МИНОБРНАУКИ РОССИИ
Санкт-Петербургский государственный
электротехнический университет
«ЛЭТИ» им. В.И. Ульянова (Ленина)
Кафедра физической химии
отчет
по лабораторной работе №2
по дисциплине «Материаловедение»
Тема: Твердость материалов
|
Студент гр. 7501 |
|
Исаков А.О. |
|
Преподаватель |
|
Рубцов Э.Р. |
Санкт-Петербург
2019
Цель работы: определить твердость заданных материалов.
Обработка результатов эксперимента
Размеры полученных отпечатков в ходе эксперимента представлены в таблице:
|
|
Медь |
Керамика |
||||
|
d1 |
d2 |
HV |
d1 |
d2 |
HV |
|
|
1 |
1.5 |
1.5 |
3230.08 |
3.0 |
2.0 |
8721.22 |
|
2 |
1.0 |
0.5 |
12920.32 |
3.0 |
5.0 |
3406.73 |
|
3 |
2.0 |
1.5 |
2373.12 |
4.0 |
5.0 |
2691.73 |
|
4 |
1.5 |
1.0 |
4651.32 |
4.0 |
4.5 |
3017.72 |
|
5 |
2.0 |
2.0 |
1816.92 |
5.0 |
5.0 |
2180.304 |
|
6 |
2.0 |
1.0 |
3230.08 |
9.0 |
8.0 |
754.43 |
|
7 |
1.0 |
1.0 |
7267.68 |
3.0 |
4.0 |
4449.6 |
|
8 |
1.2 |
1.2 |
5047.00 |
2.5 |
3.0 |
7207.616529 |
Fмедь = 40г Fкерамика = 300г
Расчетная
формула:
,
где d =
Пример
расчета: d
=
3230.08
Разность диагоналей одного отпечатка не должна превышать 2% от меньшей из них для изотропных материалов. Однако в связи с невозможностью снять размеры диагоналей точно найдем среднее и рассчитаем погрешность.
Предполагая диапазон значения HV по шкале, уберем очевидные выбросы (в таблице отмечены):
Среднее для меди: HV 3945,25 , СКО HV 1860.82
Среднее для керамики: HV 4915,67 , СКО HV 2481,31
Доверительная вероятность низкая.
Итого:
Для меди: (3945 ± 1861) HV
Для керамики: (4916 ± 2481) HV
Анализ полученных результатов
Из справочных материалов известно, что чистая медь обладает твердостью по шкале Виккерса около 120-143 HV. Однако в монетах номиналом 50 копеек применяется: с 2006 года – сталь, плакированная сплавом томпак, с 2015 года - сталь с латунным гальваническим покрытием. Снятые показания ориентировочно можно отнести к сталям.
Что касается керамики, то по шкале Мооса она находится примерно на 7 ступени. С учетом нелинейности шкалы Виккерса нельзя однозначно переводить значения из одной системы в другую. Но ориентировочно, с учетом колоссальной погрешности, получаются примерно правдоподобные значения.
Вывод:
Сравнивая со справочными материалами
выяснено, что с найденной твердостью
соотносится марка латуни Л56
.
В ходе работы
(самое близкое значение Л56).