- •Лабораторные работы по курсу «Материаловедение»
- •Анализ кристаллического строения
- •Задание
- •Контрольные вопросы
- •Испытание материалов на твердость Цель работы
- •Приборы, материалы и инструмент
- •Краткие теоретические сведения
- •Задание
- •Контрольные вопросы
- •Испытание образцов на растяжение Цель работы
- •Приборы, материалы и инструмент
- •Краткие теоретические сведения
- •Задание 1
- •Порядок выполнения работы 1
- •Задание 2
- •Порядок выполнения работы 2
- •Контрольные вопросы
- •Определение ударной вязкости материала Цель работы
- •Приборы, материалы и инструмент
- •Краткие теоретические сведения
- •Задание
- •Порядок выполнения работы 1
- •Порядок выполнения работы 2
- •Контрольные вопросы
- •Фрактографический анализ разрушения металлических материалов Цель работы
- •Приборы, материалы и инструмент
- •Краткие теоретические сведения
- •Изломы, полученные при однократных видах нагружения
- •Изломы, полученные при многократных (циклических) видах нагружения.
- •Задание
- •Контрольные вопросы
- •Влияние холодной пластической деформации и температуры рекристаллизации на структуру и свойства металлов
- •3.2. Влияние температуры рекристаллизации на структуру и свойства холоднодеформированных металлов
- •4. Порядок выполнения работы
- •5. Содержание отчета
- •6. Контрольные вопросы
- •Термический анализ сплавов
- •3.2. Построение диаграмм состояния
- •3.3. Анализ диаграмм состояния
- •Сущность термического анализа
- •3.6 Определение температур кристаллизации Рb, Sb и сплавов Рb-Sb
- •4. Порядок выполнения работы
- •5. Содержание отчета
- •6. Контрольные вопросы
- •Макроскопический анализ (макроанализ) структуры металлических материалов Цель работы
- •Приборы, материалы и инструмент
- •Краткие теоретические сведения
- •Задание
- •Задание
- •Контрольные вопросы
- •Исследование структуры углеродистых сталей в равновесном состоянии методом микроанализа Цель работы
- •Приборы, материалы и инструмент
- •Краткие теоретические сведения
- •Зависимость механических свойств стали от содержания углерода
- •Задание
- •Контрольные вопросы
- •Исследование структуры углеродистых чугунов методом микроанализа Цель работы
- •Приборы, материалы и инструменты
- •Краткие теоретические сведения
- •Влияние скорости охлаждения
- •Задание
- •Контрольные вопросы
- •Закалка углеродистых сталей
- •1. Цель работы
- •2. Приборы, материалы, учебные пособия
- •3. Краткие теоретические сведения
- •4. Порядок выполнения работы
- •5. Содержание отчета
- •6. Контрольные вопросы
- •Отпуск углеродистой стали Цель работы
- •Приборы, материалы и инструмент
- •Краткие теоретические сведения
- •Порядок выполнения задания 1
- •Порядок выполнения задания 2
- •Контрольные вопросы
- •Отжиг и инормализация стали
- •1. Цель работы
- •2. Приборы, материалы, учебные пособия
- •3. Превращение при отжиге
- •4. Порядок выполнения работы
- •5. Содержание отчета
- •6. Контрольные вопросы
- •Химико-термическая обработка стали
- •1. Цель работы
- •2. Приборы, материалы, учебные пособия
- •3. Химико-термическая обработка стали
- •4. Содержание отчета
- •5. Контрольные вопросы
- •Влияние легирующих элементов на прокаливаемость стали, определенную методом торцевой закалки
- •1. Цель работы
- •2. Приборы, материалы и инструмент
- •3. Краткие теоретические сведения
- •4. Задание
- •5. Контрольные вопросы
- •Классификация, маркировка и применение конструкционных материалов
- •1. Цель и задачи работы
- •2. Указания к самостоятельной работе
- •3. Классификация материалов
- •4. Способы маркировки металлических материалов
- •5. Углеродистые стали
- •5.1. Конструкционные углеродистые стали обыкновенного качества общего назначения
- •5.2. Качественные конструкционные углеродистые стали для деталей машин
- •5.3. Инструментальные углеродистые стали
- •6. Маркировка легированных сталей
- •7. Особые способы маркировки сталей
- •7.1. Маркировка сталей для отливок
- •7.2. Маркировка автоматных сталей
- •7.3. Стали для подшипников
- •7.4. Маркировка быстрорежущих сталей
- •7.5. Маркировка строительных сталей
- •7.6. Магнитные стали
- •7.7. Стали специальных способов выплавки
- •7.8. Нестандартные легированные стали
- •8. Чугуны
- •9. Порошковые материалы
- •10. Медь и сплавы на основе меди
- •10.1. Латуни
- •10.2. Бронзы
- •11. Алюминий и сплавы на основе алюминия
- •12. Магний и сплавы на основе магния
- •13. Титан и сплавы на основе титана
- •14. Содержание отчета
- •15. Контрольные вопросы
- •Библиографический список
Задание 2
Определить механические свойства материала по диаграмме «напряжение – деформация», представленной преподавателем.
Порядок выполнения работы 2
По представленной преподавателем «первичной» диаграмме в координатах «усилие Р – абсолютное удлинение Δl» построить условную диаграмму в координатах «напряжение σ – относительная деформация ε». Для этого на кривой выбрать несколько точек, для них определить по первичной диаграмме координаты Р и Δl, а затем данные по усилию разделить на площадь исходного поперечного сечения образца, а данные по удлинению разделить на расчетную длину:
σ = Р/F =F/45 кг/мм² (26), = l/l0 = l/80 (27).
По полученным данным строго в масштабе построить диаграмму «σ – ε». По построенной вновь диаграмме определить следующие параметры: предел пропорциональности и модуль упругости Е (из закона Гука σ = Еε) по прямолинейному участку кривой, физический Т или условный 0,2 предел текучести, предел прочности В.
Диаграммы растяжения | |||||||||||||||||||||||||||||||
Вариант 1 (сплав АМг3) | |||||||||||||||||||||||||||||||
Нагрузка, кН | |||||||||||||||||||||||||||||||
|
Удлинение, мм | ||||||||||||||||||||||||||||||
Номера точек на кривой |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 | |||||||||||||||||||||||
Координаты точек |
Р, кг |
405 |
607,5 |
742,5 |
832,5 |
945 |
1012 |
1080 |
1012 | ||||||||||||||||||||||
Δl, мм |
0,12 |
1,6 |
3,2 |
4,8 |
7,2 |
9,6 |
12,8 |
16 | |||||||||||||||||||||||
Вариант 2 (сплав ВТ5) | |||||||||||||||||||||||||||||||
Нагрузка, кН | |||||||||||||||||||||||||||||||
|
Удлинение, мм | ||||||||||||||||||||||||||||||
Номера точек на кривой |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 | |||||||||||||||||||||||
Координаты точек |
Р, кг |
1800 |
3600 |
3825 |
3960 |
4005 |
4027,5 |
4050 |
3915 | ||||||||||||||||||||||
Δl, мм |
0,4 |
0,8 |
1,6 |
2,4 |
3,2 |
4 |
4,8 |
6,4 | |||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||
Вариант 3 (сплав Ст2) | |||||||||||||||||||||||||||||||
Нагрузка, кН | |||||||||||||||||||||||||||||||
|
Удлинение, мм | ||||||||||||||||||||||||||||||
Номера точек на кривой |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 | |||||||||||||||||||||||
Координаты точек |
Р, кг |
1035 |
990 |
1012,5 |
1192,5 |
1395 |
1507,5 |
1575 |
1462,5 | ||||||||||||||||||||||
Δl, мм |
0,12 |
0,2 |
2,4 |
4,8 |
8 |
11,2 |
16 |
20,8 | |||||||||||||||||||||||
|
Вариант 4 (сплав Ст4) | ||||||||||||
Нагрузка, кН | ||||||||||||
|
Удлинение, мм | |||||||||||
Номера точек на кривой |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 | ||||
Координаты точек |
Р, кг |
1215 |
1125 |
1147,5 |
1395 |
1732,5 |
2002,5 |
2070 |
2025 | |||
Δl, мм |
0,12 |
0,28 |
2,4 |
4,8 |
8 |
11,2 |
14,4 |
16 | ||||
| ||||||||||||
Вариант 5 (сплав Д16) | ||||||||||||
Нагрузка, кН | ||||||||||||
|
Удлинение, мм | |||||||||||
Номера точек на кривой |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 | ||||
Координаты точек |
Р, кг |
832,5 |
1665 |
1845 |
1980 |
2160 |
2272,5 |
2340 |
2160 | |||
Δl, мм |
0,16 |
0,32 |
0,8 |
1,6 |
3,2 |
4,8 |
6,4 |
8,8 |
Вариант 6 (сплав Х18Н10Т) | ||||||||||||||||||
Нагрузка, кН | ||||||||||||||||||
|
Удлинение, мм | |||||||||||||||||
Номера точек на кривой |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 | ||||||||||
Координаты точек |
Р, кг |
855 |
1260 |
1552,5 |
1867,5 |
2092,5 |
2205 |
2250 |
2160 | |||||||||
Δl, мм |
0,18 |
3,2 |
6,4 |
12,8 |
19,2 |
25,6 |
28,8 |
32 | ||||||||||
| ||||||||||||||||||
Вариант 7 (сталь 80) | ||||||||||||||||||
Нагрузка, кН | ||||||||||||||||||
|
Удлинение, мм | |||||||||||||||||
Номера точек на кривой |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 | ||||||||||
Координаты точек |
Р, кг |
3780 |
4275 |
4342,5 |
4635 |
4882,5 |
4950 |
4950 |
4905 | |||||||||
Δl, мм |
0,32 |
0,48 |
0,8 |
1,6 |
3,2 |
4 |
4,8 |
5,6 |
Вариант 8 (сплав 14Г) | |||||||||||||
Нагрузка, кН | |||||||||||||
|
Удлинение, мм | ||||||||||||
Номера точек на кривой |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 | |||||
Координаты точек |
Р, кг |
1350 |
1350 |
1372,5 |
1597,5 |
1890 |
2070 |
2115 |
2050 | ||||
Δl, мм |
0,12 |
1,2 |
2,4 |
4,8 |
8 |
11,2 |
14,4 |
17,6 | |||||
| |||||||||||||
Вариант 9 (сплав 15ХГСНД) | |||||||||||||
Нагрузка, кН | |||||||||||||
|
Удлинение, мм | ||||||||||||
Номера точек на кривой |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 | |||||
Координаты точек |
Р, кг |
1575 |
1620 |
1777,5 |
1957,5 |
2160 |
2295 |
2340 |
2182,5 | ||||
Δl, мм |
0,16 |
0,8 |
2,4 |
4 |
6,4 |
8,8 |
11,2 |
14,4 |
Вариант 10 (сталь 45) | ||||||||||||||||||
Нагрузка, кН | ||||||||||||||||||
|
Удлинение, мм | |||||||||||||||||
Номера точек на кривой |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 | ||||||||||
Координаты точек |
Р, кг |
1620 |
1687,5 |
1890 |
2182,5 |
2520 |
2655 |
2745 |
2610 | |||||||||
Δl, мм |
0,15 |
0,8 |
2,4 |
4 |
6,4 |
8,8 |
10,4 |
12,8 | ||||||||||
| ||||||||||||||||||
Вариант 11 (сплав 45Х) | ||||||||||||||||||
Нагрузка, кН | ||||||||||||||||||
|
Удлинение, мм | |||||||||||||||||
Номера точек на кривой |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 | ||||||||||
Координаты точек |
Р, кг |
1890 |
2250 |
2520 |
2835 |
3150 |
3285 |
3375 |
3285 | |||||||||
Δl, мм |
0,16 |
0,32 |
0,8 |
1,6 |
3,2 |
4,8 |
6,4 |
8 |
Вариант 12 (сплав 30ХГС) | ||||||||||||||||||
Нагрузка, кН | ||||||||||||||||||
|
Удлинение, мм | |||||||||||||||||
Номера точек на кривой |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
| ||||||||||
Координаты точек |
Р, кг |
1890 |
3780 |
4095 |
4410 |
4747,5 |
4905 |
4050 |
| |||||||||
Δl, мм |
0,16 |
0,32 |
0,8 |
1,6 |
3,2 |
4,8 |
6,4 |
|