Лабораторные работы № 1-2 механические испытания металлов

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.