятся на две группы: металлы и неметаллы.
Основой материала может быть один химический элемент или несколько, которые могут быть в виде единственного химического компонента или группы их, или присутствовать в виде примесей.
Химический состав и структура определяют и другие свойства материалов: физические, механические, эксплуатационные, экономические и технологические.
Физическими свойствам материалов являются температурные и тепловые характеристики, плотность и прочность, характеристики взаимодействия с жидкостями и газами, электромагнитные и другие свойства.
-
Варианты работы
Варианты свойств и материалов представлены в таблицах 1.2 и 1.3.
Таблица 1. 2
Варианты материалов
№ варианта |
Перечень материалов |
1 |
Кварц, бронза, липа, чугун, пенопласт, лед |
2 |
Песок, сталь, береза, кирпич керамический, вода, графит |
3 |
Латунь, песок лесной, кирпич силикатный, кислород, сосна, вода |
4 |
Титан, глина, керамзит, ель, полиэтилен, полипропилен |
5 |
Алюминий, мрамор, пихта, капрон, керамзитоблок, береза |
6 |
Медь, известь, ацетилен, кедр, фанера, алмаз |
7 |
Свинец, воздух, соляная кислота, осина, минеральная вата, ель |
8 |
Лед, чугун, дуб, мрамор, теплоблок, графен |
9 |
Снег, вольфрам, сапропель, бензин, поликарбонат, сосна |
10 |
Капрон, олово, солома, высоколегированная сталь, золоблок, ель |
Таблица 1. 3
Варианты * свойств материалов
№ варианта |
Перечень свойств |
1 |
Плотность, ковкость, износостойкость, литейные свойства, твердость, мелкозернистость, усталостная прочность |
2 |
Содержание хрома, электропроводность, свариваемость. коррозийная стойкость, прочность на растяжение, плотность |
3 |
Стоимость, упругость, ковкость, усталостная прочность, содержание углерода, теплопроводность |
4 |
Выбросы в атмосферу при производстве, прочность, затраты на монтаж, теплопроводность, крупнозернистая структура, упругость |
5 |
Выбросы в атмосферу при утилизации, эксплуатационные затраты, ударная вязкость, ковкость, пористость, прочность на сжатие |
6 |
Твердость, износостойкость, теплопроводность, свариваемость, содержание цинка, упругость |
7 |
Транспортные издержки, литейные свойства, усталостная прочность, содержание никеля, гранецентрированная решетка, плотность |
8 |
Упругость, твердость, коррозийная стойкость, стоимость, теплопроводность, свариваемость |
9 |
Содержание серы, огнестойкость, прочность, свариваемость, усталостная прочность, пористость |
10 |
Температура плавления, содержание бериллия, литейные свойства, твердость, выбросы при эксплуатации, прочность |
*- Варианты свойств материалов (табл.1.2) не связаны с вариантами материалов (табл.1.1)