Мы поможем в написании ваших работ!
ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?
|
Бланк отчёта о лабораторной работе №1
БЛАНК ОТЧЁТА О ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЕ №1
«Испытания на твердость методом Бринелля».
Ф.И.О. студента_____________________________
Группа_____________________________________
Дата_______________________________________
Преподаватель______________________________
Цель работы. Ознакомиться с устройством пресса Бринелля и с методикой определения твердости на нем.
Научиться выбирать условия испытания для различных материалов. Определить твердость материала образца. Определить предел прочности стального образца.
Оборудование и материалы:
1. Пресс Бринелля.
2. Отсчетный микроскоп типа МПБ-3.
3. Линейка.
4. Образцы стали, латуни, бронзы, алюминия.
Порядок проведения работы
1. Замерить толщину образцов и определить диаметры шариков, величины нагрузок и время выдержки под нагрузкой.
2. Подготовить поверхности образцов для испытания.
3. Подготовить пресс к испытанию, установив шарик, нагрузку и время, необходимое для испытания.
4. Произвести вдавливание.
5. Измерить с помощью микроскопа МПБ-3 диаметр отпечатка в двух взаимно перпендикулярных направлениях «а-а» и «в-в».
6. Произвести расчеты.
7. Определить твердость НВ по справочной таблице и сравнить с твердостью, определенной расчетом.
Ход работы
Схема испытания
Р - прилагаемая нагрузка, кг;
D - диаметр шарика, мм;
d - диаметр лунки (отпечатка), мм;
t – толщина образца
Выбор диаметра шарика наконечника D
D1 =10 мм при толщине образца t>6мм
D2 =5мм при толщине образца 3мм<t<6мм
D3 =2,5мм при толщине образца t<3мм
Расчет нагрузки в кГ
P=KD2 К -коэффициент материала.
К1 =30 (для черных металлов)
К2 = 10 (для твердых цветных металлов – латуни, бронзы, меди)
Кз=2,5 (для мягких цветных металлов – алюминия, магния, свинца)
Расчетные формулы:
, следовательно
p=3,14
Fлунки - площадь отпечатка, мм2;
sв = 0,37 HB кГ/мм2 для углеродистой и низколегированной стали – предел прочности.
Протокол испытания
Расчеты:
Протокол испытания
Материал образца
| Толщина образца t, мм
| Диаметр шарика D, мм
| Нагрузка P, кГ
| Диаметр отпечатка (в мм) в направлении измерения
| Твердость НВ,
кГ/мм2
| Предел прочности sв,кГ/мм2
| Марка материала, ГОСТ
| Сечение «а-а»
d1
| Сечение «в-в»
d2
|
| Расчетная
| Табличная
| 1
| 2
| 3
| 4
| 5
| 6
| 7
| 8
| 9
| 10
| 11
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| Вывод:
Работу выполнил студент гр. №_____
«_____» ____________ 2017г
___________________________
(номер по журналу и подпись)
Работу принял преподаватель
«_____» _______________ 2017г.
_______________________________
(подпись)
Практическая работа №2
Маркировка сталей и сплавов
Основные легирующие элементы в сплавах
Легирующий элемент
| Сплав
| Легирующий элемент
| Сплав
| сталь
| цветных металлов
| сталь
| цветных
металлов
| Хром
| Х
| Х
| Ванадий
| Ф
| —
| Вольфрам
| В
| —
| Алюминий
| Ю
| А
| Молибден
| М
| —
| Азот
| А
| —
| Титан
| Т
| Т
| Бор
| Р
| Б
| Кобальт
| К
| —
| Цирконий
| Ц
| —
| Никель
| Н
| Н
| Ниобий
| Б
| —
| Медь
| Д
| М
| Фосфор
| П
| Ф
| Кремний
| С
| К
| Цинк
| —
| Ц
| Марганец
| Г
| Мц
| Свинец
| —
| С
| Магний
| —
| Мг
| Бериллий
| —
| Б
| Железо
| —
| Ж
| Селен
| Е
| —
| Серебро
| —
| Ср
| Редкоземельные
| Ч
| —
|
| Материал
| Принципы и примеры маркировки
| Стали
| Углеродистая обычного качества
| Буквами Ст. и цифрами от 0 до 6. Увеличение номера означает повышение содержания С и прочности.
Пример: Сталь Ст.5 — углеродистая сталь обычного качества, 5-й уровень прочности.
| Качественная углеродистая
| Двумя цифрами: 05, 08, 10, 15, 20 … 60. Они показывают среднее содержание углерода в сотых долях процента.
Пример: Сталь 45 — качественная углеродистая сталь, содержание углерода ~ 0,45 %; остальное – железо и примеси.
| Углеродистая
инструментальная
| Буквой У и цифрами, показывающими среднее содержание углерода в десятых долях процента. Буква А после цифр обозначает, что сталь высококачественная.
Пример: Сталь У8 — углеродистая качественная инструментальная сталь с содержанием 0,8 % С, остальное железо и примеси.
| Качественные легированные стали
| Двузначное число в начале марки показывают среднее содержание углерода в сотых долях процента. Стоящие за ними блоки (буква и число) указывают на присутствие определенных легирующих элементов (см. табл. 5.1) и их содержание в процентах. Если содержание легирующих элементов менее 1… 1,5 %, то цифра отсутствует. Буква А в конце марок отвечает высококачественным сталям.
Пример: Сталь 38Х2МЮА – высококачественная улучшаемая сталь с содержанием углерода ~ 0,38 %, хрома 2 %, молибдена 1 %, алюминия 1 %; остальное – железо и примеси.
Пример: Сталь 12Х18Н9Т – качественная коррозионностойкая сталь с содержанием углерода ~ 0,12 %, хрома 18 %, никеля 9 %. титана 1 %; остальное – железо и примеси.
| Легированная инструментальная
| Число, стоящее в начале марки, указывают среднее содержание углерода в десятых долях процента, если оно более 0,1%. Числа, стоящие после букв, обозначающих легирующий элемент, показывают его среднее содержание в процентах.
Пример: Сталь 9ХС — легированная инструментальная сталь, углерода – 0,9%, хрома и кремния – по 1%, остальное – железо и примеси
| Шарикоподшипниковая высококачественная
| Буквами ШХ и числом, показывающими содержание хрома в десятых долях процента. Буквы после цифр показывают наличие других легирующих элементов в процентах.
Пример: Сталь ШХ15СГ — высокоуглеродистая хромистая сталь, 1% С, 1,5% Cr, 1 % Si, 1% Mn, остальное – железо и примеси
| Чугун
| Серый
| Буквами СЧ и числами, обозначающими предел прочности при растяжении в кГс/мм2.
Пример: серый чугун СЧ 15 — предел прочности при растяжении 12 кГс/мм2 (120 МПа).
| Ковкий
| Буквами КЧ. Первое число обозначает временное сопротивление разрыву в кГс/мм2, второе — относительное удлинение в процентах.
Пример: ковкий чугун КЧ 35-10 — предел прочности при растяжении 35 кГс/мм2 (350 МПа), относительное удлинение не менее 10%.
| Высокопрочный
| Буквами ВЧ. Первое число обозначает временное сопротивление разрыву в кГс/мм2, второе — относительное удлинение в процентах.
Пример: высокопрочный чугун ВЧ 60-2 — предел прочности при растяжении 60 кГс/мм2 (600 МПа), относительное удлинение не менее 2%.
| Цветные металлы и сплавы на их основе
| Алюминий
| Буквой A, число характеризует чистоту металла. Чем оно больше, тем чище материал.
Пример:A99 — 99,99% Al. Остальное примеси.
| Литейные алюминиевые сплавы
| Буквами АЛ, после которых указывается номер разработки.
Пример: АЛ9 — литейный сплав алюминия, разработка № 9.
| Деформируемые алюминиевые сплавы
| Буквой Д или другими, после которых указывается номер разработки сплава.
Пример: Сплав Д16 — деформируемый алюминиевый сплав № 16.
| Деформируемые магниевые сплавы
| Буквами МА, затем указывается номер сплава
Пример: Сплав МА2 — магниевый деформируемый сплав № 2.
| Медь
| Буквой М, после которых указывается число (00, 0, 1 …4), характеризующее чистоту металла – чем оно больше, тем выше содержание примесей.
Пример: Медь М1 — относительно чистая медь.
| Латуни литейные
| Буквой Л. Последующие сочетания букв и чисел указывают на присутствие легирующих элементов и их содержание в процентах.
Пример: Латунь ЛЦ17К3 — литейный сплав на основе меди, 17% цинка, 3% кремния, остальное – медь и примеси.
| Латуни деформируемые
| Буквой Л. Последующие буквы указывают на присутствие легирующих элементов. Первое число обозначает содержание меди в процентах, остальные — соответствующее последовательности букв содержание легирующих элементов в процентах.
Пример: Латунь ЛЖМц59-1-1— деформируемый сплав на основе меди; Cu – 59%, Fe – 1%, Mn – 1%, остальное – Zn и примеси.
| Бронзы литейные
| Буквами Бр. Последующие сочетания букв и чисел указывают на присутствие легирующих элементов и их содержание в процентах.
Пример: Бронза Бр.О5Ц5С5 — литейный сплав на основе меди, Sn – 5 %, Zn – 5 %, Pb – 5%, остальное – Cu и примеси.
| Бронзы деформируемые
| Буквами Бр. Последующие буквы указывают присутствующие легирующие элементы, а цифры — их содержание в процентах (соответственно)
Пример: Бронза Бр.ОЦС4-4-2.5 — деформируемый сплав на основе меди, Sn – 4%, Zn – 4%, Pb – 2.5 %, остальное – Cu и примеси.
| Баббиты
| Буквой Б и числом, показывающим содержание олова в процентах.
Пример: Б83 — антифрикционный сплав, 83 % олова, остальное – другие элементы и примеси.
| | | | | | | |
Приложение к лабораторной работе № 1 и № 2
Таблица соответствия HB – HRC (Перевод значений твёрдости)
| (соотношение твёрдости по Бриннелю твёрдости по Роквеллу,определяемых методами в соответствии с ГОСТ 8.064-79)
| Твердость по Роквеллу (эталонная)
| Твердость по Роквеллу
| Твердость по Бринеллю
| HRCэ
| HRC
| D=10мм HB
| Р=3000кг
диаметр отпечатка в мм
| -
| -
| HB 95,0
| 6
| -
| -
| HB 100
| 5,87-5,89
| -
| -
| HB 111
| 5,60-5,62
| -
| -
| HB 115
| 5,51-5,53
| -
| -
| HB 116
| 5,49-5,50
| -
| -
| HB 120
| 5,41-5,42
| -
| -
| HB 125
| 5,31-5,42
| -
| -
| HB 130
| 5,22
| -
| -
| HB 135
| 5,13
| -
| -
| HB 137
| 5,09-5,10
| -
| -
| HB 138
| 5,07-5,08
| -
| -
| HB 140
| 5,04-5,05
| -
| -
| HB 141
| 5,02-5,03
| -
| -
| HB 142
| 5,01
| -
| -
| HB 143
| 5
| -
| -
| HB 143
| 4,99
| -
| -
| HB 144
| 4,98
| -
| -
| HB 144
| 4,97
| -
| -
| HB 145
| 4,96
| -
| -
| HB 146
| 4,95
| -
| -
| HB 152
| 4,86
| -
| -
| HB 161
| 4,72-4,73
| -
| -
| HB 164
| 4,68-4,69
| -
| -
| HB 167
| 4,64-4,65
| -
| -
| HB 170
| 4,60-4,61
| -
| -
| HB 174
| 4,55-4,56
| -
| -
| HB 179
| 4,49-4,50
| -
| -
| HB 185
| 4,42-4,43
| -
| -
| HB 197
| 4,29-4,30
| -
| -
| HB 198
| 4,28
| -
| -
| HB 199
| 4,27
| -
| -
| HB 200
| 4,26
| -
| -
| HB 201
| 4,25
| -
| -
| HB 202
| 4,24
| -
| -
| HB 203
| 4,23
| -
| -
| HB 204
| 4,22
| -
| -
| HB 205
| 4,21
| HRCэ 20,0
| HRC 17,9
| HB 206
| 4,2
| HRCэ 20,5
| HRC 18,3
| HB 209
| 4,18
| HRCэ 21,0
| HRC 19,0
| HB 212
| 4,15
| HRCэ 21,5
| HRC 19,7
| HB 215
| 4,12
| HRCэ 22,0
| HRC 20,1
| HB 217
| 4,1
| HRCэ 22,5
| HRC 20,5
| HB 219
| 4,08
| HRCэ 23,0
| HRC 20,9
| HB 222
| 4,06
| HRCэ 23,5
| HRC 21,3
| HB 224
| 4,04
| HRCэ 24,0
| HRC 22,0
| HB 229
| 4
| HRCэ 24,5
| HRC 22,4
| HB 231
| 3,98
| HRCэ 25,0
| HRC 22,8
| HB 234
| 3,96
| HRCэ 25,5
| HRC 23,6
| HB 239
| 3,92
| HRCэ 26,0
| HRC 24,0
| HB 241
| 3,9
| HRCэ 26,5
| HRC 24,4
| HB 244
| 3,88
| HRCэ 27,0
| HRC 24,8
| HB 246
| 3,86
| HRCэ 27,5
| HRC 25,6
| HB 252
| 3,82
| HRCэ 28,0
| HRC 26,0
| HB 255
| 3,8
| HRCэ 28,5
| HRC 26,4
| HB 257
| 3,78
| HRCэ 29,0
| HRC 27,3
| HB 263
| 3,74
| HRCэ 30,0
| HRC 28,1
| HB 269
| 3,7
| HRCэ 30,5
| HRC 28,6
| HB 272
| 3,68
| HRCэ 31,0
| HRC 29,0
| HB 275
| 3,66
| HRCэ 31,5
| HRC 29,4
| HB 278
| 3,64
| HRCэ 32,0
| HRC 29,9
| HB 282
| 3,62
| HRCэ 32,5
| HRC 30,3
| HB 285
| 3,6
| HRCэ 33,0
| HRC 30,8
| HB 288
| 3,58
| HRCэ 33,5
| HRC 31,6
| HB 295
| 3,54
| HRCэ 34,0
| HRC 32,1
| HB 298
| 3,52
| HRCэ 34,5
| HRC 32,5
| HB 302
| 3,5
| HRCэ 35,0
| HRC 33,0
| HB 306
| 3,48
| HRCэ 35,5
| HRC 33,8
| HB 313
| 3,44
| HRCэ 36,0
| HRC 34,3
| HB 317
| 3,42
| HRCэ 36,5
| HRC 34,7
| HB 321
| 3,4
| HRCэ 37,0
| HRC 35,2
| HB 325
| 3,38
| HRCэ 37,5
| HRC 35,6
| HB 329
| 3,36
| HRCэ 38,0
| HRC 36,0
| HB 333
| 3,34
| HRCэ 38,5
| HRC 36,5
| HB 337
| 3,32
| HRCэ 39,0
| HRC 36,9
| HB 341
| 3,3
| HRCэ 39,5
| HRC 37,8
| HB 350
| 3,26
| HRCэ 40,0
| HRC 38,2
| HB 354
| 3,24
| HRCэ 40,5
| HRC 38,7
| HB 359
| 3,22
| HRCэ 41,0
| HRC 39,1
| HB 363
| 3,2
| HRCэ 41,5
| HRC 40,0
| HB 373
| 3,16
| HRCэ 42,0
| HRC 40,5
| HB 378
| 3,14
| HRCэ 42,5
| HRC 40,9
| HB 383
| 3,12
| HRCэ 43,0
| HRC 41,4
| HB 388
| 3,1
| HRCэ 43,5
| HRC 41,9
| HB 393
| 3,08
| HRCэ 44,0
| HRC 42,4
| HB 398
| 3,06
| HRCэ 44,5
| HRC 42,9
| HB 403
| 3,04
| HRCэ 45,0
| HRC 43,3
| HB 409
| 3,02
| HRCэ 45,5
| HRC 43,8
| HB 415
| 3
| HRCэ 46,0
| HRC 44,4
| HB 420
| 2,98
| HRCэ 46,5
| HRC 44,9
| HB 426
| 2,96
| HRCэ 47,0
| HRC 45,4
| HB 432
| 2,94
| HRCэ 47,5
| HRC 45,9
| HB 438
| 2,92
| HRCэ 48,0
| HRC 46,5
| HB 444
| 2,9
| HRCэ 48,5
| HRC 47,0
| HB 451
| 2,88
| HRCэ 49,0
| HRC 47,6
| HB 457
| 2,86
| HRCэ 49,5
| HRC 48,2
| HB 464
| 2,84
| HRCэ 50,0
| HRC 48,8
| HB 470
| 2,82
| HRCэ 50,5
| HRC 49,4
| HB 477
| 2,8
| HRCэ 51,0
| HRC 50,0
| HB 484
| 2,78
| HRCэ 51,5
| HRC 50,6
| HB 492
| 2,76
| HRCэ 52,0
| HRC 50,7
| HB 502
| 2,74
| HRCэ 52,5
| HRC 51,5
| HB 503
| 2,73
| HRCэ 52,0
| HRC 51,8
| HB 506
| 2,72
| HRCэ 53,5
| HRC 52,5
| HB 514
| 2,7
| HRCэ 54,0
| HRC 53,1
| HB 522
| 2,68
| HRCэ 54,5
| HRC 53,5
| HB 526
| 2,67
| HRCэ 55,0
| HRC 53,8
| HB 530
| 2,66
| HRCэ 55,5
| HRC 54,1
| HB 534
| 2,65
| HRCэ 56,0
| HRC 54,5
| HB 538
| 2,64
| HRCэ 56,5
| HRC 55,1
| HB 547
| 2,62
| HRCэ 57,0
| HRC 55,8
| HB 555
| 2,6
| HRCэ 57,5
| HRC 56,5
| HB 564
| 2,58
| HRCэ 58,0
| HRC 57,2
| HB 573
| 2,56
| HRCэ 58,5
| HRC 57,6
| HB 578
| 2,55
| HRCэ 59,0
| HRC 57,9
| HB 582
| 2,54
| HRCэ 59,5
| HRC 58,6
| HB 592
| 2,52
| HRCэ 60,0
| HRC 59,3
| HB 601
| 2,5
| HRCэ 60,5
| HRC 59,7
| HB 606
| 2,49
| HRCэ 61,0
| HRC 60,0
| HB 611
| 2,48
| HRCэ 61,5
| HRC 60,4
| HB 616
| 2,47
| HRCэ 62,0
| HRC 60,7
| HB 621
| 2,46
| HRCэ 62,5
| HRC 61,1
| HB 627
| 2,45
| HRCэ 63,0
| HRC 61,4
| HB 632
| 2,44
| HRCэ 63,5
| HRC 62,1
| HB 643
| 2,42
| HRCэ 64,0
| HRC 63,2
| HB 659
| 2,39
| HRCэ 64,5
| HRC 63,6
| HB 665
| 2,38
| HRCэ 65,0
| HRC 63,9
| HB 670
| 2,37
| HRCэ 65,5
| HRC 64,3
| HB 676
| 2,36
|
ГОСТ 1435-99
Доэвтектоидная сталь,
Ферит+перлит
0,45%С
Зерна перлита в виде небольших темных остатков расположены в стыках между зернами феррита.
Эвтектоидная сталь, перлит 0,8%С
Перлит (П)-эвтектоидная смесь феррита и цементита, образуется при распаде аустенита при температуре 723 °С и содержании углерода 0,83 %. Перлит имеет характерное строение с чередующимися полосками феррита и цементита, причем в каждом зерне перлита ориентировка полосок своя, отличная от таковой в соседнем зерне. Пластинчатый перлит образуется при непрерывном охлаждении аустенита. Твердость перлита НВ 160...260
Заэвтектоидная сталь, У12,
Перлит+Цементит
темные зерна перлита окружены очень тонкой светлой сеткой вторичного цементита. Сплошная сетка цементита в сталях резко снижает ударную вязкость, упругость, прочность. Температура плавления цементита около 1600 °С. Он очень тверд HB = 800, хрупок и практически не обладает пластичностью.
Микроструктура серых чугунов (приложение к лаб. раб. №4)
БЛАНК ОТЧЁТА О ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЕ №1
«Испытания на твердость методом Бринелля».
Ф.И.О. студента_____________________________
Группа_____________________________________
Дата_______________________________________
Преподаватель______________________________
Цель работы. Ознакомиться с устройством пресса Бринелля и с методикой определения твердости на нем.
Научиться выбирать условия испытания для различных материалов. Определить твердость материала образца. Определить предел прочности стального образца.
Оборудование и материалы:
1. Пресс Бринелля.
2. Отсчетный микроскоп типа МПБ-3.
3. Линейка.
4. Образцы стали, латуни, бронзы, алюминия.
Порядок проведения работы
1. Замерить толщину образцов и определить диаметры шариков, величины нагрузок и время выдержки под нагрузкой.
2. Подготовить поверхности образцов для испытания.
3. Подготовить пресс к испытанию, установив шарик, нагрузку и время, необходимое для испытания.
4. Произвести вдавливание.
5. Измерить с помощью микроскопа МПБ-3 диаметр отпечатка в двух взаимно перпендикулярных направлениях «а-а» и «в-в».
6. Произвести расчеты.
7. Определить твердость НВ по справочной таблице и сравнить с твердостью, определенной расчетом.
Ход работы
Схема испытания
Р - прилагаемая нагрузка, кг;
D - диаметр шарика, мм;
d - диаметр лунки (отпечатка), мм;
t – толщина образца
Выбор диаметра шарика наконечника D
D1 =10 мм при толщине образца t>6мм
D2 =5мм при толщине образца 3мм<t<6мм
D3 =2,5мм при толщине образца t<3мм
Расчет нагрузки в кГ
P=KD2 К -коэффициент материала.
К1 =30 (для черных металлов)
К2 = 10 (для твердых цветных металлов – латуни, бронзы, меди)
Кз=2,5 (для мягких цветных металлов – алюминия, магния, свинца)
Расчетные формулы:
, следовательно
p=3,14
Fлунки - площадь отпечатка, мм2;
sв = 0,37 HB кГ/мм2 для углеродистой и низколегированной стали – предел прочности.
Протокол испытания
Расчеты:
Протокол испытания
Материал образца
| Толщина образца t, мм
| Диаметр шарика D, мм
| Нагрузка P, кГ
| Диаметр отпечатка (в мм) в направлении измерения
| Твердость НВ,
кГ/мм2
| Предел прочности sв,кГ/мм2
| Марка материала, ГОСТ
| Сечение «а-а»
d1
| Сечение «в-в»
d2
|
| Расчетная
| Табличная
| 1
| 2
| 3
| 4
| 5
| 6
| 7
| 8
| 9
| 10
| 11
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| Вывод:
Работу выполнил студент гр. №_____
«_____» ____________ 2017г
___________________________
(номер по журналу и подпись)
Работу принял преподаватель
«_____» _______________ 2017г.
_______________________________
(подпись)
|