Лабораторная «Лабораторные работы № 1-2 механические испытания металлов »,
Технология конструкционных материалов и материаловедение в Краснодаре

ЛАБОРАТОРНЫЕ РАБОТЫ № 1-2 МЕХАНИЧЕСКИЕ ИСПЫТАНИЯ МЕТАЛЛОВ Цель работы: ознакомление с оборудованием и методами определения механических свойств металлов. 1. ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ Испытания, в том числе и механические, проводятся, для того чтобы установить свойства материалов. В зависимости от свойств решается вопрос использования их в машиностроении, ремонте или другой области. Механические свойства определяют сопротивление металлов и сплавов воздействию механических усилий, которые могут прилагаться к исследуемому материалу различными способами. Механические испытания в зависимости от вида прилагаемой нагрузки (нагрузка возрастает медленно и плавно; нагрузка носит ударный характер; нагрузка переменная и др.) могут быть статическими, динамическими, усталостными и др. При статических испытаниях - растяжение, сжатие, изгиб и др. определяют поведение материалов при плавно возрастающей нагрузке. Например, при испытаниях на растяжение устанавливают прочностные и пластические свойства материалов. При динамических испытаниях (например, испытания на ударный изгиб) выявляют склонность металла к хрупкому разрушению, которое оценивается ударной вязкостью. Скорость деформирования металла при динамических испытаниях значительно выше, чем при статических. Длительное воздействие переменных (циклических) нагрузок может вызывать образование трещин и разрушение металлических деталей при напряжениях ниже предела текучести. Постепенное накопление повреждений в металле под воздействием циклических нагрузок, приводящих к образованию трещин и разрушению, называют усталостью, а свойства металлов сопротивляться усталости – выносливостью. Примеры механических испытаний: на растяжение, сжатие, изгиб, кручение, на твердость, на ударную вязкость и др. Примеры механических свойств: прочность, пластичность, твердость, ударная вязкость, выносливость и др. 2. ЗАДАНИЕ ПО ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЕ 1. Ознакомиться с принципом работы каждого прибора и установки. 2. Самостоятельно выполнить экспериментальную часть по определению прочности, ударной вязкости и твердости. 3. Произвести необходимые расчеты, после чего полученные результаты внести в протокол испытаний (форма прилагается). 4. Для усвоения программного материала выполнить следующие 3 опыта, которые должны быть оформлены как отчет о работе. 3. ХОД РАБОТЫ 3.1. Испытание на растяжение При испытании на растяжение определяют прочность и пластичность материалов. Под прочностью понимают способность тела сопротивляться деформациям и разрушению. Под пластичностью понимают способность тела к пластической деформации, т.е. способность получать остаточные изменения формы и размеров без нарушений сплошности. 4. КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ 1. Дать определение прочности, пластичности, твердости, ударной вязкости металлов. 2. Каким образом зависят физико-механические свойства от содержания углерода? 3. Как влияют на свойства сталей постоянные примеси? 4. Как обозначается твердость по Бринелю, по Роквеллу? 5. В каких единицах выражается относительное удлинение, относительное сужение? 6. Перечислить механические свойства металлов и сплавов. 7. Что представляет из себя предел прочности, предел текучести, предел упругости? 8. Как влияет на вязкость металла температура, надрезы, скорость деформации? 5. СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 1. Лахтин Ю.М., Леонтьева В.П. Материаловедение. – М.; Машиностроение, 1990 . – 258 с. 2. Фетисов М.Г. и др. Материаловедение и технология металлов. - М. «Высшая школа», 2001 3. Кнорозов Б.В. и др. Технология металлов – М.; Металлургия, 1967г. – 800 с.