Полученные при испытаниях прочностные показатели используются при расчете конструкций на прочность. Расчет производится по допускаемым напряжениям [σ], которые учитывает коэффициент запаса прочности n. Для пластичных материалов за предельное напряжение принимают предел текучести.
[σ]= σ0,2 / nТ, где nТ = 1,5
Для квазихрупких материалов за предельное напряжение принимают временное сопротивление
[σ]= σВ / nВ, где nВ = 1,5
Эти допускаемые напряжения используются при статическом нагружении.
При циклическом и длительном статическом нагружении выбор номинальных эксплуатационных напряжений производится с введением коэффициентов запаса по пределам длительной прочности nД и ползучести nП.
Порядок проведения лабораторной работы.
Для определения механических свойств конструкционной стали следует провести испытание образца на разрывной машине с построением диаграммы растяжения или использовать готовые материалы, выданные преподавателем.
Используя диаграмму необходимо рассчитать:
– предел текучести – σТ (σ0,2);
– предел прочности – σВ;
– относительное удлинение – δ;
– относительное сужение – ψ.
По полученным показателям необходимо рассчитать допускаемые напряжение, которые в последствии используются при расчете конструкции на прочность.
Вопросы для подготовки к защите лабораторной работы.
1. Как изменяется диаграмма растяжения при изменении содержания углерода в сплавах?
2. Что такое условный предел текучести?
3. Какими показателями характеризуется пластичность материала?
4. Какими показателями характеризуется прочность материала?
5. Какие коэффициенты запаса используются при расчете конструкций?
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 2
материалов макро- и микроструктурными методами
Цель работы.
Изучить макро- и микроструктуру, строение металла или сплава. Определить характер излома образца, дать эскиз структуры деформированного металла, определить величину зерна в шлифе.
2.1. Исследование строения макроструктурным методом.
Теоретическая часть и описание экспериментальной установки.
Макроструктурой называется строение металла или сплава, видимое невооруженным глазом или при небольших увеличениях (от 10 до 30 раз) с помощью лупы или бинокулярного микроскопа.
Макроструктурный анализ проводится с целью изучения макроструктуры и выявления макродефектов конструкционных материалов. Макроструктура исследуется непосредственно при осмотре поверхности слитка, заготовки или изделия; при изучении поверхности, по которой произошло разрушение образца или детали, (излома изделия), при изучении поверхности макрошлифов.
Макрошлифом называется специальный образец, вырезанный в определенном месте изделия после шлифования и травления химическим реактивом. Поверхность макрошлифа обрабатывается на фрезерном, строгальном, или плоскошлифовальном станке с последующей шлифовкой вручную для получения более гладкой поверхности, с использованием шлифовальных шкурок различной зернистости абразива.
При осмотре поверхности слитка, заготовки или изделия обнаруживаются трещины, сколы, отслаивание, вздутия, оплавление и другие дефекты. Продольные и поперечные поверхностные трещины слитка образуются вследствие возникновения напряжений в поверхностных слоях при кристаллизации и из-за приварки слитка в отдельных местах к поверхности изложницы. Трещины на стальных поковках и заготовках появляются в результате загрязнения слитка неметаллическими включениями (сульфидами, фосфидами, оксидами и др.) и наличия литейных дефектов (плен, заворотов) на поверхности слитка. При неправильных режимах шлифования на поверхности закаленных деталей образуются шлифовочные трещины из-за значительных растягивающих напряжений (рисунок 5).
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.