выделение диффундирующего элемента в атомарном состоянии благодаря реакциямпротекающим во внешней среде2
Работа добавлена на сайт samzan.net:
15 вопрос
Химико-термическая обработка-это поверхностное насыщение стали соответствующим элементом(например углеродом,азотом,хромом) путем его диффузии в атомарном состоянии из внешней среды при высокой температуре
Процесс химико-термической обработки включает 3 стадии:
1) выделение диффундирующего элемента в атомарном состоянии благодаря реакциям,протекающим во внешней среде
2)контактирование атомов диффундирующего элемента с поверхностью стального издедлия и проникновение (растворение)их в решетку железа(абсорбция)
3)диффузия атомов насыщающего элемента в глубь металла
Различают следующие виды химико –термической обработки:
1) Цементация-процесс насыщения поверхностного слоя стали углеродом.Различают 2 вида цементации-твердыми углеродосодержащими смесямии –газовую.Целью цементации является получение твердой и износостойкой поверхности,что достигается обогащением поверхностного слоя углеродом и последующей закалкой с низким отпуском.Цементация и последующая термическая обработка одновременнно повышают предел выносливости
Для цементации обычно используют низкоуглеродистые стали(0,12-0,23% С)Выбор таких сталей необходим для того чтобы сердцевина изделия ,не насыщенная углеродом при цеметации,сохраняла вязкость после закалки.
2)Азотирование –процесс диффузионного насыщения поверхностного слоя стали азотом при нагреве ее в аммиаке.Азотирование очень сильно повышает твердость поверхностного слоя ,его износостойкость ,предел выносливости и сопротивление коррозии в таких средах ,как атмосфера,вода,пар и тд.Твердость азотированного слоя заметно выше чем цементированной стали и сохраняется при нагореве до высоких температур (550-600 градусовС)
3) Цианирование-процесс диффузионного насыщения поверхностного слоя стали одновременно углеродом и азотом при температуре 820-950градусов в расплавленных солях содержащих группу «CN»Детали после цианирования необходимо закалять и обрабатывать холодом
4)Диффузионная металлизация –поверхностное насыщение стали алюминием,хромом,цинком и другими элементами.Изделие , поверхность которого обогащена этими элементами приобретает ценные свойства-высокая жаростойкость,коррозионная стойкость,,повышенная износостойкость и твердость
16 вопрос
Твёрдые сплавы — твёрдые и износостойкие металлические материалы, способные сохранять эти свойства при 900—1150 °C. В основном изготовляются из высокотвердых и тугоплавких материалов на основе карбидов вольфрама, титана, тантала, хрома, связанные кобальтовой металлической связкой, при различном содержании кобальта или никеля
Различают спечённые и литые твёрдые сплавы. Главной особенностью спеченных твердых сплавов является то, что изделия из них получают методами порошковой металлургии и они поддаются только обработке шлифованием или физико-химическим методам обработки (лазер, ультразвук, травление в кислотах и др)
По химическому составу твердые сплавы классифицируют:
вольфрамокобальтовые твердые сплавы (ВК);
титановольфрамокобальтовые твердые сплавы (ТК);
титанотанталовольфрамокобальтовые твердые сплавы (ТТК).
Твердые сплавы по назначению делятся (классификация ИСО) на:
Р — для стальных отливок и материалов, при обработке которых образуется сливная стружка;
М — для обработки труднообрабатываемых материалов (обычно нержавеющая сталь);
К — для обработки чугуна;
N — для обработки алюминия, а также других цветных металлов и их сплавов;
S — для обработки жаропрочных сплавов и сплавов на основе титана;
H — для закаленной стали.
Пластинки из твердого сплава имеют HRС 86-92 обладают высокой износостойкостью и красностойкостью (800—1000 °C), что позволяет вести обработку со скоростями резания до 800 м/мин.
Твердые сплавы изготавливают путем спекания смеси порошков карбидов и кобальта. Порошки предварительно изготавливают методом химического восстановления (1-10 мкм), смешивают в соответствующем соотношении и прессуют под давлением 200—300 кгс/см², а затем спекают в формах, соответствующих размерам готовых пластин, при температуре 1400—1500 °C, в защитной атмосфере. Термической обработке твердые сплавы не подвергаются, так как сразу же после изготовления обладают требуемым комплексом основных свойств.
Наплавочные твердые сплавы
Наплавочные твердые сплавы наплавляются на упрочняемую поверхность или на режущую кромку резца электродуговым или ацети-лено-кислородным пламенем. Наплавочные сплавы делятся на литые, электродные и зернообразные.
Литые твердые еплавы чрезвычайно стойки к действию коррозии и высоких температур. Они-применяются в виде прутков и круглых стержней. Технология получения прутков заключается в переплавке таких материалов, как феррохром, ферромарганец, хром, марганец, кобальт, вольфрам, древесный уголь и чугун (в нужной пропорции) в тигельной индукционной печи.
Электродными называются литые сплавы, которые используют при наплавке на рабочие поверхности деталей машин в виде специальных электродов с применением электродугового метода наплавки. Чаще всего для наплавки на рабочие поверхности ножевых органов землеройных машин, ковшов экскаваторов, щек дробилок и т. д. применяют электродные материалы марок Т-540, Т-590 и Т-620.
Зернообразными называются твердые сплавы, которые имеют вид мелкозернистых или порошкообразных материалов, наплавляемых на поверхности деталей. Наплавку осуществляют газовой сваркой ацетилено-кислородным пламенем или электродуговой (по методу Бенардоса угольной электрической дугой). Чаще всего как зернообразный сплав применяют сталинит, который характеризуется высокой твердостью (HRC 56—47), износостойкостью и малой стоимостью.
Минералокерамические твердые сплавы — дешевые инструментальные материалы, обладающие высокой твердостью, износостойкостью и хорошими режущими свойствами.
Минералокерамические сплавы имеют повышенную хрупкость и не выдерживают изгибающих нагрузок. Так, например, спеченные твердые сплавы характеризуются пределом прочности на сжатие до 4000 МН/м2 (400 кгс/мм2) и на изгиб до 1300 МН/м2 (130 кгс/мма), а минералокерамические имеют предел прочности на сжатие 2500 МН/м2 (250 кгс/мм2) и на изгиб 300—400 МН/м2 (30—40 кгс/мм2).
Минералокерамические сплавы необходимо применять в условиях работы без ударных нагрузок и вибраций.
Минералокерамические материалы имеют следующие физико-механические свойства: твердость HRA 90—93, температурная стойкость 1300—1500° С, плотность у = (3,75 -т- 3,8). 103 кг/м3; кроме того они не окисляются, уменьшают наростообразование, усадку стружки, температуру при резании металла. Высокие физико-химические свойства минералокерамических сплавов позволяют применять их как огнеупорные, химически стойкие и электроизоляционные материалы.
17 вопрос
Благородные металлы — металлы, не подверженные коррозии и окислению, что отличает их от большинства металлов. Все они являются также драгоценными металлами, благодаря их редкости. Основные благородные металлы — золото, серебро, а также платина и остальные 5 металлов платиновой группы — (рутений, родий, палладий, осмий, иридий).
Они отличаются особой химической стойкостью,тягучестью и красивым внешним видом
Эти металлы имеют плотную кристаллическую решетку обладают хорошимблеском высокой плотностью устойчивочтью к высок.атмосферным влияниям.Они сравнительно мягкие и олбладают малой механической прочностью,поэтому в ювилирных изделиях используют сплавы благородных металлов с другими металлами
Благородные металлы и их сплавы имеют хорошую электропроводность, высокую температуру плавления и отражательную способность, стойки к коррозии, что определяет их широкое применение. Из них изготавливают различные контакты, выводы интегральных микросхем и других полупроводниковых приборов, сопротивления с малыми температурными коэффициентами расширения и термоэдс (в паре с медью) (термометры сопротивления и термопары нагревательных элементов, работающих в особых условиях).
Благородные металлы и сплавы на их основе широко применяются в различных отраслях: в химическом машиностроении и лабораторной технике, в медицине (для изготовления инструментов, деталей, приборов, протезов, а также различных препаратов, главным образом на основе серебра), в ювелирном деле и декоративно-прикладном искусстве. Из серебра изготавливают зеркала высокого качества. В качестве покрытий других металлов благородные металлы предохраняют основные металлы от коррозии или придают поверхности этих металлов свойства, присущие им (например, высокая отражательная способность, цвет, блеск и т.д.). Покрытия из золота наносят на внешнюю поверхность космических кораблей и спутников для улучшения отражения ими электромагнитного излучения Солнца. Высокие каталитические свойства некоторых благородных металлов позволяют применять их в качестве катализаторов. Золото сохраняет значение в экономике.
18 вопрос
Золото-обладает ярко-желтым цветом (в чистом виде) тяжелый,мягкий,блестящий и пластичный металл,его плотность 19,3 гр/cм3 твердость по шкале Моуса-2,5,температура плавления химически чистого золота 1063 0С температура кипения 2950 0Сна воздухе и в воде золото не теряет металлического блеска.В серной ,азотной,соляной,плавиковой, органических кислотах и в расплавленных щелочах золото не растворяется,растворяется в царской водке( азотной+соляная кислота1:3)хлорной бромистой воде и растворе цианистого калия
Медь и платина повышает твердость сплавов
серебро-температуру его плавления
В зависимости от состава сплава изменяется цвет и оттенки золота
Серебро и платина придает сплаву более бледный вид
медь-более ярко-желтый с переходом в красный
примесь железа дает синий оттенок
кадмия-зеленый
цинк,никель,палладий-белый
Серебро-красивый,блестящий мягкий,тягучий металл стойкий к окислению хорошо полируемый обладает хорошей отражающей способностью легче золота, плотность-10,5 гр/cм3 твердость по шкале Моуса-2,7
температура плавления-960,50С.Устойчиво к щелочам,растворяется в крепкой азотной кислоте в слабых растворах цианистого калия ,в в серной-растворяется при подогревании
Платина-серебристо-белый,тяжелый тугоплавкий металл, плотность 21,4 гр/cм3 ,твердость по шкале Моуса-4,3,температура плавления-1773,50С,стойкий металл.не окисляется .Не растворяется в растворах соляной азотной серной даже царская водка действует только при подогревании с ридием,родием и серебром и др.сплавы
19 вопрос
Все платиновые металлы светло-серые и тугоплавкие, платина и палладий пластичны, осмий и рутений хрупкие. Красивый внешний вид благородных металлов обусловлен их инертностью.
Платиновые металлы обладают высокой каталитической активностью в реакциях гидрирования, что обусловлено высокой растворимостью в них водорода. Палладий способен растворить до 800—900[2] объёмов водорода, платина — до 100[2].
Все платиновые металлы химически довольно инертны, особенно платина. Они растворяются лишь в «царской водке» с образованием хлоридных комплексов:
Платина-серебристо-белый,тяжелый тугоплавкий металл, плотность 21,4 гр/cм3 ,твердость по шкале Моуса-4,3,температура плавления-1773,50С,стойкий металл.не окисляется .Не растворяется в растворах соляной азотной серной даже царская водка действует только при подогревании с ридием,родием и серебром и др.сплавы
Палладий –металл серебристо-белого цвета напоминает платину
Плотность 12,16 см 3 твердость по шкале Моуса 4,8 температура плавления 1554 0 С обладает хорошей ковкостью тягуч менее стоек чем платина,раствояется в азотной кислоте царской водке подогретой серной кислоте
Родий-металл бледно0голубого цвета внешне похож на алюимминий плотность 12,4 твкердость по шкале Моуса5-6 температура плавления1966 градусов цельсия
Химически стойкий металл растворяется в концентриророванной серной кислоте,в царской водке не растворяется
применяется для защиты от помутнения серебряных изделий для сплавов белого золота для сохранения блеска
Рутений-металл серебристо-белого цвета.Получается в прроцессе перегонки сырой платины похож на платину плотность =12,6 твердость по шкале моуса=6,5 температура плавления 2450
применяется в качестве сплавов
Осмий-твердый ттугоплавкий химически стойкий металл оловянно-блого цвета самый тяжелый среди металлов платиновой группы плотность=22,48 твердость=7 температура палавления 2500
Ирридий-металл хрупкий серебристо-белого цвета химически стойкий не растворяется в кислотах и даже в царской водке очень тяжелый и твердый плотность=22,42 твердость=6,5 температура плавления=2454
применяется в ювилирном деле.
20 вопрос
Цветные металлы — в технике металлы и сплавы, не являющиеся чёрным
По физическим свойствам и назначению цветные металлы условно можно разделить на тяжёлые –металлы с большой плотностью(медь, свинец, цинк, олово, никель ртуть мышьяк хром висмут);
лёгкие-металлы с плотностью меньше 5 (алюминий, титан, магний натрий кальций литий ) их применяют в качестве раскислителей металлов и сплавов для лигирования,в пиротехнике,в медицине ;
редкие- используются в виде сплавов как лигирующие тугоплавкие (вольфрам, молибден, ванадий германий силен);
благородные- металлы с высокой коррозийной стойкостью.металлы с красивым блестяим цветом ,качество которого улучшается в сплаве, поэтому их используют в виде сплавов.Используют в ювилирном деле электротехнике медицине(золото, серебро, платина палладий иридий);
На основании этого деления различают металлургию лёгких металлов и металлургию тяжёлых металлов.
21 вопрос
Медь.Чистая медь обладает высокой пластичностью электро- и теплопроводностью,коррозийной стойкостью из нее изготавливают электрические провода и кабели,хозяйственно-бытовые товары и т.д.
Медь хорошо обрабатывается давлением ,вытягивается в листы(фольга,медная проволока) Медь часто используется в сплавах с другими металлами.Сплавы на медной основе объединяют на 2 группы 1)латуни 2)бронзы
Медь тягучий ковкий красноватый металл плотность =8,93 гргр/см3 твердость по шкале Моуса=3 температура плавления=1083 градуса цельсия
во влажном воздухе окисляется бысто,легко растворяется в азотной кислоте,в соляной и серной в присутствии окислителей.
Цинк-легкоплавкий хрупкий металл синевато-белого цвета плотность=7,14 температурпа плавления=419,4
На воздухе окисляется,покрывается защитным слоем
В кислотах и щелочах растворяется с выделением водорода
Олово-легкоплавкий ковкий металл серебристо-белогго цвета плотность 7,2 температура плавления=231,9 растворяется в кислотах и щелочах с выделением водорода,во влажном воздухе почти не изменяется.
В чистом виде широко применяется для пайки,для покрытия металлов в целях защиты от коррозии
Никель-твердый тугоплавкий металл не изменяется на воздухе.металл серебристо-белого цвета с сильным блеском.плотность=8,9 температура плавления=1445 в сплавах с медью образует белые сплавы.
Аллюминий-легкий пластичный мягкий металл серебристо-белого цветьа хорошо прокатывается,штампуется,куется. Плотность =2,7 температуура плавления=659,8
Аллюминий хорошо сохраняется на воздухе покрываясь тонкой пленкой окисла,которая предостеригает от дальнейших окислений расстворяется в соляной кислоте и серной кислоте,едких щелочах и подогретых растворах соды.Концентрированная азотная кислота почти не действует а разведеная растворяет его ,разрушают безводные органические кислоты.Обладает электро- и теплопроводностью
Применяетс ядля электропроводки,посуды
Хром-наиболее твердый цветной металл серебряного цвета плотность=6,9 температура плавлени=1800 Он имеет хорошее сопротивление к металиическому износу.
Стоит против дейсствия к азотной кислотеи щелочам.Является одним из материалоов лигирующих металлы
Применяется в основном в сплавах
Кадмий-мягкий тягучий ковкий металл серебряно-белого цвета плотность 8,6 температура плавления 3210С растворяется в кислотах с выделением водорода .Применяется для изготовления золотых и серебряных сплавов ,припоев,покрытие метеллических изделий
22 вопрос
Латунь — это двойной или многокомпонентный сплав на основе меди, где основным легирующим элементом является цинк, иногда с добавлением олова, никеля, свинца, марганца, железа и других элементов.
Плотность — 8300—8700 кг/м³
Удельная теплоёмкость при 20 °C — 0,377 кДж·кг−1·K−1
Температура плавления латуни в зависимости от состава достигает 880—950 °C. С увеличением содержания цинка температура плавления понижается. Латунь достаточно хорошо сваривается (однако нельзя сваривать латунь сваркой плавлением — можно, например, контактной сваркой) и прокатывается. Хотя поверхность латуни, если не покрыта лаком, чернеет на воздухе, но в массе она лучше сопротивляется действию атмосферы, чем медь. Имеет жёлтый цвет и отлично полируется.
Томпа́к— разновидность латуни с содержанием меди 88—97 % и цинка до 10 %. Обладает высокой пластичностью, антикоррозионным и антифрикционными свойствами. Сплавы меди с содержанием цинка 10—20 % называют полутомпаками.
Хорошо сваривается со сталью и благородными металлами. Обладает высокой коррозионной стойкостью, повышенной пластичностью, легко обрабатывается давлением в горячем и холодном состоянии. Имеет красивый цвет, хорошо поддаётся золочению и эмалированию.
Находит широкое применение для плакирования стали и получения биметалла сталь-латунь. Томпак используют для изготовления радиаторных трубок, художественных изделий, знаков отличия и фурнитуры, медных духовых инструментов. Из стали, плакированной томпаком, изготавливаются пули, снаряды и российские монеты номиналом 10 и 50 копеек
Мельхиор— является сплавом меди с никелем, иногда с добавками железа и марганца.
Обычно в состав мельхиора входит 5—30 % никеля, ≤0,8 % железа и ≤1 % марганца, хотя в отдельных случаях он отличается от начертанных рамок. Например, при изготовлении резисторов используется сплав, содержащий 55 % меди и 45 % никеля.Устойчив против коррозии.Легко обрабатывается высоко пластичен,хорошо штампуется,обладает тягучестью
плотность=8,9
По внешним характеристикам мельхиор похож на серебро, но обладает большей механической прочностью. Сплав широко применяют для изготовления посуды и недорогих ювелирных изделий. Большинство современных монет серебристого цвета изготавливают из мельхиора (обычно 75 % меди и 25 % никеля с незначительными добавками марганца).
В зависимости от состава, мельхиор может быть электронегативным относительно морской воды, из-за чего применяется в производстве высококачественных деталей морских лодок. Из мельхиора изготовляют также термогенераторы, точные резисторы и так далее.
Нейзи́льбер— сплав меди с 5—35 % никеля и 13—45 % цинка.
Характеризуется коррозионной устойчивостью, повышенной прочностью и упругостью при деформации, удовлетворительной пластичностью в горячем и холодном состоянии. Имеет серебристый цвет. Легируют свинцом для лучшей механической обработки.
Плотность=8,45 температура плавления=1050
используют в столовой посуде ювелирных изделиях.
Бро́нза — сплав меди, обычно с оловом как основным легирующим элементом, но применяются и сплавы с алюминием, кремнием, бериллием, свинцом и другими элементами, за исключением цинка и никеля. Сплавы с содержанием цинка и никеля получили название шпиатр
В зависимости от легирования бронзы называют оловянными, алюминиевыми, кремниевыми, бериллиевыми и т. д. Все бронзы принято делить на оловянные и безоловянные. Плотность бронзы в зависимости от марки (и включения примесей) составляет 7800-8700 кг/м³ ; температура плавления 930—1140 °C;
23 вопрос
Макроскопический анализ
Макроанализ заключается в определении строения металла путем просмотра его излома или специально подготовленной поверхности невооруженным глазом или через лупу при небольших увеличениях — до 30 раз. Это позволяет наблюдать одновременно большую поверхность и получить представление об общем строении металла и о наличии в нем определенных дефектов.
В отличие от микроскопического исследования макроскопический анализ не определяет подробностей строения и часто является предварительным, но не окончательным видом исследования. Характеризуя многие особенности строения, макроанализ позволяет выбрать те участки, которые требуют дальнейшего микроскопического исследования. С помощью макроанализа можно определить:
1. Нарушение сплошности металла: усадочную рыхлость, газовые пузыри и раковины, пустоты, образовавшиеся в литом металле, трещины, возникшие при горячей механической или термической обработке, флокены, дефекты сварки (в виде непровара, газовых пузырей, пустот);
2. Дендритное строение и зону транскристаллизации в литом металле;
3. Химическую неоднородность сплава (ликвацию);
4. Неоднородность строения сплава, вызванную обработкой давлением: полосчатость, а также линии скольжения (сдвигов) в наклепанном металле;
5. Неоднородность, созданную термической или химико-термической обработкой.
Поверхность, подлежащую макроанализу, изучают непосредственно (по виду излома) или шлифуют и подвергают травлению специально подготовленными реактивами. На шлифованной поверхности не должно быть загрязнений, следов масла и т. п., поэтому ее перед травлением протирают ватой, смоченной в спирте. Подготовленный образец называют макрошлифом.
Большое значение для успешного выполнения макроанализа имеет правильный выбор наиболее характерного для изучаемой детали сечения или излома
Последовательность операции макроанализа
При необходимости полного макроскопического исследования и определения как нарушений сплошности металла, так и дефектов строения, целесообразно придерживаться следующей последовательности: сначала производят травление реактивом состава: 85 г CuCl2 и 53 г NH4Cl (на 1000 мл воды), являющимся общим реактивом и позволяющим выявить строение металла; полученные результаты зарисовывают или фотографируют. Затем образец снова шлифуют и определяют распределение серы по отпечатку на фотобумаге. После этого производят глубокое травление для определения нарушений сплошности и флокенов.
24 вопрос
Микроскопический анализ
Микроскопический анализ металлов заключается в исследовании их структуры с помощью оптического микроскопа (использующего обычное белое или ультрафиолетовое излучение) и электронного микроскопа.
При использовании оптического микроскопа структуру металла можно изучать при общем увеличении от нескольких десятков до 1500 раз. Микроанализ позволяет характеризовать размеры и расположение различных фаз, присутствующих в сплавах, если размеры частиц этих фаз не менее 0,2 мкм. Многие фазы в металлических сплавах имеют размеры 10–4–10–2 см и поэтому могут быть различимы в микроскопе.
При микроанализе однофазных сплавов (обычно твердых растворов) и чистых металлов можно определять величину зерен и отметить существование дендритного строения.
Определение размеров зерен проводится либо методами количественной металлографии, либо путем сопоставления структуры с заранее составленными шкалами.
Дендритное строение связано с определенной химической неоднородностью, выявляемой при травлении образца, подлежащего микроанализу. Если однофазные сплавы состоят из вполне однородных по составу зерен, то это указывает на достижение равновесного состояния.
В многофазных сплавах с помощью микроанализа можно определить не только количество, форму и размеры включений отдельных фаз, но и их взаимное распределение.
Разные фазы могут образовывать устойчивые формы взаимного распределения, характерные не для одного какого-либо сплава, а для целых групп сплавов, имеющих общие типы превращений, описываемых диаграммой состояния (например, эвтектические и эвтектоидные превращения).
Количество эвтектической или эвтектоидной структуры, а также строение и характер распределения этих структур оказывают большое влияние на свойства сплавов. В частности, свойства стали весьма сильно зависят от количества эвтектоида (перлита) и его строения. Форма перлита в зависимости от характера термической обработки может быть различной — от грубопластинчатой до мелкозернистой.
Другие сочетания фаз могут зависеть от условий термической и горячей механической обработки; фазы могут быть в виде отдельных включений округлой, пластинчатой или игольчатой формы, а также в виде строк и сетки. Например хорошо известно, что равномерное распределение карбидов в структуре заэвтектоидной стали обеспечивает высокие механические свойства инструмента, тогда как наличие сетчатого распределения цементита по границам зерен (цементитная сетка) вызывает хрупкость.
Пользуясь методами микроанализа, можно также оценить свойства ряда многофазных сплавов и, в частности, чугуна, для которого имеются специальные шкалы, классифицирующие по форме и количеству графит и фосфидную эвтектику.
По площади, занимаемой каждой фазой или структурной составляющей в поле зрения микроскопа, можно в ряде случаев определить количество присутствующих фаз, если известна их плотность. Кроме того, если известен состав каждой из фаз, можно приблизительно определить и состав изучаемого сплава. Такие расчеты только в том случае будут достаточно точными, если присутствующие фазы не слишком дисперсны и находятся в значительном количестве.
С помощью микроанализа можно определить структуру сплава не только в равновесном, но и в неравновесном состояниях, что в ряде случаев позволяет установить предшествующую обработку сплава.
Изменение структуры от поверхностного слоя к середине изделий указывает на характер нагрева (наличие окисления или обезуглероживания стали) или на применение химико-термической обработки (цементации, азотирования и т. Д
25 вопрос
Испытание на растяжение производится на специальных машинах. Имеется большое количество различных моделей таких машин с ручным и механическим приводом. Из числа машин с механическим приводом применяются универсальные рычажно-маятниковые машины Р-5 (усилие до 5 т), ИМ-4 (усилие до 4 г), прессы Гагарина и др. Более мощными являются машины с гидравлическим приводом
Универсальные машины ГМС-50 и ГМС-100 служат для испытания образцов металла на растяжение, сжатие и изгиб, для определения на образцах прочности сварного соединения и наплавленного металла сварного шва, для испытания на разрыв стальных канатов и т. п.
Стандартный образец для испытания на растяжение (ГОСТ 1497—42) имеет цилиндрическую или плоскую форму (рис. 1). Основными размерами образца являются: для цилиндрического — длина l0 и диаметр d0 поперечного сечения; для плоского— длина l0, толщина а и ширина в. Длина l0 называется расчетной длиной, а точки, ограничивающие эту длину, называются расчетными точками
Для проведения испытания на растяжение образец закрепляется в зажимах , которые предварительно устанавливаются друг от друга на расстоянии, соответствующем длине образца.
Вслед за этим включают электродвигатель насоса, который через трубку нагнетает масло в нижнюю полость цилиндра . Под действием подкачиваемого в цилиндр масла поршень плавно поднимается и поднимает связанные с ним части машины: верхнюю поперечину , прикрепленные к ней винты 3, подвижную траверсу и верхний зажим . Закрепленный в зажимах образец при этом медленно растягивается.
Под твердостью материала понимают его способность сопротивляться пластической или упругой деформации при внедрении в него более твердого тела (индентора).
Этот вид механических испытаний не связан с разрушением металла и, кроме того, в большинстве случаев не требует приготовления специальных образцов.
Все методы измерения твердости можно разделить на две группы в зависимости от вида движения индентора: статические методы и динамические. Наибольшее распространение получили статические методы определения твердости.
Статическим методом измерения твердости называется такой, при котором индентор медленно и непрерывно вдавливается в испытуемый металл с определенным усилием. К статическим методам относят следующие: измерение твердости по Бринеллю, Роквеллу и Виккерсу
При динамическом испытании контролируется величина отскока испытательного инструмента от поверхности испытываемого образца. К динамическим методам относят следующие: твердость по Шору, по Польди.
27 вопрос
По Бренеллю
Этот метод относится к методам вдавливания. Испытание проводится следующим образом: вначале подводят образец к индентору, затем вдавливают индентор в образец с плавно нарастающей нагрузкой в течение 2-8 с, после достижения максимальной величины, нагрузка на индентор выдерживается в определенном интервале времени (обычно 10-15 с для сталей). Затем снимают приложенную нагрузку, отводят образец от индентора и измеряют диаметр получившегося отпечатка. В качестве инденторов используются шарики из твердого сплава диаметром 1; 2,5; 5 и 10 мм. Величину нагрузки и диаметр шарика выбирают в зависимости от исследуемого материала, который разделен на 5 основных групп: 1 — сталь, никелевые и титановые сплавы;
2 — чугун;
3 — медь и сплавы меди;
4 — легкие металлы и их сплавы;
5 — свинец, олово.
Кроме этого, вышеприведенные группы могут разделяться на подгруппы в зависимости от твердости образцов. При выборе условий испытаний следят за тем, чтобы толщина образца, как минимум, в 8 раз превышала глубину вдавливания индентора. И еще важно контролировать диаметр отпечатка, который должен находиться в пределах от 0,24D до 0,6D.
Твёрдость по Бринеллю HBW рассчитывается как отношение приложенной нагрузки к площади поверхности отпечатка (метод восстановленного отпечатка):
где F— приложенная нагрузка, Н;
D — диаметр шарика, мм;
d — диаметр отпечатка, мм,
или как отношение приложенной нагрузки к площади внедренной в материал части индентора (метод невосстановленного отпечатка):
где h— глубина внедрения индентора, мм.
Ме́тод Рокве́лла является методом проверки твёрдости материалов. Из-за своей простоты этот метод является наиболее распространённым и основан на проникновении твёрдого наконечника в материал и измерении глубины проникновения.
Чем твёрже материал, тем меньше будет глубина проникновения наконечника в него. Чтобы при большей твёрдости материала не получалось большее число твёрдости по Роквеллу, вводят условную шкалу глубин, принимая за одно её деление глубину, равную 0.002 мм. При испытании алмазным конусом предельная глубина внедрения составляет 0.2 мм, или 0.2 / 0.002 = 100 делений, при испытании шариком — 0.26 мм, или 0.26 / 0.002 = 130 делений. Таким образом формулы для вычисления значения твёрдости будут выглядеть следующим образом:
а) при измерении по шкале А (HRA) и С (HRC):
Разность H-h представляет разность глубин погружения индентора (в миллиметрах) после снятия основной нагрузки и до её приложения (при предварительном нагружении).
б) при измерении по шкале B (HRB):
Проведение испытания
Циферблат прибора для проверки твёрдости по Роквеллу
Выбрать подходящую для проверяемого материала шкалу (А, В или С)
Установить соответствующий индентор и нагрузку
Перед тем, как начать проверку, надо сделать два неучитываемых отпечатка, чтобы проверить правильность посадки наконечника и стола
Установить эталонный блок на столик прибора
Приложить предварительную нагрузку в 10 кгс, обнулить шкалу
Приложить основную нагрузку и дождаться до приложения максимального усилия
Снять нагрузку
Прочесть на циферблате по соответствующей шкале значение твёрдости (цифровой прибор показывает на экране значение твёрдости)
Порядок действий при проверке твёрдости испытуемого образца такой же, как и на эталонном блоке. Допускается делать по одному измерению на образце при проверке массовой продукции
ПОЛЬДИ ПРИБОР
переносный прибор, применяемый аналогично прибору Бринеля для определения твердости металлов в цеховых условиях. П. п. дает возможность определять твердость с точностью до ± 7%. Принцип действия П. п. заключается в том, что стальной шарик, помещенный между испытуемым металлом и эталоном, вдавливается под действием удара с одинаковой силой и в эталон и в металл. Зная твердость эталона и измерив специальной лупой диаметр отпечатков шарика на испытуемом материале и на эталоне, находят по шаблону искомую твердость. На жел.-дор. тр-те П. л. применяется для контроля твердости поршневых и золотниковых колец и втулок паровозов.
28 вопрос
Ударная вязкость – это способность различных материалов поглощать энергию ударной нагрузки, что является одним из важнейших показателей прочности. Ударная вязкость того или иного материала чаще всего определяется путем ударного изгиба прямоугольного образца материала, при этом оценивается работа до разрыва либо разрушения определенного образца при ударной нагрузке, которая и является показателем ударной вязкости. Определение ее проводится на специальном приспособлении – маятниковом копре. Образец материала с надрезом посередине испытывают, ударяя по нему ножом маятника. Испытание этого показателя металла может проводиться при температуре от -100°С до 1200°С, в зависимости от металла и цели испытания. Ударная вязкость металлов является показателем надежности того или иного материала, указывает на его возможности сопротивляться разрушению, вызванному растягивающим напряжением между атомами.
Значение ударной вязкости стали определяется по величине той работы, которой достаточно для разрушения образца этой стали. Ее обозначают совокупностью букв и цифр. Первые две буквы – это символ ударной вязкости (КС). Третья буква показывает вид концентратора. Затем идут цифры. Первая из них показывает максимальную энергию от удара маятника, вторая указывает на глубину концентратора, а третья – на ширину испытуемого образца. Если образец испытывался при пониженной либо повышенной температуре, то тогда дополнительно указывается цифровой индекс, означающий тот уровень температуры, при котором испытание проводилось.
2. Родина хвойні
3. вариантов ответов выбрать правильный ответ или правильные ответы 1
4. Статья к коллекции Киевская Русь Киевская Русь раннефеодальное государство 9 начала 12 вв
5. Курсовая работа на тему Учет нематериальных активов
6. Главное Адмиралтейство
7. Розклад періодичного сигналу в ряд Фур~є 6 1
8. она является одним из способов защиты трудовых прав работника; 2 применять данный способ защиты вправе то
9. Элементы физиологии клетки
10. тема искусств Место пластических искусств в мировой художественной культуре
11. Фоминск 8 мая Псков СпасоЕлеазаровский монастырь Знакомство с Псковом
12. тех изд происхождение прир древес торф камень искусств кирп цемент стекл по назнач конструктивн теплоизо
13. обстановка на определенной территории сложившаяся в результате аварии опасного природного явления катас
14. Машины создания была издана в твердой обложке издательством Энкор Букс nchor Books в 1986 году а в мягкой обложке.html
15. В начале Бе Слово и Слово бе к Богу и Бог бе Слово Ин
16. Тема 18. размещение и обращение ценных бумаг Укажите правильный ответ 18
17. тематическое и пространственное мышление
18. относительно устойчивая структура умственных способностей индивида
19. Магия
20. зимние каникулы по Тайскому Боксу от СК ЛИГА г