2020-05-25
302
ЛАБОРАТОРНО-ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА №1
Тема: Макроанализ металлов и сплавов
Цель работы: изучить методы исследования строения металлов,
| 1.Какова цель исследования металлов? | Исследования металлов проводятся с целью, определения физических свойств, изучения внутреннего строения металлов, их механических свойств, оценки технологических свойств |
| 2.Что такое микроструктура металлов | Микроструктура - это строение металла или сплава, видимое при больших увеличениях с помощью микроскопа.... Микроструктуру сплавов изучают под микроскопом при различных увеличениях на хорошо приготовленных шлифах |
| 3.Как приготовить образец металла для микроанализа? | Детали или образцы небольших размеров и веса после подготовки поверхности можно непосредственно установить на стол микроскопа. Если же размеры детали значительны, необходимо вырезать специальную пробу, называемую темплетом. Выбор места в той поверхности, по которой надо приготовить микрошлиф, зависит от пути исследования и формы детали. Например, при исследовании причин разрушения деталей в процессе эксплуатации вырезают темплеты (темплет – плоский образец, вырезанный из металлического изделия или заготовки и предназначенный для выявления и изучения на нём макроструктурыизделия.) вблизи места разрушения и в отдалении от него, чтобы можно было определить наличие каких-либо отклонений в строении металла. |
| 4.Что такое макроструктура металлов? | Макроструктура – это строение металлов и сплавов, что видно невооружённым глазом или при небольших увеличениях с помощью лупы (макс. до 30 раз). Макроструктура изучается путём макроанализа. Металлы — это непрозрачные вещества и их строение изучают в изломе или специально приготовленных образцах (макрошлифах) |
| 5.Как подготовить образец для макроанализа? | Макроанализ проводят на продольных и поперечных макрошлифах (темплетах) и изломах. Большое значение для успешного выполнения макроанализа имеет правильней выбор наиболее характерного для изучаемого изделия сечения или излома.При использовании макроанализа для контроля качества металла число образцов, их размеры, место вырезки и другие условия отбора проб указывают в стандартах и технических условиях на конкретные виды металлопродукции. В частности, макроструктуру прутков обычно контролируют на поперечных макрошлифах.Поверхность макрошлифов перед травлением необходимо подвергать торцеванию, строганию или шлифованию. После механической обработки поверхность должна быть ровной и гладкой без значительного поверхностного наклепа и прижога металла. На поверхности макрошлифа не должно быть загрязнений, следов масла и т. п., поэтому ее перед травлением промывают (протирают) специальными составами.Методы макротравления подразделяют на три основные группы: глубокого травления; поверхностного травления; отпечатков. Структура, выявляемая глубоким травлением, сравнительно слабо зависит от подготовки поверхности образца; поверхностное травление или метод отпечатков требует более тщательной подготовки поверхности.Для изучения изломов образцы, вырезанные в поперечном или в продольном направлении (по отношению к течению металла при формоизменении), надрезают, а затем разрушают по месту надреза на прессе или копре. Разрушение образца следует производить с максимальной скоростью и большой сосредоточенной нагрузкой, т. е. в условиях, исключающих смятие поверхности излома и образование ложных расслоений (в поперечных изломах). |
| 6.Каким образом размер зерна влияет на механическую прочность металла или сплава | Влияние размера зерна поликристаллических материалов на их механические свойства Ранее бьшо сказано, что материалы паяемых конструкций могут подвергаться различным видам обработки перед пайкой, оказывающим влияние на их физико-механические свойства при пайке. Причем эти характеристики могут иметь существенные отличия, например из-за разницы размера зерна, фазового состава, концентрации фаз и морфологии их частиц и т.д., и тем большие, чем шире поле допуска, устанавливаемого при обработке заготовок. Так как практически каждый технологический, металлургический и другие факторы могут влиять на эффект охрупчивания, нами было предложено исследовать каждый из этих факторов. Испытания проводят также на образцах (см. рис. 7.7), однако на этапе, предшествующем испытаниям, материал образцов готовят, учитывая влияние того или иного фактора. Например, если необходимо оценить степень влияния размера зерна на кратковременную и длительную прочность материала, то в этом случае заготовки образцов перед испытаниями нагревают до температуры, при которой можно пол) чить заданный размер зерна, охлаждают и затем, зная величину зерна , проводят испытания. Поверхностные дефекты кристаллического строения. Влияние размера зерна на механические свойства металлов. При изучении влияния размера зерна на механические свойства сплавов оказывается небезразличным метод получения заготовок с разными размерами зерен. Если рост зерна (например, в сплавах на никелевой основе) достигается увеличением температуры закалки, то полученные данные не характеризуют зависимости сопротивления ползучести от размера зерна однозначно, так как увеличение температуры закалки влияет не только на интенсификацию процессов рекристаллизации, ной на процессы растворения карбидов и у -фазы перед их последующим выделением и гомогенизации твердого раствора. |
ЛАБОРАТОРНО-ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА №2
|
|
|
|
|
|
тема методы измерения твердости металлов и сплавов
| как формируется металлический слиток | КРИСТАЛЛИЗАЦИЯ И ЗАТВЕРДЕВАНИЕ — ДВА УРОВНЯ ФОРМИРОВАНИЯ СЛИТКА |
| Какими методами изучают строение металлов | Методы исследования структуры металлов и сплавов Внутреннее строение, или структуру, металлов и их дефекты изучают с помощью макроструктурного, микроструктурного, магнитного, люминесцентного, ультразвукового, рентгеновского и γ-дефектоскопического методов анализа. |
| Как определяют прочность металла | Прочность, определение прочности металла.... Определение прочности металла производится путем растяжения образцов определенной формы и размеров на испытательной машине. При растяжении площадь поперечного сечения образца уменьшается, образец становится тоньше, а длина его увеличивается. |
| Что такое твёрдость и Какими способами ее определяют | Твёрдость — свойство материала сопротивляться внедрению более твёрдого тела Для измерения твёрдости существует несколько шкал (методов измерения): Метод Бринелля — твёрдость определяется по диаметру отпечатка, оставляемому металлическим шариком, вдавливаемым в поверхность. Твёрдость вычисляется как отношение усилия, приложенного к шарику, к площади отпечатка (причём площадь отпечатка берётся как площадь части сферы, а не как площадь круга); размерность единиц твердости по Бринеллю кгс/мм². Твёрдость, определённая по этому методу, обозначается HB, где H = hardness (твёрдость, англ.), B — Бринелль; Метод Роквелла — твёрдость определяется по относительной глубине вдавливания металлического или алмазного конуса в поверхность тестируемого материала. Твёрдость, определённая по этому методу, является безразмерной и обозначается HR, HRB, HRC и HRA; твёрдость вычисляется по формуле HR = 100 − kd, где d — глубина вдавливания наконечника после снятия основной нагрузки, а k — коэффициент. Таким образом, максимальная твёрдость по Роквеллу соответствует HR 100. Метод Виккерса — твёрдость определяется по площади отпечатка, оставляемого четырёхгранной алмазной пирамидкой, вдавливаемой в поверхность. Твёрдость вычисляется как отношение усилия, приложенного к пирамидке, к площади отпечатка (причём площадь отпечатка берётся как площадь части поверхности пирамиды, а не как площадь ромба); размерность единиц твёрдости по Виккерсу кгс/мм². Твёрдость, определённая по этому методу, обозначается HV; Рис.1 Методы определения твёрдости материала. а) по Бринеллю; б) по Роквеллу; в) по Виккерсу Методы Шора: Твёрдость по Шору (Метод вдавливания) — твёрдость определяется по глубине проникновения в материал специальной закаленной стальной иглы (индентора) под действием калиброванной пружины. В данном методе измерения прибор именуется дюрометром. Обычно метод Шора используется для определения твердости низкомодульных материалов (полимеров). Метод Шора, описанный стандартом ASTM D2240, оговаривает 12 шкал измерения. Чаще всего используются варианты A (для мягких материалов) или D (для более твердых). Твёрдость, определённая по этому методу, обозначается буквой используемой шкалы, записываемой после числа с явным указанием метода. В качестве примера, резина в покрышке колеса легкового автомобиля имеет твердость примерно 70A, школьный ластик — примерно 50A; Твёрдость по Шору (Метод отскока) — метод определения твёрдости очень твёрдых материалов, преимущественно металлов, по высоте, на которую после удара отскакивает специальный боёк (основная часть склероскопа — измерительного прибора для данного метода), падающий с определённой высоты. Твердость по этому методу Шора оценивается в условных единицах, пропорциональных высоте отскакивания бойка. Обозначается HSx, где H — Hardness, S — Shore и x — латинская буква, обозначающая тип использованной при измерении шкалы. Метод Аскер («Аскер» — это название японской компании, производящей измерители твердости — дурометры) — твёрдость определяется по глубине введения стальной полусферы под действием пружины. Используется для мягких резин. По принципу измерения соответствует методу Шора, но отличается формой поверхности щупа. Аскер С использует полусферу диаметром 2.54 мм. Метод Кузнецова — Герберта — Ребиндера — твёрдость определяется временем затухания колебаний маятника, опорой которого является исследуемый металл; Метод Польди (двойного отпечатка шарика) — твердость оценивается в сравнении с твердостью эталона, испытание производится путем ударного вдавливания стального шарика одновременно в образец и эталон; Шкала Мооса — определяется по тому, какой из десяти стандартных минералов царапает тестируемый материал, и какой материал из десяти стандартных минералов царапается тестируемым материалом. |
|
|
|
|
|
|
