рефераты конспекты курсовые дипломные лекции шпоры

Реферат Курсовая Конспект

ЛАБОРАТОРНЫЙ ПРАКТИКУМ ПО МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЮ

ЛАБОРАТОРНЫЙ ПРАКТИКУМ ПО МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЮ - раздел Образование, Министерство Образования И Науки Российской Федерации Российский Хим...

Министерство образования и науки Российской Федерации

Российский химико-технологический университет

им. Д. И. Менделеева

ЛАБОРАТОРНЫЙ

ПРАКТИКУМ

ПО МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЮ

    Москва

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ    
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 1. Определение показателей прочности и пластичности металлов при статических испытаниях на растяжение  
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 2. Изготовление микрошлифов
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 3. Определение твёрдости металлов и сплавов по методуВиккерса
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 4. Изучение микроструктуры метал-лов и сплавов
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 5. Определение физико-механичес-ких характеристик с помощью измерения собственных колебаний материалов  
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 6. Определение удельного сопротив-ления проводников электрического тока
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 7. Изучение характеристик лазерного излучения на примере полупроводникового (инжекционного) лазера  
Приложение 1
Приложение 2
Приложение 3
Приложение 4
Приложение 5
Приложение 6
Приложение 7
Приложение 8

Введение

Современное производство требует от специалистов, работающих в химической промышленности, знаний в области материаловедения, умения рационально использовать различные материалы и методы их обработки для достижения необходимых технологических и эксплуатационных свойств.

Материаловедение − наука, изучающая связь между составом, строением и свойствами металлических сплавов и неметаллических материалов, а также рассматривающая закономерности их изменения под влиянием механических, физико-химических и других видов воздействий.

Дисциплина «Материаловедение» относится к числу основополагающих дисциплин специальностей профиля «Технология защиты от коррозии» и входит в учебные планы, отвечающие профессионально-образовательной программе 240100 «Химическая технология».

Настоящий лабораторный практикум является частью дисциплины Материаловедение и имеет следующие цели:

- закрепить полученные в рамках лекционных и семинарских занятий знания основных закономерностей, определяющих строение и свойства наиболее распространённых материалов;

-научить выполнять широко применяемые в технике методы испытаний и исследования свойств и структуры различных материалов

- привить навыки использования справочной и технической и литературы для выбора необходимых материалов и эффективных методов их обработки с целью повышения надёжности и долговечности изготавливаемых из них деталей применительно к условиям их эксплуатации.

Количество лабораторных работ, их содержание и продолжительность выполнения предусматриваются календарным учебным планом и могут быть изменены с учётом направления подготовки бакалавров.

Лабораторные работы имеют единую структуру: в начале работы изложена цель работы, затем приведены в достаточном для подготовки к занятиям объёме теория, описание оборудования и материалов, порядок выполнения работы. В конце работы приведены контрольные вопросы для самостоятельной подготовки студентов к защите работ, а также список рекомендуемой научно-технической литературы

Перед выполнением лабораторной работы предполагается самостоятельная подготовка студентов с использованием настоящего практикума, материалов лекций и рекомендуемой литературы.

После выполнения работы составляется отчёт, форма и структура которого изложены в Приложении 1.

Авторы выражают искреннюю признательность доктору технических наук, профессору В. С. Осипчику и кандидату технических наук, доценту А. Г. Минасяну за рецензирование и ценные критические замечания.


 

 

Лабораторная работа № 1

 
 


Определение показателей прочности и пластичности металлов при статических испытаниях на растяжение

 

Цель работы – определение показателей прочности, упругости и пластичности металлов, приобретение навыков в проведении механических испытаний.

Основные положения

Свойства материалов. Показатели свойств

Выделяют следующие основные группы свойств: механические, физические, химические, технологические, эксплуатационные и стоимостные. Свойства лежат в… Более подробно основные группы свойств конструкционных материалов приведены в… Таблица 1.1

Основные свойства конструкционных материалов

Механические свойства материалов

К механическим свойствам материалов относятся: прочность, упругость, пластичность, усталость, выносливость, твердость, ударная вязкость, хрупкость и… Прочность − способность металла сопротивляться разрушению или появлению… Упругость − способность металла возвращаться к первоначальной форме после прекращения действия сил.

Показатели механических свойств, определяемые

при статических испытаниях

Статические испытания предусматривают медленное и плавное увеличение нагрузки на образец. По способу приложения и характеру действия различают растягивающие, сжимающие, изгибающие, крутящие, срезывающие или сгибающие статические нагрузки. К статическим испытаниям относится также определение твердости.

Статические испытания на растяжение

Для статических испытаний изготавливают круглые и плоские образцы (рис. 1.10, а, б), форма и размеры которых установлены ГОСТ1497-84. Цилиндрические… При испытании на растяжение образец растягивается под действием плавно… б а

С образованием шейки разрушаются только пластичные металлы.

(1.1) , где Fо − начальная площадь поперечного сечения образца.  

Показатели упругости

(1.3) Предел пропорциональности sп − наибольшее напряжение, до которого сохраняется прямая пропорциональность… , где Рп – граничное усилие упругой деформации;

Показатели прочности

Предел текучести (σт) – наименьшее напряжение, при котором образец деформируется без заметного увеличения растягивающей нагрузки: (1.11) (1.7) … где Рт – нагрузка, соответствующая площадке текучести;

Показатели пластичности металлов

Пластичность характеризуется относительным удлинением и относительным сужением, которые рассчитывают по результатам замеров образца до и после… Относительное удлинение d рассчитывается как отношение прироста длины образца… (1.12)

Статические испытания на изгиб

    Таблица 1.2

Механические характеристики некоторых конструкционных материалов

Предел прочности при изгибе вычисляют по формуле (1.14) , где М − наибольший изгибающий момент; W − момент сопротивления сечения, для образцов круглого сечения W =…

Показатели механических свойств, определяемые при динамических испытаниях

Существует много разных методов испытания металлов на ударную вязкость. При использовании метода Шарпи призматический образец металла с надрезом… Хрупкое разрушение стали было причиной многочисленных аварий, таких, как… Особенностью динамических испытаний является резкое приложение нагрузки к образцу. Динамические испытания на ударный…

Показатели механических свойств, определяемые при циклических испытаниях

Разрушение металла под действием знакопеременных нагрузок называют усталостью. Усталостному разрушению предшествует процесс постепенного накопления… - разрушение под действием знакопеременных нагрузок происходит при… - разрушение начинается с микродеформаций и локального зарождения трещины на поверхности или вблизи от нее в местах…

Физические свойства материалов

Цветом называют способность металла отражать падающие на него световые лучи, например медь красноватого цвета, алюминий серебристо-белого. Плотность характеризуется массой, заключенной в единице объема. Плавление − процесс перехода из твердого состояния в жидкое. Температура плавления железа 1539 °С, олова 232 °С,…

Химические свойства материалов

Жаростойкость характеризует способность материала противостоять химической коррозии, развивающейся в атмосфере сухих газов при повышенной и высокой… · скорость окисления, оценивающая интенсивность изменения массы металла (в… · допустимая рабочая температура металла, при которой скорость его окисления не превышает заданного значения.

Технологические свойства материалов

Готовые изделия и заготовки для дальнейшей обработ­ки производятся путем литья или обработ­ки давлением. Детали и заготовки, получен­ные литьем,… Литейные свойства металлов и сплавов характеризуют их способность образовывать… Жидкотекучесть– способность расплавленного металла хорошо заполнять полость литейной формы. Например. Медь даже при…

Эксплуатационные свойства материалов

Жаростойкость характеризует способность металлического материала сопротивляться окислению в газовой среде при высокой температуре. Износостойкость – это способность материала со­противляться разрушению его… Жаропрочность характеризует способность материала сохранять механические свойства при высокой температуре.

Оборудование и материалы

При выполнении лабораторно-практической работы необходимы:

· разрывная машина Р-5М (рис. 1.11);

· стальные образцы из полосового проката (рис. 1.12):

· штангенциркуль;

· масштабная линейка.

 

Порядок выполнения работы

2. Подобрать тип образца, соответствующий форме захватов машины Р-5М, произвести измерение образцов и разметку начальной расчетной длины. 3. Произвести с помощью преподавателя испытания по растяжению и разрушению… 4. Произвести непосредственные измерения размеров образца после разрыва.

А

Б

Рис. 1.12Образцы для испытания металлов на растяжение

а – плоские образцы с головками; б – плоские образцы без головок;

h - длина головки, при помощи которой образец закрепляется в захват машины; l0 - начальная расчетная длина образца; d0 - начальный диаметр рабочей части цилиндрического образца; а0 - начальная толщина рабочей поверхности плоского образца; b0 - начальная ширина рабочей части плоского образца; R - радиус закругления переходной зоны; L - общая длина образца.

 

Таблица 1.2

Протокол испытания

   

Определение показателей прочности и пластичности

По экспериментальным данным

1. Определение предела пропорциональности σп Определение предела пропорциональности производится по полученной диаграмме…

Контрольные вопросы

 

1. Классификация свойств материалов.

2. Механические свойства материалов, их определения.

3. Физические свойства материалов, их определения.

4. Химические свойства материалов, их определения.

5. Технологические свойства материалов, их определения.

6.Эксплуатационные свойства материалов, их определения.

7. Виды механических испытаний материалов.

8. Показатели механических свойств, определяемые при статических испытаниях на растяжение, изгиб.

9. Показатели прочности, упругости и пластичности материалов

10. Диаграмма растяжения. Характерные участки.

11. Что такое наклёп?

12. Что такое напряжение? Почему различают истинные и условные напряжения?

13. Что такое условный предел текучести, временное сопротивление и истинное сопротивление разрушению?

14. Определение предела пропорциональности, предела упругости предела текучести и предела прочности.

15. Как определить предел текучести материала при явном отсутствии площадки текучести

16. Что такое ползучесть материала?

17.Показатели механических свойств, определяемые при динамических испытаниях. Ударная вязкость и хрупкость материалов.

18. Показатели механических свойств, определяемые при циклических испытаниях. Усталость, выносливость и предел выносливости материала.

 

 

Лабораторная работа № 2

 
 


Определение твёрдости металлов и сплавов по

Методу виккерса

 

Цель работы – определение твёрдости металлов и сплавов методом Виккерса, приобретение навыков определения твёрдости материалов вдавливанием четырёхгранной пирамиды.

Основные положения

Индентор должен быть определенной формы и размеров и не получать остаточную деформацию от действия прикладываемых к нему статических или…      

Метод измерения твёрдости вдавливанием шарика

Этот способ универсальный и используется для определения твёрдости практически всех материалов. В материал вдавливается стальной шарик, и значения твёрдости определяют по… В образце остается отпечаток со сферической поверхностью (лунка). Диаметр отпечатка измеряют лупой, на окуляре которой…

Метод измерения твёрдости вдавливанием алмазной пирамиды

По этому способу в металл вдавливается четырехгранная алмазная пирамида с углом в вершине 136° и твёрдость характеризует площадь получаемого… При измерениях используют различные по форме и размерам алмазные наконечники…

Рекомендуемые нагрузки при определении твёрдости по методу Виккерса

При измерении твёрдости по Виккерсу должны быть соблюдены следующие условия: плавное возрастание нагрузки до необходимого значения; … · Поверхность образцов для определения твёрдости пирамидой должна быть…  

Оборудование и материалы

Рис. 2.5. Микротвердомер ПМТ-3  

Порядок выполнения работы

2. Плавно повернуть предметный столик против часовой стрелки до упора, не допуская толчков при подведении к упору. Закрепить столик в этом… 3. Медленным поворотом рукоятки против часовой стрелки опустить шток так,… 4. После выдержки под нагрузкой повернуть рукоятку в исходное положение. Отжать винт и повернуть предметный столик в…

Контрольные вопросы

1. Определение твёрдостиматериала. Шкала Мооса.

2. Причины широкого практического применения метода измерения твёрдости

3 Метод измерения твёрдости вдавливанием шарика(твёрдость по Бринеллю)

4.Метод измерения твёрдости вдавливанием конуса или шарика (твёрдость по Роквеллу)

5. Метод измерения твёрдости вдавливанием алмазной пирамиды(твёрдость по Виккерсу и микротвёрдость).В каких случаях твёрдость материалов определяют по методу Виккерса?

6. Сравнительная характеристика методов измерениятвёрдости, их достоинстваинедостатки.

7. Каковы форма и размеры индентора (наконечника) при определении твердости по Бринеллю, Роквеллу и Виккерсу.

8. Каковы размерности чисел твердости, найденных методами Бринелля, Роквелла и Виккерса.

9. Имеется ли связь между числами твёрдости, найденными различными методами?

10. Какие требования предъявляются к качеству поверхности образцов?

11. Имеется ли связь между твёрдостью материала и его механическими характеристиками?

13. Расшифруйте обозначения: 61,5 HRC, 80 HRB, 75 HRA?

 

Лабораторная работа № 3

 
 


ИЗготовление микрошлифов

 

Цель работы – изготовление металлографических шлифов запрессовкой металлического образца в эбонитовой пудре с последующим шлифованием и полированием торцевой поверхности образца до получения зеркального блеска, т.е. до достижения 8 − 10го класса чистоты поверхности.

Основные положения

Процесс изготовления микрошлифа включает в себя запрессовку плоского металлического образца в эбонитовой пудре и последующем шлифовании и… Процессы шлифования и полирования широко используются в различных отраслях… Шлифование заключается в механическом снятии зернами абразива

Оборудование и материалы

  Рис. 3.3. Станок для запрессовки XQ-2B

Порядок выполнения работы

После истечения этого времени нужно подождать, пока запрессованный образец остынет, затем осторожно открыть крышку пресс-формы и извлечь… 2. Произвести грубую обработку образца (заторцовку) с помощью напильника или… 3. Включить шлифовально – полировальный станок, включить подачу воды и произвести шлифование торцевой поверхности…

Контрольные вопросы

1. Что такое металлографический шлиф? Для каких целей его используют.

2. Стадии изготовления металлографического шлифа.

3. Назначение и сущность процессов шлифования и полирования.

4. Различие между процессами шлифования и полирования.

5. Электрохимическое полирование, преимущества и недостатки по сравнению с механическим процессом.

6. С какой целью и какими растворами производится травление поверхности металла металлографического.

5. Почему после процесса травления выявляются зёрен кристалла?


 

 

Лабораторная работа № 4

 
 


Изучение микроструктуры металлов и сплавов

 

Цель работы – исследование микроструктуры металлов и сплавов с помощью металлографического микроскопа, приобретение навыков исследования микроструктуры металлов и сплавов.

Основные положения

Макроанализ заключается в том, что заготовку или вырезанный из неё образец (темплет) исследуют невооруженным глазом или с помощью лупы с небольшим… Для изучения внутреннего строения деталей и заготовок на практике широко… Микроанализ – изучение структуры материала с помощью металлографического микроскопа при увеличении до 3000 раз.

Таблица 4.1

Растворы и режим травления

Перед травлением металлографический шлиф протирают спиртом или другими обезжиривающими составами для удаления поверхностных загрязнений и после…   Растворы поверхностного травления хорошо выявляют сравнительно крупную пористость (например, в сварных заготовках) и…

Оборудование и материалы

Рис. 4.1. Микроскоп металлографический МЕТАМ РВ-21 1 – предметный горизонтальный столик; 2 – винты; 3 – макрометрический винт; 4 – микрометрический винт

Порядок выполнения работы

2. Произвести травление поверхности металлографического шлифа в растворе, указанном преподавателем. 3. Исследовать металлографический шлиф при различных увеличениях и, используя… 4. Освоить методику цифрового микрофотографирования.

Контрольные вопросы

1. Назначение макро и микро- структурного анализа

2. Механизм выявления структуры сплава примикроанализе

3. Какие задачи можно решить с помощью микроанализа?

4.Как подготовить металлографический шлиф к микроанализу?

5. Что такое разрешающая способность микроскопа?

6. От чего зависит разрешающая способность оптической системымикроскопа?

6. Назначение объектива и окуляра в микроскопе?

7. Как определяется общее увеличение микроскопа при данном объективе и как подбирается окуляр?


 

 

– Конец работы –

Используемые теги: Лабораторный, Практикум, материаловедению0.065

Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ: ЛАБОРАТОРНЫЙ ПРАКТИКУМ ПО МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЮ

Что будем делать с полученным материалом:

Если этот материал оказался полезным для Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:

Еще рефераты, курсовые, дипломные работы на эту тему:

ЛАБОРАТОРНЫЙ ПРАКТИКУМ ПО ЭЛЕКТРОТЕХНИКЕ И ЭЛЕКТРОНИКЕ
ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ... МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ПРИБОРОСТРОЕНИЯ И...

МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ: ПРАКТИКУМ
В С Кушнер А С Верещака А Г Схиртладзе... Д А Негров О Ю Бургонова... МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ ПРАКТИКУМ...

ЛАБОРАТОРНЫЙ ПРАКТИКУМ По криминалистической технике
ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ... СРЕДНЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ ГОРОДА МОСКВЫ... ЮРИДИЧЕСКИЙ КОЛЛЕДЖ...

ЛАБОРАТОРНЫЙ ПРАКТИКУМ по курсу «БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ»
Российской Федерации... Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение...

Лабораторный практикум по Технологии Машиностроения
Волжский политехнический институт филиал... государственного образовательного учреждения высшего... профессионального образования...

ПОДГОТОВКА, ПЛАНИРОВАНИЕ, ПРОВЕДЕНИЕ И ОБРАБОТКА ФАКТОРНОГО ЭКСПЕРИМЕНТА. Лабораторный практикум по дисциплине «Методология научных исследований»
Государственное образовательное учреждение... высшего профессионального образования... Уфимский государственный авиационный технический университет...

Лабораторный практикум и курсовое проектирование
Система команд... При рассмотрении системы команд ЭВМ обычно анализируют три аспекта форматы способы адресации и систему операций...

ПРОГРАММИРОВАНИЕ НА ЯЗЫКАХ ВЫСОКОГО УРОВНЯ ЛАБОРАТОРНЫЙ ПРАКТИКУМ
ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ... ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ИНСТИТУТ...

Информатика Лабораторный практикум По программированию На Турбо-Паскале
РОССИЙСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ГИДРОМЕТЕОРОЛОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ... В А БОЛЬШАКОВ Г И ВОРОНОВ Л А САВВАТЕЕВА...

ЛАБОРАТОРНЫЙ ПРАКТИКУМ ПО МЕХАНИКЕ
Федеральное агентство железнодорожного транспорта... Омский государственный университет путей сообщения...

0.03
Хотите получать на электронную почту самые свежие новости?
Education Insider Sample
Подпишитесь на Нашу рассылку
Наша политика приватности обеспечивает 100% безопасность и анонимность Ваших E-Mail
Реклама
Соответствующий теме материал
  • Похожее
  • По категориям
  • По работам