Исследование механических характеристик металлов и сплавов - Курсовая работа

Исследование механических характеристик металлов и сплавов 1. Измерение твердости 1.1 Понятие твердости Под твердостью понимается свойство поверхностного слоя материала сопротивляться упругой и пластической деформации или разрушению при местных контактных воздействиях со стороны другого, более твердого и не получающего остаточной деформации (индентора) определенной формы и размера. Разнообразие этих методов и разный физический смысл чисел твердости затрудняют выработку общего определения твердости как механического свойства. При широте применения испытания на твердость, особенно при комнатной температуре, конкурируют с наиболее распространенными испытаниями на статическое растяжение. Это объясняется простотой, высокой производительностью, отсутствием разрушения образца, возможности оценки свойств отдельных структурных составляющих и тонких слоев на малой площади, легко устанавливаемой связью результатов определения твердости с данными других испытаний. Поэтому возможны получение «пластических состояний», исключение разрушение и оценка твердости практически любых, в том числе и хрупких металлических материалов(1) Твердость металлов измеряют при помощи воздействия на поверхность изделий наконечником, изготовленного из твердого материала (закаленная сталь, алмаз и др.) и имеющего форму шарика, конуса, пирамиды или иглы. Выбор формы, размеров наконечника и величины нагрузки зависит от целей испытания, структуры, ожидаемых свойств, состояний поверхности и размеров испытуемого образца. Определяя твердость всеми методами (кроме микротвердости), измеряют суммарное сопротивление металла внедрению в него индентора, усредняющее твердость всех имеющихся структурных составляющих. Поэтому получающийся после снятия нагрузки отпечаток должен быть по размер значительно больше размеров зерен отдельных структурных составляющих. Таблица 1.1 - Переводные значения твердости Значения твердости для различных методов измерения Значения твердости для различных методов измерения HRC HV HB HRC HV HB 20 238 238 44 444 420 22 249 249 46 469 442 24 261 261 48 497 26 273 273 50 527 28 285 285 52 560 30 298 298 54 596 32 313 311 56 631 34 328 325 58 671 36 347 340 60 715 38 369 358 62 761 40 393 379 64 811 42 419 399 66 867 Измерение твердости проводят для проверки соответствия твердости основного металла и сварных соединений различных конструкций требованиям нормативно-технической документации; определения механических свойств металла (косвенным методом); выявления изменений в материале, возникших в результате применения технологии изготовления, ремонта или в связи с длительной эксплуатацией. Технические характеристики переносных твердомеров Марка твердомера Форма и размер индентора Испытательные нагрузки, Н Тип отсчетного устройства Обработка результатов измерений Примечание 1 2 3 4 5 6 МЭИ - Т7 шарики диаметром 1-10 мм микроскоп, индикатор ручная по таблицам снабжен приспособлением для жесткого креплением к трубопроводу MICRODUR MIC 10 R алмазная пирамида 0,3; 1,0; 5,0; 10,0 цифровой дисплейный индикатор автоматический режим перевода, память на 3000 точек, возможно подключение к компьютеру Малогабаритный MICRODUR 2 алмазная пирамида 0,3; 1,0; 5,0; 10,0 цифровой дисплейный индикатор автоматический режим перевода, память на 3000 точек, возможно подключение к компьютеру Возможно произ-водить измерения в любых пространственных положениях на плоских, выпуклых и вогнутых поверхностях с радиусом кривизны не менее 15 мм ТЭМП-2 Шарик диаметром 3 мм цифровой дисплейный индикатор автоматический режим перевода, память на 99 точек, возможно подключение к компьютеру Возможно произ-водить измерения в любых пространственных положениях на плоских, выпуклых и вогнутых поверхностях. УЗИТ-3 алмазная пирамида 1,5 цифровой дисплейный индикатор Ручная обработка результатов измерения Снабжен приспособлением для измерения твердости на цилиндрических поверхностях с радиусом кривизны от 5 до 50 мм МЕТ-У1 алмазная пирамида 19,6 цифровой дисплейный индикатор Обработка результатов измерений, их усреднение, запись и обработка данных в архиве, память на 100 точек, возможно подключение к компьютеру Возможно производить измерения в любых пространственных положениях на плоских, выпуклых и вогнутых поверхностях с радиусом кривизны не менее 5 мм МЕТ-Д1 шарик диаметром 3 мм цифровой дисплейный индикатор Обработка результатов измерений, их усреднение, запись и обработка данных в архиве, память на 100 точек, возможно подключение к компьютеру Возможно производить измерения в любых пространственных положениях на плоских, выпуклых и вогнутых поверхностях с радиусом кривизны не менее 5 мм МЕТ-УД алмазная пирамида, шарик диаметром 3 мм 19,6 цифровой дисплейный индикатор Обработка результатов измерений, их усреднение, запись и обработка данных в архиве, память на 100 точек, возможно подключение к компьютеру Состоит из двух сменных измери-телей (ультразву-кового и динамического принципа действия) и одного универсального электронного блока. На рис. 1.2 приведен пример измерения тверд