Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
ТКМ.DOC
Скачиваний:
52
Добавлен:
14.02.2016
Размер:
2.67 Mб
Скачать

І.Й. Бочар

МАТЕРІАЛОЗНАВСТВО І ТЕХНОЛОГІЯ

КОНСТРУКЦІЙНИХ МАТЕРІАЛІВ

(лабораторний практикум)

Міністерство освіти і науки України

Тернопільський державний педагогічний університет ім. В. Гнатюка

МАТЕРІАЛОЗНАВСТВО І ТЕХНОЛОГІЯ

КОНСТРУКЦІЙНИХ МАТЕРІАЛІВ

Лабораторний практикум для студентів

індустріально-педагогічних факультетів

Тернопіль

2002

ББК 34.4

УДК 621.7.669.017(075.8)

Бочар І.Й. Матеріалознавство і технологія конструкційних матеріалів (лабораторний практикум).-Тернопіль: ТДПУ, 2002.- 76с.- Бібліогр.: 21.

Лабораторний практикум розроблено з метою підвищення ефективності проведення лабораторно-практичних занять, поглибленого засвоєння теоретичних знань та вироблення навиків їх практичного застосування.

Рекомендовано до друку вченою радою

Тернопільського державного педагогічного університету

імені Володимира Гнатюка

(протокол № від . . 2002 року)

РЕЦЕНЗЕНТИ: доктор технічних наук, професор Мартин В.М.,

кандидат технічних наук, доцент Казіброда Я.І.

© І.Й Бочар, 2002

Передмова

Лабораторні роботи з курсу “Основи матеріалознавства і технологія конструкційних матеріалів” складені з урахуванням досвіду викладання курсу на кафедрі трудового навчання індустріально-педагогічного факультету.

У лабораторний практикум входить 15 лабораторних робіт по розділах курсу: будова та властивості металів і способи дії на них; основи металургійного виробництва; основи технології обробки металів тиском; основи ливарного виробництва; неметалеві матеріали і технологія одержання виробів із них.

Опис лабораторних робіт умовно можна розділити на дві частини:

перша - це теоретичні відомості, необхідні студенту для підготовки до самостійного виконання роботи, друга - це методичні вказівки до виконання роботи і складання звіту, а також визначення наукових проблем, які повинен вирішити студент при виконанні роботи, або звернути на них увагу теоретично у ході захисту звіту про роботу.

Майже у кожну роботу закладені елементи найпростіших досліджень, або наукових експериментів, що підвищує їх наукову вартість.

У результаті вивчення даного курсу студент повинен знати: основи будови металевих і неметалевих матеріалів; сучасне становище і перспективи розвитку ресурсозберігаючих, мало- і безвідходних, екологічно чистих технологічних процесів виробництва і обробки матеріалів; теоретичні основи одержання сплавів і способи покращення їх властивостей; тенденцій у створенні матеріалів майбутнього на основі досягнень науково-технічного прогресу; класифікацію та маркування найбільш необхідних у теперішніх умовах у техніці конструкційних матеріалів; прогресивні способи одержання заготовок і типових деталей з металів та інших матеріалів, які широко використовуються у техніці; вміти вибирати конструкційні матеріали для виробів, які виготовлють у навчальних майстернях; визначати властивості матеріалів; виконувати операції основних видів термічної обробки виробів із металів; одержувати заготовки прогресивним способом.

Даний курс є основою для свідомого і глибокого вивчення студентами дисциплін “Деталі машин”, “Різання матеріалів”, “Автомобіль” та ін., для вдосконалення практичних умінь та навиків під час виробничої практики.

Лабораторні роботи сприяють розкриванню органічних зв’язків між дисциплінами політехнічного, а також природничо-математичного циклу і основами сучасного виробництва. Слід відмітити, що у більшості випадків схема експерименту в лабораторних роботах і рекомендовані методики можуть бути використанні при організації аналогічних (можливо спрощених) робіт і експериментів у школі і в процесі навчальних або гурткових занять.

Лабораторні роботи в основному розраховані на двох годинне заняття. На кожну виконану роботу студент складає звіт, у який повинно входити:

  • тема роботи;

  • мета роботи;

  • перелік необхідного обладнання, приладів, матеріалів та інструменту;

  • теоретичну частину (законспектовано основні відомості);

  • результати роботи (розрахунки, таблиці, малюнки, графіки і т. п., яких вимагає порядок виконання роботи).

ЛАБОРАТОРНА РОБОТА №1

Тема:Вивчення процесу кристалізації та побудова діаграм стану бінарних сплавів.

Мета роботи:Навчитись самостійно спостерігати за процесом кристалізації солі. Практично оволодіти методом побудови кривих охолодження металів і сплавів, засвоїти принцип побудови діаграм стану, набути необхідних навиків аналізу діаграм стану.

Необхідні прилади, матеріали та інструменти.

  1. Біологічний мікроскоп.

  2. Пробірки.

  3. Спиртівка.

  4. Піпетка.

  5. Циркуль і лінійка.

  6. Солі Pb(NO3)2; NH4Cl; K2Cr2O7; NaCl.

  7. Установка для проведення термічного аналізу (тигельна піч, термоелектричний пірометр, тиглі).

  8. Товчене вугілля.

  9. Секундомір.

ТЕОРЕТИЧНА ЧАСТИНА

Оптична схема оптичного мікроскопа.

Промені (рис.1.1) від природнього або штучного джерела світла, відбившись від дзеркала 7, проходять через об’єкт спостереження (у даній роботі капля розчину солі) поміщений на плоске скло, через об’єктив 9 і через окуляр 8 попадають в око спостерігача.

Конструкція біологічного мікроскопа.

Плита мікроскопа з’єднана з колонкою 2 шарніром, що дозволяє нахиляти верхню частину мікроскопа для більш вигідного спостереження при роботі.

Тубус 3, у верхню частину якого встановлюється окуляр 8, а у нижню загвинчується об’єктив 9, може переміщуватися вверх і вниз обертанням гвинта 4, що є грубим наведенням на фокус. Для точного наведення на фокус служить мікрометричний гвинт. На предметний столик 5 поміщають плоске скло з досліджуваним об’єктом. У нижній частині мікроскопа встановлене дзеркало.

Приготування розчину солі.

Для одержання пересиченого розчину солі одну із солей K2Cr2O7 розчиняють у воді при температурі 70-80 ºС. У роботі використовується гарячий розчин солі.

Рис.1.1. Розріз мікроскопа ШМ-1

1- основа мікроскопа;

2- тубусотримач;

3- тубус;

4- кремальєра (рейка і трубка);

5- предметний столик;

6- діафрагма;

7- дзеркало;

8- окуляр;

9- об’єктив.

Підготовка і спостереження процесу кристалізації

із розчину солі на біологічному мікроскопі.

  1. У верхню частину тубуса 3 встановити окуляр 8, а нижню – об’єктив 9. Збільшення повинно бути не більше 100.

  2. Дзеркало 7 мікроскопа направити у сторону звичайного або штучного світла.

  3. Обертанням дзеркала 7, дивлячись при цьому в окуляр 8, досягнути нормального проходження світлових променів (одержання світлового поля).

  4. На плоске скло за допомогою піпетки нанести каплю гарячого пересиченого розчину солі.

  5. Скло з нанесеною на нього каплею розчину солі помістити на предметний столик 5 і закрити його.

  6. Піднімаючи (але не опускаючи) тубус 3 обертанням гвинта 4 провести грубе наведення на фокус.

  7. Провести точне наведення на фокус обертанням мікрометричного гвинта.

  8. Спостерігати (в окуляр) за процесом кристалізації розчину солі викликаної випаровуванням розчинника і зарисувати утворені з часом кристали солі (у колі діаметром 60 мм).