Загальні правила безпечної роботи в лабораторії ТКМ

1. Приступати до виконання лабораторної роботи можна лише після дозволу викладача або лаборанта.

2. При виконанні лабораторної роботи не шуміти, своїми діями не заважати оточуючим, користуватись тільки тими приладами, які передбачені інструкцією до лабораторної роботи.

3. У випадку виявлення несправності в обладнанні лабораторної роботи негайно повідомити викладача.

II. Вимоги безпеки перед початком роботи

1. Оглянути і підготувати робоче місце, перевірити наявність і справність комплектуючих елементів лабораторної роботи.

2. На робочому місці не повинно бути зайвих приладів та предметів.

3. Ознайомитися з призначенням приладів та інших елементів лабораторної роботи.

4. Перевірити надійність заземлення елементів лабораторної роботи, у випадку його відсутності або неполадок повідомити керівника занять.

5. Перевірити початкове положення органів керування. Встановити їх в положення, яке відповідає методичним вказівкам.

III. Вимоги безпеки під час виконання роботи

1. Згідно з методичними вказівками підготувати лабораторну роботу для проведення і запропонувати керівнику перевірити правильність підготовки.

2. Після перевірки та дозволу викладача на підключення напруги приступати до виконання роботи.

3. Всі операції проводити згідно з методичними вказівками.

4. При виконанні практичної частини лабораторної роботи дотримуватися обережності:

а) не торкатися руками відкритих струмопровідних частин, які знаходяться під напругою;

б) не торкатися руками нагрівальних елементів, які використовуються в лабораторних роботах;

в) класти у піч і виймати з печі зразки за допомогою клещів з подовженими рукоятками, а також у спеціальних рукавицях;

г) при охолодженні деталей, щоб уникнути опіків, не можна нахилятися до ємкості з водою;

д) працювати з кислотами під наглядом викладача чи лаборанта;

е) при підготовці мікрошліфів забороняється змивати кислоту руками;

ж) працювати зі зварювальним апаратом під наглядом викладача чи лаборанта;

з) при зварюванні користуватись спеціальними рукавицями.

5. Вимірювальні прилади та органи управління розташувати так, щоб було зручно керувати двигунами та рукоятками, а також проводити спостереження.

6. У випадку будь–якої несправності вимкнути напругу і попередити керівника.

7. Важкі деталі не можна ставити на край столу і пересувати, щоб не допустити їх падіння.

8. Під час виконання лабораторної роботи не знімати захисних пристроїв з обладнання.

9. Студентам забороняється самостійно виконувати ремонтні роботи і усувати несправності.

IV. Вимоги безпеки після закінчення роботи

1. Вимкнути напругу на обладнанні.

2. Привести робоче місце в початкове положення.

3. Здати робоче місце викладачу чи лаборанту.

4. У випадку одержання травм негайно виключити обладнання і приступити до надання першої медичної допомоги потерпілому.

Перелік лабораторних робіт

1. Вимірювання твердості металів.

2. Визначення металів за їх зовнішніми ознаками і деякими властивостями.

3. Вивчення металографічних мікроскопів.

4. Макроскопічний аналіз металів і сплавів.

5. Мікроскопічний аналіз сталей у рівноважному стані.

6. Мікроструктурний аналіз чавунів у рівноважному стані.

7. Мікроаналіз міді, латуней і бронз.

8. Побудова кривих охолодження і діаграм подвійних сплавів.

9. Аналіз діаграми залізо-цементит.

10. Термічна обробка вуглецевих сталей.

11. Контроль якості термічної обробки металоріжучих інструментів.

12. Електродугове зварювання і контроль якості зварного шва.

13. Контактне зварювання.

14. Дослідження макро- і мікроструктури деревини.

15. Вивчення пластичних мас.

16. Лиття в металічні форми (кокіль).

17.Визначення вологості деревини.

18. Спектральний аналіз металів.

19. Виготовлення піщано-глиняних форм.

 

Лабораторна робота №1

 

ВИЗНАЧЕННЯ ТВЕРДОСТІ МЕТАЛІВ

 

Мета роботи: навчитися вимірювати твердість різними способами (Роквела, Бринеля, ПИМ).

При виконанні роботи треба отримати такі знання та уміння:

Знання: різні методи вимірювання твердості та одиниці твердості.

Уміння: вимірювати твердість на приладах ТК-2, ТШ-2, ПИМ, визначати на яких приладах варто вимірювати той чи інший зразок.

Обладнання та матеріали: Твердоміри ТК-2, ТШ-2, ПИМ, вимірювальна лупа, зразки для вимірювання.

 

Короткі теоретичні відомості

Твердість – це здатність тіла протистояти проникненню в нього більш твердого тіла, яке практично не деформується. Таким тілом може бути стальна загартована кулька, стальний конус, стальний конус з алмазним наконечником, алмазна піраміда. Вибір тіла, яке вдавлюють в метал залежить від виду вимірювання, твердості вимірюваного металу.

Методів вимірювання є декілька: Роквела, Бринеля, Вікерса та ін. Найбільш поширеним є методи Бринеля і Роквела, якими вимірюють макротвердість. Вони доповнюють один іншого і, як правило, на виробництві використовуються одночасно.

Методом Вікерса вимірюють мікротвердість, це твердість зерен, або якихось невеликих дільниць зразка. Про інші методи вимірювання твердості дізнайтеся з рекомендованої літератури. Системною одиницею твердості є Паскаль (1 Па, Н/м²). Проте на практиці часто користуються несистемними одиницями твердості, тому в довідниках є таблиці, які дають можливість перевести одні одиниці в інші. Паскаль - це дуже мала одиниця твердості, тому позначають твердість у мегапаскалях (МПа).

 

До кожного з приладів вимірювання твердості є паспорт-інструкція. Тому при підготовці до лабораторної роботи треба з нею ознайомитись. Описання будови та роботи приладів є у рекомендованих лабораторних практикумах. При з’ясуванні будови та роботи приладів ТК-2 і ТШ-2 зверніть увагу на спільне та відмінне між ними. Перш за все треба з'ясувати коли і який прилад застосовується. Прилад ТШ-2 вимірює більш м'які метали. Він має діапазон вимірювання від 500 до 4500 МПа.

Твердомір ТК-2 має діапазон вимірювання від 800 до 7800 МПа Як видно їх діапазони вимірювання перекриваються. Тобто в окремих випадках твердість тієї чи іншої деталі можна виміряти, як на одному, так і на іншому приладі. В такому разі визначають яким краще приладом користуватись, виходячи з особливостей їх роботи. Так приладом ТШ-2 не можна вимірювати твердість тонких деталей, кулькою вони будуть продавлюватись. Твердомір ТШ-2 робить на деталі значну вм’ятину, тому готові деталі варто вимірювати приладом ТК-2. Прилад ТШ-2 вимірює твердість довше але точніше ніж ТК-2.

Питання для самоконтролю

1. Що називається твердістю металів та які одиниці вимірювання твердості?

2. Назвіть способи вимірювання твердості.

3. Яка необхідність в застосуванні декількох способів визначення твердості?

4. Який із зразків 60 НRА, 60 НRС, 60 НВ найбільш твердий і найбільш м'який? На скільки?

5. Як встановити на якій шкалі (А, В, С) приладу ТК-2 вимірювати той чи інший зразок?

 

Якщо виникають утруднення при відповіді на питання зверніться до рекомендованої літератури.

Література

1. Алаи С.И. и др. Технология конструкционных материалов. - М: Просвещение, 1986. - 383 С.

2. Материаловедение /Под ред. Б.Н. Арзамасова. - М.: Машиностроение, 1986. - 383 С.

3. Самохоцкий А.И. Лабораторные работы по металловедению и термической обработке металлов. -М.: Машиностроение, 1981. - 175 С.

4. Рудин Д.Ф. Технологія металів та інших конструкційних матеріалів. - К.: Вища школа, 1975. -156 С.

5. Справочник по практическому металловедению. - К.: Техника, 1984.-134 С.

 

Завдання до роботи

1. Визначити твердість зразків сталі 20,45 і У7 та чавуну.

2. Навчитись вимірювати твердість зразків шкільним твердоміром ПИМ (перевіряйте результати вимірювання різними методами).

3. Скласти звіт про роботу.

4. При складані звіту про роботу можна скористатися такими таблицями.

 

Таблиця1.1Результати вимірювання методом Роквела

 

№ п/п	Матеріал зразка	Шкала	Твердість	Твердість по Бринелю в МПа
Перше	Друге	Третє	Середнє

Таблиця 1.2. Результати вимірювання методом Бринеля

 

№	Матеріал зразка	Діаметр кульки та навантаження	Діаметр відбитка у взаємоперпендикулярних напрямках	Твердість зразка
1	2	Середній

Додаток для самостійної роботи