Лабораторная работа № 2
Цели измерения твердости металлов и сплавов
- 1. Научиться измерять твердость металлических образцов различными способами.
- 2. Быть знакомым с условиями применения конкретного метода для определения твердости. Пробоподготовка для измерения твердости, прибор для измерения твердости.
- 3. Проследите, чтобы твердость металла зависела от состава сплава.
Оборудование и материалы для работы Brinell, Rockwell, Vickers, микротвердомер. Различные образцы железоуглеродистых сплавов (сталь и чугун), образцы меди, алюминия и сплавов на их основе, закаленные и отпущенные образцы стали. Наждачный круг и абразивная бумага.
Порядок работы
- 1. Изучите теоретические материалы по тематике урока.
- 2. Понять оборудование и методы определения твердости по Бринеллю, Роквеллу, Виккерсу и микротвердости.
- 3. Измерьте твердость предлагаемых образцов металлов и сплавов с помощью приборов Бринелля и Роквелла. Данные должны быть введены в таблицу. 1 и 2 соответственно.
- 4. Определите примерную прочность на разрыв в соответствии с измеренной твердостью по Бринеллю.
- 5. Проанализируйте результаты измерений и создайте отчет.
При проектировании и изготовлении ключевых машин, механизмов и инструментов определенные детали требуют определенных механических свойств. Механические свойства металла характеризуют устойчивость материала к деформации и разрушению под действием внешних нагрузок. Почти все методы определения механических свойств являются разрушительными. Тестирование требует специальной машины. Процесс испытаний очень трудоемкий, особенно учитывая очень длительный процесс изготовления специальных образцов.
Механические и физические свойства зависят от многих факторов: состав материала, тип обработки (пластическая деформация, термическая обработка).
Поэтому в процессе изготовления различных деталей необходимо контролировать свойства, особенно механические свойства. Как упоминалось ранее, традиционные методы испытаний механических свойств не могут быть использованы на промежуточных стадиях изготовления деталей из-за длины и стоимости изготовления образца и длительности самого процесса испытания.
В этом случае используется метод определения твердости. Твердость очень важна на практике, потому что она отражает многие рабочие характеристики материала, такие как износостойкость, характеристики резки, способность шлифования или резки, а также способность противостоять местному давлению. Кроме того, другие факторы могут быть оценены по механическим свойствам твердости (например, предел прочности при растяжении).
В результате существует определенная связь, которая фактически была идентифицирована между твердостью и другими свойствами материала. Обширные испытания твердых материалов обусловлены тем, что не требуется специальной подготовки образцов. Процедура испытаний очень проста и может быть выполнена непосредственно, не разрушая готовую деталь.
Большинство методов определения твердости основаны на принципе вдавливания твердого материала (шарик из закаленной стали, алмазный конус или алмазная пирамида) в исследуемый материал и последующего измерения размера печатного материала.
Таким образом, твердость часто определяется как способность материала противостоять введению другого объекта. Однако такое определение не распространено. Метод определения твердости не основан на вдавливании, но основан на царапинах, качании маятника, динамических методах и других принципах.
Наиболее широко тестируются тесты на твердость по Бринеллю, Роквеллу, Виккерсу и измерение микротвердости.
- Во всех вышеописанных способах при вдавливании индентора происходит пластическая деформация испытуемого материала под индентором. Чем больше сопротивление пластической деформации материала, тем глубже проникает индентор и тем выше твердость. Согласно Бринеллю, твердость относительно мягких материалов определяется цветными металлами и их сплавами, отожженной сталью и чугуном (кроме белого).
Лабораторные по материаловедению
