Измерение твердости стальным шариком (метод
Министерство образования и науки Украины Севастопольский национальный технический университет
МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ
К выполнению лабораторных работ № 1 - 8
По дисциплине «Материаловедение и технология
Конструкционных материалов»
для студентов дневной и заочной форм
обучения направления
«Инженерная механика», «Машиностроение»,
«Автомобили и автомобильный транспорт»,
«Приборостроение», «Прикладная экология и ООС»,
«Судостроение и океанотехника»,
«Судовождение и энергетика судов»
«Автоматизация и компьютерно-интегрированные
технологии»,
(часть 1)
Севастополь
2008
УДК 669.584 (046)
Методические указания к выполнению лабораторных работ № 1 - 8… по дисциплине «Материаловедение и технология конструкционных материалов» / Сост. Л.Б.Шрон, Г.П.Резинкина, В.Б Богуцкий, Э.С. Гордеева – Севастополь: изд-во СевНТУ, 2008. Ч.1.- 56 с.
Целью издания методических указаний является помощь студентам в самостоятельном изучении научных и практических основ материаловедения и технологии материалов.
Методические указания обсуждены и утверждены на заседании кафедры «Технология машиностроения», протокол № 7 от 12.12. 2008г.
Допущены учебно-методическим центром СевНТУ в качестве методических указаний.
Рецензент: доктор. техн. наук, проф. Ю.К.Новоселов
|
|
|
СОДЕРЖАНИЕ
| 1. Лабораторная работа№ 1Определение твердости металлов и сплавов | 4 |
| 2. Лабораторная работа № 2Определение основных механических свойств конструкционных материалов при статических нагрузках | 13 |
| 3. Лабораторная работа № 3Основные методы исследования структуры металла | 18 |
| 4. Лабораторная работа № 4Влияние пластической деформации и нагрева на структуру и свойства металлов и сплавов | 22 |
| 5. Лабораторная работа № 5Изучение микроструктуры и свойств углеродистых сталей в отожженном состоянии | 26 |
| 6. Лабораторная работа № 6Изучение дефектов углеродистых сталей в отожженном состоянии | 31 |
| 7. Лабораторная работа № 7Изучение микроструктуры и ее влияние на свойства чугунов | 34 |
| 8. Лабораторная работа № 8Изучение микроструктуры и свойств цветных металлов и сплавов | 39 |
| Библиографический список | 44 |
| Приложение | 45 |
Лабораторная работа № 1
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ТВЕРДОСТИ МЕТАЛЛОВ И СПЛАВОВ
ЦЕЛЬ РАБОТЫ
1. Ознакомиться с существующими методами измерения твердости конструкционных материалов.
2. Замерить твердость чугуна, бронзы, отожженной и закаленной стали.
ТЕОРЕТИЧЕСКИЙ РАЗДЕЛ
Детали машин и механизмов работают под различного вида нагрузками: одни детали нагружены постоянно действующей в одном направлении силой, другие подвержены ударам, у третьих нагрузки изменяются по величине и направлению.
|
|
|
В соответствии с этим разработаны методы испытания, с помощью которых определяются механические свойства металлов.
К механическим свойствам металлов и сплавов относятся прочность, упругость, пластичность, вязкость, выносливость (усталость) и др.
Твердость является одним из наиболее часто контролируемых параметров. Под твердостью металла понимают сопротивление, оказываемое материалом при вдавливании в него более твердого тела. Вдавливаемый предмет при использовании прибора-твердомера называется индентором.
Между твердостью и другими характеристиками механических свойств существуют довольно постоянные соотношения, в частности, по твердости можно с достаточной точностью определить предел прочности материала и другие характеристики (см. таблицу А5 приложения А)
Для определения твердости применяют различные методы: царапанья, вдавливания, упругий отскок и другие (рисунок 1)
МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ТВЕРДОСТИ
2.1.1. Измерение твердости тарированным напильником (метод царапанья)ГОСТ 21318-75
|
|
|
На практике для определения твердости стальных закаленных деталей иногда используют принцип царапанья тарированными напильниками, т.е серией напильников, имеющих определенную твердость. Напильник с твердостью большей, чем у испытуемой детали оставляет на ней царапины. Этот метод требует высокой квалификации работника и не претендует на точность.
 |
Рисунок 1 – Классификация основных методов определения твердости
Измерение твердости стальным шариком (метод
Бринеля)ГОСТ 9012-59
Испытания твердости по Бринеллю производится вдавливанием стального закаленного шарика (диаметром 2,5, 5 или 10 мм) в испытуемый образец под действием заданной нагрузки Р (30000, 10000, 7500, 2500Н и др.).
В результате вдавливания шарика-индентора 2 на поверхности образца или изделия 1 получается отпечаток-лунка в форме шарового сегмента диаметром d (рисунок 2).
Рисунок 2 – Схема испытания твердости по методу Бринелля
Число твердости по Бринеллю определяется как отношение нагрузки Р, передаваемой через шарик на образец, к площади отпечатка:
(1)
где Р – нагрузка на шарик, Н;
F – поверхность отпечатка, мм2;
D – диаметр шарика, мм;
d – диаметр отпечатка, мм.
|
|
|
Диаметр отпечатка d измеряют при помощи специальных отсчетных микроскопов с точностью до 0,05 мм. Выбор диаметра шарика, нагрузки и продолжительность выдержки под нагрузкой производится в зависимости от предполагаемой твердости материала и толщины образца или изделия (таблица А1 приложения А).
В практике определения твердости по Бринеллю вычисления по формуле (1) не делают, а пользуются таблицей, составленной для установленных диаметров шарика D и отпечатка d, а также нагрузки Р (таблица А2 приложения А).
По методу Бринелля, применяя индентор из закаленной стали, можно измерять твердость пластмасс, цветных и черных металлов и сплавов в пределах от 8 до 450 единиц НВ. Перед испытанием поверхность образца или изделия обрабатывается напильником или наждачной бумагой, чтобы она была ровной, гладкой, без дефектов.
Дата добавления: 2018-04-04; просмотров: 627; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!