3. Порядок выполнения работы
1. Записать краткие сведения о механизме упругой и пластической деформации при растяжении и испытаниях на ударный изгиб.
2. Вычертить диаграмму растяжения низкоуглеродистой стали при статическом и динамическом видах нагружения.
3. Вычертить эскизы образцов для испытаний с указанием размеров и схемы испытательных установок.
4. Провести испытания образцов на растяжение и ударный изгиб с расчетом соответствующих характеристик; 6^, 6^ , о У К, КСУ ; провести первичную статистическую обработку представленных денных.
5. Сделать выводы по работе с указанием практического значения проведенных испытаний и по полученным данным установить по ГОСТ марку стали испытанного образца.
Контрольные вопросы
1.Дать определения основных прочностных и пластических характеристик металлов, определяемых по ГОСТ – 1054 при испытании на растяжение.
2.Записать индексы, которыми обозначаются соответствующие величины механических характеристик.
3.В каких координатах строится диаграмма деформирования?
4.Указать на диаграмме деформирования области упругого деформирования металла, равномерного пластического деформирования, зону образования сосредоточенной пластической деформации (шейки).
5.Как по диаграмме деформирования определить прочностные характеристики металла ?
6.В каких случаях следует определить условный предел текучести ? Как это делается ?
7.Что означает индекс 5 при относительном удлинении ?
8.Начертить диаграммы деформирования пластичного и хрупкого материалов, диаграммы с площадкой и без площадки текучести. Что означает площадь под диаграммой деформирования ?
Работа № 2. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ТВЕРДОСТИ МЕТАЛЛОВ И СПЛАВОВ
Цель работы – ознакомиться с основными методами определения твердости металлов и сплавов
. Краткие сведения о твердости
Большинство методов определения твердости основано на принципе вдавливания. Вдавливаются или стальной шарик или алмазный наконечник (конус или четырехгранная пирамида).
Твердость – это способность материала сопротивляться внедрению в него другого более твердого тела.
Однако такое определение не является общим, так как существуют и другие методы определения твердости, основанные не на принципе вдавливания, а на принципе царапания, маятниковом методе (качании маятника), методе упругой отдачи, динамическом методе и др.
Твердость выражает определенные поверхностные свойства материала.
Твердость имеет большое практическое значение, так как выражает многие рабочие свойства металлов и сплавов, например; сопротивляемость истиранию, режущие свойства, способность обрабатываться резанием, выдерживать местные давления и т.д. По твердости можно судить и о других механических свойствах металлов и сплавов, например, о пределе прочности.
. Основные методы определения твердости
Метод Бринелля
Определение твердости по методу Бринелля основало на вдавливании в исследуемый материал стального шарика и последующем измерении диаметра отпечатка ( рис. 6).
Рис. 6. Схема определения твердости по методу Бринелля: а – испытание; б – размер отпечатка
Твердость по Бринеллю (кГ/мм2 ) выражается отношением приложенной нагрузки Р к поверхности полученного отпечатка F , т.е.
|
|
Однако практически пользуются таблицами, рассчитанными по приведённой формуле. Числа твердости по этим таблицам находят по диаметру отпечатка.
При испытании на твердость применяют шарики стандартных размеров, диаметры которых равны 10мм, 5мм или 2,5 мм.
Размеры шариков выбирает в зависимости от толщины исследуемых образцов. Для образцов толщиной более 6 мм применяют шарик диаметром 10 мм. При толщине металла менее 3 мм диаметр шарика 2,5 мм.
Нагрузка на шарик выбирается в зависимости от рода материала по зависимости
P =K D2 (кГ),
Для сталей К = 30,для медных сплавов –10,для баббитов-2,5.
Время действия нагрузки на шарик для черных металлов составляет 10 с; для цветных -3О или 60 c. Между пределом прочности в (МПа) и числом твердости НВ(МПа) для стали существует следующая зависимость:
в = (0,35-0,36) НВ.
Необходимо отметать, что определение твердости по методу Бринелля допускается только для материалов, твердость которых не более 450 кгс/мм.