Готовая лабораторная работа: Твердость по Бринеллю

Лабораторная работа №1
Определение твердости материалов
по дисциплине «Технологические процессы в машиностроении»

Цель работы: изучение методик и приобретение навыков определения твердости материалов.
Применяемое оборудование: штангенциркуль; шлифовальная бумага средней зернистости; отсчетный микроскоп МПБ-2; прибор для измерения твердости (метод Бринелля (стальной шарик).
Краткие теоретические сведения по теме.
Под твердостью понимается свойство поверхностного слоя материала сопротивляться упругой и пластической деформации или разрушению при местных контактных воздействиях со стороны другого, более твердого и не получающего остаточной деформации тела (индентора) определенной формы и размеров.
Испытания на твердость отличаются простотой, высокой производительностью, отсутствием разрушения образца, возможностью оценки свойств поверхностных слоев на малой площади, легко устанавливаемой связью результатов с данными других испытаний.
В зависимости от скорости приложения нагрузки способы определения твердости делят на статические и динамические, по способу приложения нагрузки - на методы вдавливания, царапания и удара, а по времени выдержки под нагрузкой - на кратковременные и длительные. Наибольшее распространение получили методы, в которых используется принцип статического вдавливания индентора нормально поверхности образца с кратковременным (10-30 сек) приложением нагрузки при комнатной температуре.
При испытании на твердость очень важно правильно подготовить поверхностный слой образца, все поверхностные дефекты (окалина, выбоины, вмятины, грубые риски и т.д.) должны быть удалены. Чем меньше глубина вдавливания индентора, тем выше требуется чистота испытуемой поверхности, тем более жесткие требования к технологии подготовки образцов.
Нагрузка прилагается по оси вдавливаемого индентора перпендикулярно к испытуемой поверхности, для чего эта поверхность должна быть строго параллельна опорной поверхности прибора. Неплоские образцы крепят на специальных опорных столиках, входящих в комплект твердомеров.
Определяя твердость всеми методами (кроме метода измерения микротвердости) измеряют суммарное сопротивление металла внедрению в него индентора, усредняющее твердость всех имеющихся структурных составляющих. Поэтому получающийся отпечаток должен быть по размерам значительно большим размеров зерен отдельных структурных составляющих испытуемого металла. Неизбежные различия в структуре различных участков образца приводят к разбросу получаемых значений твердости, который тем больше, чем меньше размер отпечатка.

Лабораторная работа №2
«Обработка металлов давлением (прокатка)»
по дисциплине «Технологические процессы в машиностроении»
Цель работы: изучить общее устройство прокатного стана для продольной прокатки.
Краткие теоретические сведения по теме.
Сущность прокатки заключается в пластической деформации нагретой или холодной заготовки при прохождении ее между вращающимися валками. Зазор между валками должен быть меньше толщины заготовки. Силами трения заготовка втягивается между валками, а силы направленные по нормали к поверхности валков, уменьшают поперечные размеры заготовки.
Выделяют три вида прокатки: продольную, поперечную и поперечно-винтовую (рис. 1). При продольной прокатке валки вращаются в разные стороны, заготовка перемещается перпендикулярно к осям валков. При поперечной прокатке валки вращаются в одну сторону, заготовка вращается и деформируется. При поперечно-винтовой (косой) прокатке валки расположены под углом и сообщают заготовке вращательное и поступательное движение.

Лабораторная работа №3
«Горячая объемная штамповка»
по дисциплине «Технологические процессы в машиностроении»
Цель работы: познакомиться с принципами конструирования поковок, изучить процесс формообразования поковок и технологические особенности штамповки в открытых и закрытых штампах, определить припуски и допуски штампованных заготовок.

Лабораторная работа №4
«Технология изготовления литейной формы»
по дисциплине «Технологические процессы в машиностроении»
Цель работы: показать устройство детали после литья (основная деталь, припуск на механическую обработку, припуск на усадку, и пр.) и устройство литейной формы (песок, опоки).