Готовая лабораторная: испытание сталей на твердость

Практическое задание № 1
Тема 1. Кристаллическое строение твёрдых тел
Задание
Часть 1. Нарисовать плоскость с заданными индексами, проходящую через узел с заданными координатами.
6 вариант. Плоскость (111), проходящую через узел [[11\overline{2}]]

Тема 1. Часть 2.
Зарисовать кристаллические модификации элементов, обозначить параметры решеток. Указать температуру полиморфного превращения и температуру плавления. Рассчитать изменение объема при полиморфном превращении.
6 вариант. Стронций

Тема 2. Часть 1
Рассчитайте равновесную долю вакансий при температурах:
–196 °C; +20 °C; 1/2 Т_пл; 2/3 Т_пл; 0,9 Т_пл; Т_пл (по абсолютной шкале). Постройте график зависимости доли вакансий от температуры.
Элемент: Никель. E_v = 1,59 эВ. k = 1,380649 ∙ 10^−23 Дж/К, Т_пл = 1726 К.

Тема 2. Часть 2
В расчёте на 1 см^3 металла оцените: а) энергию дислокаций при их максимально возможной плотности ~10^12 см; б) энергию вакансий при их максимально возможной равновесной концентрации (вблизи температуры плавления).
Элемент: Серебро.

Практическое задание № 2
Задание. Необходимо зарисовать, соблюдая масштаб, диаграмму растяжения в координатах «усилие F – удлинение ∆l» согласно своему варианту
1. Исходные данные: Вариант 6 (сплав Х18Н10Т)
(таблица с координатами точек: нагрузка F, кН и удлинение ∆l, мм)
2. Таблица значений σ и ε.
3. Диаграмма растяжения «напряжение – деформация» (рисунок).
4. Механические характеристики сплава, определяемые по диаграмме растяжения:
- модуль нормальной упругости E
- предел пропорциональности σ_ПП
- предел упругости σ_0,05
- предел текучести условный σ_0,2
- предел прочности (временное сопротивление) σ_В
- относительное удлинение δ%
- модуль пластичности D

Практическое задание № 3
Тема 6. Механические свойства и их характеристики
Задание
Часть 1. Определить условия проведения испытаний по определению твердости для материалов согласно своему варианту.
1) Определение твердости по Бринеллю (материал АМц, толщина 4 мм)
2) Для определения твердости по Роквеллу (алюминиевый сплав Амг10, шкала HRB)

Часть 2. Сравнить твердость, измеренную в ходе проведения испытаний разными методами для материалов согласно своему варианту.
(образцы 1–4 с исходными данными в HB, HRA, HRB, HRC и полученными данными в HV)
Результаты ранжирования результатов (номер образца в зависимости от HV; 1 – образец с HV_max, 4 – образец с HV_min)

Часть 3. Произвести оценку прочности стали по данным испытания на твердость и оценку твердости стали по данным испытания на прочность.
1 часть: Твердость, 380 НВ → предел прочности
2 часть: Предел прочности, σ_В = 55 кгс/мм^2 → твердость (HRB)

Практическое задание № 4
Тема 6. Механические свойства и их характеристики
Задание. Определить ударную вязкость и температурный порог хладноломкости для материала согласно своему варианту.
1. Исходные данные. Вариант № 6
(двутавр s = 10 мм; работа разрушения KU_0 = 100 Дж; КU_ост = 67 Дж; сталь 10ХНДП; КСU_min = 45 Дж/см^2; t_исп, °С и KCU, Дж/см^2)
2. Эскиз сечения полуфабриката с размером(ами). Двутавр 50 ГОСТ 8239-89
3. Расчет ударной вязкости.
4. Определение температуры хладноломкости.

Лабораторная работа №1 «Определение твердости сталей по Бринеллю»
Цель: изучить основные конструктивные элементы прибора Бринелля, провести измерения твердости трех образцов, рассчитать значения твердости по Бринеллю и сравнить их с табличными.
Результаты испытаний (три образца: сталь 40, сталь 20, сталь У8)
(требуется определить диаметр отпечатка, средний диаметр, NB)
Построить зависимость изменения твердости стального образца от содержания углерода (график)
Вывод (по результатам)

Лабораторная работа №2 «Определение твердости сталей по Роквеллу»
Цель работы:
1. Изучить основные конструктивные элементы прибора Роквелла.
2. Используя сравнительные шкалы твердости, ознакомиться с основными видами наконечников, прикладываемой к образцу нагрузкой и ходом проведения испытания.
3. Провести измерения твердости трех образцов, выбрав вид испытания в соответствии с предполагаемыми значениями твердости.
4. Полученные значения записать в таблицу и проанализировать.
Результаты испытаний (опыты 1, 2, 3: HRA, HRB, HRC)
Вывод

Лабораторная работа №3 «Испытания термообработанных сталей на разрыв»
Цель работы: Определение основных характеристик механических свойств термообработанных сталей: прочности (предела текучести σ_Т и временного сопротивления σ_В); пластичности (относительного удлинения δ и относительного сужения ψ).
Результаты испытаний (диаграммы растяжения для стали 40 после низкого, среднего и высокого отпуска)
Выводы