Определение твердости материалов

Лабораторная работа № 1

МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА НИЗКОУГЛЕРОДИСТОЙ СТАЛИ

А. Испытание на растяжение

I. Цель работы:

1. Произвести испытание на растяжение образца стали и определить предел прочности, предел текучести, относительное удлинение и относительное сужение.

2. Пользуясь полученными данными при испытании определить марку конструкционной углеродистой качественной стали по ГОСТ 1050-88.

II. Краткие сведения из теории. Указать основные механические свойства, методы их расчета, описать механизм упругой и пластической деформации.

III. Порядок выполнения работы.

1. Вычертить диаграммы растяжения низкоуглеродистой стали и стали, у которой определяется условный предел текучести.

2. Вычертить образец до испытания на растяжение

d0 = l0 = F0 =

3. Снять показания силоизмерительного прибора:

Нагрузка при пределе текучести Р_т = ............кгс (......Н)

Нагрузка при пределе прочности Р_в= ............кгс (......Н)

4. Вычертить образец после испытания

d1= l1= F1=

Механические свойства	Расчетная формула	Численные значения
Предел текучести, кг/мм2
Предел прочности, кг/мм2
Относительное удлинение, %
Относительное сужение, %

Согласно ГОСТ 1050-88 испытанный образец изготовлен из конструкционной углеродистой стали марки ______________.

Б. Определение ударной вязкости

I. Вычертить схему копра и стандартного образца для определения ударной вязкости

схема копра	эскиз стандартного образца

II. Произвести испытания и записать результаты:

а) запас работы копра A = GH = кгс ≈ Дж

б) оставшаяся работа A = Gh = кгс ≈ Дж

в) работа, затраченная на разрушение образца A_H = G (H - h)= кгс≈ Дж

г) ударная вязкость KCU = = кгс м/см² ≈ Дж/см²

где: F - площадь поперечного сечения образца в месте надреза ( по чертежу - 0,8 см²).

Контрольные вопросы

1. Какие характеристики механических свойств определяются при испытании металлов на растяжение?

2. Что называется пределом текучести, как он вычисляется, какова его размерность?

3. Что называется пределом прочности (временное сопротивление разрыву), как он вычисляется, какова его размерность?

4. Что характеризует пластичность металла, как она определяется?

5. Где на диаграмме растяжения область упругой и пластической деформации?

6. Что называется условным пределом текучести, как он вычисляется, какова его размерность?

7. Какие характеристики механических свойств обязательны для определения марки стали по ГОСТ 1050-88?

8. Что называется ударной вязкостью?

9. Как определяют ударную вязкость и какова её размерность?

Дата выполнения	Подпись студента	Подпись преподавателя

Лабораторная работа № 2

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ТВЕРДОСТИ МАТЕРИАЛОВ

I. Цель работы:

1. Ознакомиться с сущностью и методами определения твердости по Бринеллю, Роквеллу, Виккерсу и микротвердости.

2. Определить твердость образцов стали в отожженном и закаленном состоянии.

II. Краткие сведения о способах определения твердости. Вычертить схемы определения твердости, указать нагрузки, описать формы и размеры наконечников, дать размерность чисел твердости. Указать область рационального применения отдельных способов для материалов с различной твердостью.

III. Порядок выполнения работы.

1. Определить по Бринеллю и Роквеллу твердость отожженной стали марки _____.

Таблица 1

Метод	Значение твердости	Расхождение, в %
испытания на твердость	при непосредственном испытании	в переводе на шкалу Бринелля	Н % = =
По Бринеллю	отпеч.= НВ	-
По Роквеллу	НRВ	НВ'

2. Для отожженной стали марки...................определить по твердости предел прочности при растяжении σ_в = К ´ НВ = ,

где НВ - твердость по Бринеллю;

К - коэффициент пропорциональности (для незакаленной углеродистой стали К = 0,36).

3. Определить по Роквеллу твердость закаленной стали марки ...............

Таблица 2.

Метод испытания твердости	НRC	HB	HV
Значение твердости

Таблица 3

Характерные особенности методов определения твердости

Методы	Бринелля	Роквелла	Виккерса	Микротвердости
Особенности	А	В	С
Материалы, форма и размеры наконечника
Величина	кгс
нагрузки	Н
Обозначение твердости
Размерность числа твердости
Область применения ___________________________________________________________

Контрольные вопросы

1. Что понимают под твердостью металлов?

2. Какие способы применяют для определения твердости незакаленных сталей и в чем их сущность?

3. Какие наконечники и величины нагрузки применяют при определении твердости незакаленных и закаленных сталей на приборе Роквелла?

4. Какую размерность имеют числа твердости по Бринеллю, Роквеллу, Виккерсу и микротвердости?

5. Какая зависимость существует между твердостью по Бринеллю и пределом прочности незакаленной стали?

Дата выполнения	Подпись студента	Подпись преподавателя

Лабораторная работа № 3