Физико-механические свойства металлов и сплавов

Лабораторная работа № 1
Физико-механические свойства металлов и сплавов
1. Из таблицы 1 по первой букве фамилии выберите свой вариант условие задачи. Запишите условие задачи. По разделу 1 «Испытание образцов разрушающим методом» зарисуйте образец до и после испытания на растяжение. Запишите необходимые формулы, решите задачу, укажите единицы измерения.
2. По таблице 2 по первой букве фамилии выберите свой вариант и условие задачи. Запишите условие задачи. Зарисуйте схему определения твердости по Бринеллю. Используя приведенную формулу вычисления твердости, решите задачу.HB = P / F = 2P / D(D -D2-d2 )., где F- площадь отпечатка, мм2, НВ – твердость по Бринеллю (без единиц измерения, переводить не нужно!), Р- нагрузка (кгс), D- диаметр шарика, мм; d- диаметр отпечатка, мм. Полученное значение твердости по Бринеллю перевести в твердость по Роквеллу с использованием приложения А «Соотношение чисел твердости по Бринеллю и Роквеллу» (методические указание 4005).
3. Из таблицы 3 по первой букве фамилии выберите свой вариант условие задачи. Запишите условие задачи. По разделу 3 «Определение механических свойств сплавов по твердости» лабораторной работы 1 (методические указания 4005) по формулам 1.5-1.8 рассчитать σ0,2(МПа), σв (МПА), ψ(%), δ5(%).
Задачи на определение механических свойств по результатам испытания на растяжение.
Определите условный предел текучести металла по результатам испытания образцов на растяжение, если l0 = 100 мм; d0 = 10 мм; Р0,2 = 14808 кгс.
На рисунке 1 представлены форма и размеры образцов для испытаний на растяжение.

Рисунок 1 – Форма и размеры образцов для испытаний на растяжение:
а – образец до испытаний (l0 и d0 – начальные расчетные длина и диаметр); б – образец, растянутый до максимальной нагрузки (lр и dр – расчетные длины и диаметр образца в
области равномерной деформации); в – образец после разрыва (lк – конечная расчетная длина; dк – минимальный диаметр в месте разрыва)
Условным пределом текучести называется напряжение, при котором остаточная (пластическая) деформация составляет 0,2 %:
, МПа (1)
где Р0,2 – нагрузка на образец, Н (кгс);
F0 – площадь сечения образца, м2 (мм2).
Получим:
F0 = π*R2 = 3,14*52 = 78,5 мм2.
σ0,2 = 14808 / 78,5 = 189 кгс/мм2.
Задачи на вычисление твердости по результатам испытаний
Вычислите твердость по Бринеллю, если диаметр отпечатка, возникшего от воздействия шарика на поверхности образца, составил 3,2 мм. Условия испытания были следующими: диаметр шарика 10 мм, нагрузка – 3000 кгс.
Схема определения твердости по Бринеллю представлена на рис. 2.

Рисунок 2 – Схема определения твердости по Бринеллю
Твердость по Бринеллю определяется по формуле:
HB = P / F = 2P / D(D -D2-d2 )., (2)
где F – площадь отпечатка, мм2,
НВ – твердость по Бринеллю;
Р – нагрузка (кгс),
D – диаметр шарика, мм;
d –диаметр отпечатка, мм.
Получим:
HB = P / F = 2*3000 / 10(10 -102-3,22 ) = 1141.
3. Задачи на...