- •Содержание
- •Лабораторная работа №1 Макроскопический метод исследования металлов и сплавов
- •Реактивы для травления
- •Макроанализ по виду излома.
- •Макроанализ при помощи макрошлифов.
- •Строение слитка.
- •Порядок выполнения работы
- •Контрольные вопросы.
- •Лабораторная работа №2 Измерение твердости металлов
- •Краткие сведения из теории
- •Определение твердости по Бринеллю
- •Соотношение диаметров шарика и нагрузки при испытании металлов по методу Бринелля
- •Твердость по Бринеллю
- •Практика определения твердости по Бринеллю
- •Определение твердости по Роквеллу
- •Пределы измерения твердости
- •Практика определения твердости по Роквеллу
- •Порядок выполнения работы
- •Контрольные вопросы.
- •Различными методами
- •Лабораторная работа №3 Механические испытания металлов
- •Основные понятия.
- •Испытание на растяжение
- •Стандартные размеры образцов
- •Определение характеристик прочности
- •Определение характеристик пластичности
- •2. Определение ударной вязкости
- •2. Определение предела выносливости
- •Порядок выполнения работы
- •Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа №4 Влияние холодной пластической деформации на структуру и свойства стали
- •Пластическая деформация и рекристаллизация
- •Порядок выполнения работы
- •Лабораторная работа №5 Диаграммы состояния железо - углеродистых сплавов
- •Компоненты и фазы в системе железо – углерод
- •Диаграммы состояния железо-углеродистых сплавов
- •Кристаллизация сплавов Fe-Fe3c
- •Порядок выполнения работы
- •Пояснения к выполнению работы
- •Варианты индивидуальных заданий
- •Лабораторная работа №6 Изучение структуры и свойств углеродистых сталей в равновесном состоянии
- •Порядок выполнения работы
- •Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа №7 Изучение структуры и свойств чугунов
- •Белые чугуны
- •Серые чугуны
- •Ковкие чугуны
- •Высокопрочные чугуны
- •Механические свойства чугунов
- •Легированные чугуны
- •Марки и свойства легированных чугунов (гост 7769-82)
- •Марки антифрикционных чугунов, их свойства и назначение (гост 1585-85)
- •Порядок выполнения работы
- •Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа №8 Термическая обработка углеродистых сталей
- •Основные понятия
- •Влияние скорости охлаждения на структуру и свойства стали
- •Перлитное превращение
- •Промежуточное (бейнитное) превращение
- •Мартенситное превращение аустенита
- •Виды термической обработки
- •Отжиг стали
- •Нормализация стали
- •Закалка стали
- •Отпуск стали
- •Порядок выполнения работы
- •Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа №9 Инструментальные стали
- •Основные понятия
- •Углеродистые инструментальные стали
- •Легированные инструментальные стали
- •Быстрорежущие стали
- •Штамповые стали
- •Стали для штампов холодного деформирования
- •Стали для штампов горячего деформирования
- •Твердые сплавы
- •Состав и твердость твердых сплавов
- •Порядок выполнения работы
- •Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа №10 Медные и антифрикционные сплавы
- •Основные свойства меди
- •Общая характеристика и классификация медных сплавов
- •Химический состав и механические свойства деформируемых латуней после отжига (гост 15527-70)
- •Механические свойства и область применения литейных латуней (гост 17711-93)
- •Химический состав и механические свойства оловянных бронз
- •Химический состав и назначение алюминиевых бронз
- •Антифрикционные сплавы.
- •Химический состав и назначение баббитов
- •Порядок выполнения работы
- •Контрольные вопросы
- •Библиографический список
Соотношение диаметров шарика и нагрузки при испытании металлов по методу Бринелля
Таблица 2
Материал |
Число твердости |
Толщина образца, мм |
Диаметр шарика, мм |
Нагрузка, кгс |
Выдержка под нагрузкой, сек |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
Черные металлы |
140–450 |
Более 6 От 6 до 3 Менее 3 |
10 5 2,5 |
3000 750 187,5 |
10 |
Черные металлы |
До 140 |
Более 6 От 6 до 3 Менее 3 |
10 5 2,5 |
3000 750 187,5 |
30 |
Цветные металлы и сплавы (медь, латунь, бронза, магниевые сплавы и др.) |
31,8–130 |
Более 6 От 6 до 3 Менее 3 |
10 5 2,5 |
1000 250 62,5 |
30 |
Цветные металлы и сплавы (алюминий, подшипниковые сплавы и др.) |
3–35 |
Более 6 От 6 до 3 Менее 3 |
10 5 2,5 |
250 62,5 15,6 |
60 |
Существует примерная количественная зависимость между числами твердости и пределом прочности:
для стали с твердостью НВ 120–175...…………………………в=0,34 НВ;
для стали с твердостью НВ 175–450..………………………….в=0,35 НВ;
для меди, латуни и бронзы отожженной..……………………..в=0,55 НВ;
для меди, латуни и бронзы наклепанной..……….……………в=0,40 НВ;
для алюминия и алюминиевых сплавов
с твердостью НВ 20–45....................................................в=(0,33÷0,36) НВ;
для дуралюминия отожженного...…………………..................в=0,36 НВ;
для дуралюминия после закалки и старения………………….в=0,35 НВ.
Измерение твердости вдавливанием стального шарика не является универсальным способом. Этот способ не позволяет: а) испытывать материал с твердостью более НВ 450; б) измерять твердость тонкого поверхностного слоя (толщиной менее 1–2 мм), так как стальной шарик продавливает этот слой.
Твердость по Бринеллю
Таблица 3
Диаметр отпечатка, мм d10, или 2d5, или 4d2,5 |
Число твердости при нагрузке Р, кгс |
Диаметр отпечатка, мм d10, или 2d5, или 4d2,5 |
Число твердости при нагрузке Р, кгс |
||||||||||||
30D2 |
10D2 |
2,5D2 |
30D2 |
10D2 |
2,5D2 |
||||||||||
2,0 |
945 |
315 |
78,8 |
3,6 |
285 |
95 |
23,7 |
||||||||
2,1 |
856 |
285 |
71,4 |
3,7 |
269 |
89 |
22,4 |
||||||||
2,2 |
780 |
260 |
65,0 |
3,8 |
255 |
85 |
21,2 |
||||||||
2,3 |
712 |
237 |
59,4 |
3,9 |
241 |
80 |
20,0 |
||||||||
2,4 |
653 |
218 |
54,4 |
4,0 |
229 |
76 |
19,1 |
||||||||
2,5 |
601 |
200 |
50,2 |
4,1 |
217 |
72 |
18,0 |
|
|||||||
2,6 |
555 |
185 |
46,3 |
4,2 |
207 |
69 |
17,2 |
|
|||||||
2,7 |
514 |
171 |
42,9 |
4,3 |
197 |
65 |
16,4 |
|
|||||||
2,8 |
477 |
159 |
39,8 |
4,4 |
187 |
62 |
15,5 |
|
|||||||
2,9 |
444 |
148 |
37,9 |
4,5 |
179 |
59 |
14,9 |
|
|||||||
3,0 |
415 |
138 |
34,6 |
4,6 |
170 |
57 |
14,2 |
|
|||||||
3,1 |
388 |
129 |
32,3 |
4,7 |
163 |
54 |
13,6 |
|
|||||||
3,2 |
363 |
121 |
30,3 |
4,8 |
156 |
52 |
13,0 |
|
|||||||
3,3 |
341 |
114 |
28,5 |
4,9 |
149 |
50 |
12,4 |
|
|||||||
3,4 |
321 |
107 |
26,7 |
5,0 |
143 |
47 |
12,4 |
|
|||||||
3,5 |
302 |
101 |
25,2 |
5,1 |
137 |
45 |
11,4 |
|