Лабораторна работа по материалознание. Кратка теоретична информация

Въпроси за изпита за 2-ра година на факултета по ИМ
Въпроси за изпита за 1-ва година на ИМ

Лабораторни работи

Лабораторни списания за дисциплината "Материознание"

(За лабораторна работа студентите трябва да имат печатна версия на лабораторните дневници със себе си)

Лабораторна работа по дисциплината "Материознание"

Основната учебна и учебно-методическа литература по дисциплините, четени в катедрата

Цикъл на материалознание

1. Богодухов С.И., Козик Е.С. Материалознание. Учебник за университети. - М .: Машиностроение, 2015 .-- 504 с.
2. Солнцев Ю.П., Пряхин Е.И. Материалознание. Учебник за университети. - SPb .: ХИМИЗДАТ, 2007 .-- 784 с.
3. Арзамасов В.Б., Черепахин А.А. Материалознание. Учебник. - М .: Изпит, 2009 .-- 352 с.: Ил.
4. Oskin V.A., Baikalova V.N., Karpenkov V.F. Семинар по материалознание и технология на структурните материали: Урокза университети (ред. Oskin V.A., Baikalova V.N.). - М .: КолосС, 2007 .-- 318 с .: ил.
5. Материалознание и технология на металите: учебник за университети / Г.П. Фетисов и др. - 6 изд., Доп. - М.: висше училище, 2008 .-- 878 с.
6. Материалознание и технология на металите: учебник за университети по машиностроителни специалности / Г.П. Фетисов, М.Г. Карпман и др. - М .: Висше училище, 2009 .-- 637 с.
7. Медведева М.Л., Пригаев А.К. Тетрадка по материалознание. Методическо ръководство - М .: Издателски център на Руския държавен университет за нефт и газ им ТЯХ. Губкина, 2010, 90 с.
8. Ефименко Л.А., Елагина О.Ю., Пригаев А.К., Вишемирски Е.М., Капустин О.Е., Мурадов А.В. Перспективни и традиционни тръбни стомани за изграждане на газо- и нефтопроводи. Монография. - М .: Логос, 2011, 336 с.
9. Пригаев А.К., Куракин И.Б., Василиев А.А., Кривошеев Ю.В. Обосновка на избора на конструктивни материали и разработването на режими на тяхната термична обработка за производство на машинни части и оборудване за нефтената и газовата промишленост. Методическо ръководство за курсова работа по дисциплината "Материознание" - М .: Руски държавен университет за нефт и газ на името на И.М. Губкина, 2015 г
10. Fektistov G.P., Karpman M.G., Miatyukhin V.M. и други Материалознание и технология на материалите. - М .: Висше училище, 2000 г
11. Гуляев А.П. Материалознание. - М .: Металургия, 1986
12. Ефименко Л.А., Пригаев А.К., Елагина О.Ю. Металургия и термична обработка на заварени съединения. Урок. - М .: Логос, 2007 .-- 455 с.: Ил.
13. Методически указания за лабораторна работа по курса "Материознание" част 1 и част 2, - М .: Руски държавен университет за нефт и газ, 2000 г.
14. Трофимова G.A. Методически указания за лабораторни работи „Построяване и анализ на термомеханични криви за аморфни полимери” и „Определяне на механичните свойства на пластмасите и каучуците”. - Москва: Руският държавен университет за нефт и газ на името на I.M. Губкин, 1999

Цикъл Корозия и защита на нефтено-газово оборудване

1. Семенова И.В., Флорианович Г.М., Хорошилов А.В. Корозия и защита от корозия. - М: Физматлит, 2010 .-- 416 с.
2. Медведева М.Л. Защита от корозия и оборудване в преработката на нефт и газ. Урок. Москва: Издателска къща FSUE "Нефт и газ" Руски държавен университет за нефт и газ им. И. М. Губкина, 2005 .-- 312 с .: ил.
3. Медведева М.Л., Мурадов А.В., Пригаев А.К. Корозия и защита на магистрални тръбопроводи и резервоари: Учебник за университети с нефтен и газов профил. - М .: Издателски център на Руския държавен университет за нефт и газ на името на I.M. Губкина, 2013 .-- 250 с.
4. Сорокин Г.М., Ефремов А.П., Саакиян Л.С. Корозионно-механично износване на стомани и сплави. -М .: Нефт и газ, 2002

Трибология на цикъла

1. Сорокин Г.М., Малишев В.Н., Куракин И.Б. Трибология на стоманите и сплавите: Учебник за университети. - М .: Руски държавен университетНефт и газ на името на I.M. Губкина, 2013 .-- 383 с .: ил.
2. Сорокин Г.М., Куракин И.Б. Системен анализ и комплексни критерии за якост на стоманите. - М .: Издателство Недра LLC, 2011. - 101 с.
3. Сорокин Г.М. Трибология на стоманите и сплавите. М.: Недра, 2000
4. Виноградов В.Н., Сорокин Г.М. Механично износване на стомани и сплави: Учебник за университети. - М .: Недра, 1996 .-- 364 с .: ил.
5. Виноградов В.Н., Сорокин Г.М. Износоустойчивост на стомани и сплави: Учебник за университети. - М .: Нефт и газ, 1994 .-- 417 с .: ил. 246.

тема:Изследване на процеса на кристализация на метали

Цел на работата:да изследва механизма на кристализация на металите, енергийните условия на процеса на кристализация.

Работна поръчка

1. Изучаване на теоретична информация.

2. В тетрадка за практическа работа отговорете писмено на контролните въпроси.

Теоретична информация

Общото свойство на металите и сплавите е тяхната кристална структура, която се характеризира с определено подреждане на атомите в пространството. За описание на атомно-кристалната структура се използва концепцията за кристална клетка - най-малкият обем, чийто превод във всички измерения може напълно да възпроизведе структурата на кристала. В истински кристал атомите или йоните се доближават един до друг до състояние на директен контакт, но за простота те се заменят със схеми, където центровете на привличане на атоми или йони са изобразени с точки; Най-характерните за металите клетки са показани на фиг. 1.1.

Фигура 1.1. Видове кристални решетки и разположението на атомите в тях:

а) лицево-центрирано (FCC), б) центрирано по тялото (BCC), в) шестоъгълно плътно уплътнено (GSC)

Всяко вещество може да бъде в три агрегатни състояния: твърдо, течно и газообразно, като преходът от едно състояние в друго става при определена температура и налягане. Повечето технологични процеси протичат при атмосферно налягане, тогава фазовите преходи се характеризират с температурата на кристализация (топене), сублимация и кипене (изпаряване).

С повишаване на температурата на твърдо вещество подвижността на атомите във възлите на кристалната клетка се увеличава и амплитудата на вибрациите им се увеличава. Когато се достигне температурата на топене, енергията на атомите става достатъчна, за да напусне клетката – тя се срива с образуването на течна фаза. Точката на топене е важна физическа константа на материалите. Сред металите живакът има най-ниска точка на топене (-38,9 ° C), а най-висока е волфрамът (3410 ° C).

Обратната картина се получава, когато течността се охлажда с по-нататъшното й втвърдяване. В близост до точката на топене се образуват групи от атоми, опаковани в клетки, като в твърдо вещество. Тези групи са центрове (ядра) на кристализация и след това върху тях расте слой от кристали. При достигане на същата точка на топене материалът преминава в течно състояние с образуването на кристална решетка.

Кристализацията е преминаването на метал от течно в твърдо състояние при определена температура. Според закона на термодинамиката всяка система има тенденция да премине в състояние с минимална стойност на свободната енергия - съставна вътрешна енергия, която може да бъде изотермично преобразувана в работа. Следователно, металът се втвърдява, когато има по-малко свободна енергия в твърдо състояние и се топи, когато има по-малко свободна енергия в течно състояние.

Процесът на кристализация се състои от два елементарни процеса: нуклеация на кристализационни центрове и растеж на кристали от тези центрове. Както беше отбелязано по-горе, при температура, близка до кристализацията, започва образуването на нова структура, кристализационен център. С увеличаване на степента на преохлаждане се увеличава броят на такива центрове, около които започват да растат кристали. В същото време в течната фаза се образуват нови центрове на кристализация, поради което увеличаването на твърдата фаза се случва едновременно както поради появата на нови центрове, така и поради нарастването на съществуващите. Общата скорост на кристализация зависи от протичането на двата процеса, а скоростите на зародяване на центрове и растеж на кристалите зависят от степента на преохлаждане ΔТ. На фиг. 1.2 схематично показва механизма на кристализация.

Ориз. 1.2. Механизъм на кристализация

Истинските кристали се наричат кристалити, те имат неправилна форма, което се обяснява с едновременния им растеж. Ядрата на кристализация могат да бъдат колебания на основния метал, примеси и различни твърди частици.

Размерите на зърната зависят от степента на преохлаждане: при малки стойности на ΔТ скоростта на растеж на кристалите е висока, следователно се образува незначително количество големи кристалити. Увеличаването на ΔТ води до увеличаване на скоростта на нуклеация, броят на кристалите се увеличава значително, а размерите им намаляват. Въпреки това, основната роля в образуването на металната структура играят примесите (неметални включвания, оксиди, продукти на разкисляване) - колкото повече има, толкова по-малки са зърната. Понякога металът се модифицира нарочно - умишлено въвеждане на примеси с цел намаляване на размера на зърното.

При формирането на кристалната структура посоката на отвеждане на топлината играе важна роля, тъй като кристалът расте по-бързо в тази посока. Зависимостта на скоростта на растеж от посоката води до образуване на разклонени дървовидни кристали – дендрити (фиг. 1.3).

Ориз. 1.3 Дендритни кристали

При прехода от течно към твърдо състояние винаги се извършва селективна кристализация – на първо място, по-чистият метал се втвърдява. Следователно границите на зърната са по-обогатени с примеси, а хетерогенността на химичния състав в дендритите се нарича дендритна ликвация.

На фиг. 1.4. показва структурата на стоманен слитък, в който е възможно да се разграничат 3 характерни зони: финозърнест 1, зона на колонни кристали 2 и зона на равновесни кристали 3. Зона 1 се състои от голям брой кристали, които не са ориентирани в пространство, образувано под въздействието на значителна температурна разлика между течния метал и студените стени.

Ориз. 1.4. Структура на стоманени слитъци

След образуването на външната зона условията за отвеждане на топлината се влошават, хипотермията намалява и се появяват по-малко центрове на кристализация. Кристалите започват да растат от тях в посока на отвеждане на топлината (перпендикулярно на стените на матрицата), образувайки зона 2. В зона 3 няма ясна посока за отвеждане на топлината, а ядрата на кристализация в нея съдържат чужди частици, изместени по време на кристализацията на предишните зони.

Контролни въпроси

1. В какви агрегатни състояния може да съществува материалът?

2. Какво се нарича фазова трансформация от първи вид?

3. Какъв процес се нарича кристализация, към какъв тип фазова трансформация принадлежи?

4. Опишете механизма на кристализация на метала и условията, необходими за неговото стартиране.

5. Каква е причината за дендритната форма на кристалите?

6. Опишете структурата на металния слитък

Лабораторни работипо курс "Материознание"

Семестър

1. „Анализ на кристалната структура на метали и сплави” (No 1, цех 2). 2 ч.

2. „Изпитване на материали за твърдост” (No 10, цех 2). 1 ч.

3. "Изпитване на образци на опън" (№ 11, цех 2; или "Механични свойства на конструктивните материали", отделен файл). 2 ч.

4. „Определяне на ударната якост на материала” (No 12, цех 2). 1 ч.

5. „Фрактографски анализ на разрушаването на метални материали“ (№ 9, цех 2). 1 ч.

6. „Влияние на студената пластична деформация и температурата на рекристализация върху структурата и свойствата на металите“ (No 4, цех 1). 2 ч.

7. „Термичен анализ на сплави” (No 1, цех 1). Част 1 - изграждане на диаграма на състоянието на системата "цинк-калай" по термичен метод. Част 2 - анализ на диаграмите на състоянието на бинарни сплави: изпълнява индивидуална задача по т. 5 в "Съдържание на доклада". 2 ч.

8. „Макроскопски анализ (макроанализ) на структурата на металните материали” (No 2, цех 2). 1 ч.

9. „Микроскопски анализ (микроанализ) на структурата на металните материали” (No 3, цех 2). 1 ч.

Семестър

2 (11). „Диаграма на състоянието на желязо-въглерод. Структурата, свойствата и приложението на чугуни „No3 от цех 1) или подобна работа No8“ Изследване на структурата на въглеродните чугуни по метода на микроанализа „от цех 2). Практическа част: студентите разглеждат структурите на три чугуна на микроскопа МИМ-7: сив чугун с фин ламелен графит на перлитна основа, ковък чугун върху феритно-перлитна основа и хипоевтектичен бял чугун. За съжаление, не повече. Те също така правят скици, пишат имената на чугуни и конструктивни компоненти. 1 ч. + t

3 (12). „Влияние на скоростта на охлаждане върху твърдостта на въглеродната стомана” № 20 от цех 2). Практическа част: четири образеца от стомана U8. Единият се отгрява, вторият се нормализира, третият се охлажда с масло, а четвъртият се охлажда с вода. Измерва се твърдостта, нанася се графика на зависимостта на твърдостта от скоростта на охлаждане. Скоростите на охлаждане са взети от таблица в лабораторната работа. 2 ч.

4 (13). „Закаляване на въглеродни стомани” No 5 от цех 1). Практическа част: три проби от стомана 20, 45, U9 се закаляват във вода, една проба от стомана 45 се закаляват в масло. Твърдостта се измерва преди (HRB) и след (HRC) втвърдяване. Таблицата за преобразуване се използва за определяне на твърдостта в HB единици. Въз основа на резултатите се изграждат две графики: HB = f (% C) и HRC = f (Vcool.). 2 ч. + t.

5 (14). „Ваканция на стомана” No 6 от цех 1) или подобна работа No 18 „Ваканция на въглеродна стомана” от цех 2). Практическа част: по цех 1, ниско (200°C), средно (400°C) и високо (600°C) закаляване на закалени образци от стомана 45 и ниско закаляване (200°C) на закален образец от стомана U9 се извършват. Измерете твърдостта. Изградете графика HRC = f (Tamp.). Съгласно цех 2) се извършва ниско, средно и високо закаляване на закалени образци от стомана U8. 2 ч. + t.

6 (15). „Отгряване и нормализиране на стомана” No 7 от цех 1). Практическа част: две проби от стомана 45. С едната се извършва изотермично отгряване, а с втората - нормализиране. 2 ч. + t.

7 (16). „Химическа термична обработка на стомана” No8 от цех 1. 1 ч.

8 (17). „Влиянието на легиращите елементи върху закаляването на стоманата, определено по метода на крайното закаляване“ No21 от цех 2. 2 ч.

9 (18). "Класификация, етикетиране и използване на строителни материали." Практическа част: учениците получават карта с пет печати, опишете всеки подробно. 1 ч.

Лабораторна работа No1

АНАЛИЗ НА КРИСТАЛНАТА СТРУКТУРА

МЕТАЛИ И СПЛАВИ

Цел на работата:

Запознайте се с видовете кристални решетки на метали и сплави, дефекти на кристалната структура и видове твърди разтвори.

Устройства, материали и инструменти

Модели на основните видове кристални решетки от метали и твърди разтвори.

Кратка теоретична информация

Атомна кристална структура на металите.Металите при нормални условия имат кристална структура, отличителна чертакоето представлява определено взаимно периодично подреждане на атомите, разпространяващо се на произволно големи разстояния. Това подреждане на атомите обикновено се нарича ред на далечни разстояния. Така атомно-кристалната структура се разбира като взаимното подреждане на атомите (йони), което съществува в истински кристал. За описание на атомно-кристалната структура се използва концепцията за пространствена или кристална решетка. Кристалната решетка на метала е въображаема пространствена решетка, в чиито възли са разположени атоми (йони), между които се движат свободни електрони. Електростатичните сили на привличане между йони и електрони балансират силите на отблъскване между йоните. По този начин позициите на атомите са такива, че се осигурява минималната енергия на взаимодействие между тях и следователно стабилността на целия агрегат.

Нарича се минималният обем на кристала, който дава представа за атомната структура на метала в целия обем елементарна кристална клетка.Чистите метали имат един от следните типове кристална решетка: центрирана по тялото (bcc), лицево центрирана (fcc) и хексагонална плътно уплътнена (hcp) (фиг. 1).

Bcc решетката е например a-желязо, литий, ванадий, волфрам, молибден, хром, тантал; FCC решетка - алуминий, g-желязо, мед, злато, никел, платина, олово, сребро. В hcp решетката има магнезий, цинк, берилий, кадмий, кобалт, a-титан.

Координатни посоки (кристалографски оси).В системата от кристалографски оси, формата на единичната клетка на пространствената решетка може да бъде описана с помощта на три координатни ъгъла a, b и g между кристалографските оси и три параметъра на решетката а, б, в.

Единичните клетки на кубични решетки на bcc (фиг.1а) и fcc (фиг.1b) се характеризират с равенството на ъглите a = b = g = 90 ° и равенството на параметрите на решетката a = b = c. hcp решетката (фиг.1в) се характеризира със стойностите на ъглите a = b = 90 ° и g = 120 ° и равенството на двата параметъра на решетката a = b c.

Кристалографските символи се използват за описване на атомни равнини и посоки в кристал. За да определите символите на равнините, използвайте метода за индексиране на равнината по отсечки. За това се избира координатна система, така че координатните оси I, II, III да са успоредни на трите пресичащи се ръба на кристала (фиг. 2). По правило първата кристалографска ос е насочена към наблюдателя, втората е хоризонтална, а третата е ориентирана нагоре. Равнина А 1 В 1 С 1 отрязва при координатни осисегменти, равни по размер на параметрите на решетката ОА 1 = a, ОВ 1 = b, OC 1 = c. Равнината A 1 B 1 C 1 се нарича единична равнина. Параметрите на решетката a, b, c се приемат като аксиални единици.

За определяне на кристалографските показатели на равнината А 2 В 2 С 2 е необходимо:

Намерете параметрите на дадена равнина, т.е. сегментите в аксиални единици, отрязани от тази равнина по координатните оси;

Запишете съотношението на три дроби, чиито числители са параметрите на единичната равнина А 1 В 1 С 1, а знаменателите са параметрите на дадената равнина А 2 В 2 С 2, т.е. 1 / ОА 2: 1 / ОВ 2: 1 / ОВ 2;

Намалете полученото съотношение до съотношението на три цели числа взаимно прости числа, тоест намалете дробите до общ знаменател, намалете, ако е възможно, с общ фактор и изхвърлете знаменателя.

Получените три цели числа и взаимно прости числа, обозначени с h, k, l, се наричат индекси на атомната равнина. Наборът от индекси се нарича символ на атомната равнина, който обикновено е затворен в скоби и изписан (hkl). Ако равнината пресича координатните оси в отрицателна четвърт, тогава над индекса се поставя знак "-". Ако разглежданата равнина е успоредна на една от кристалографските оси, тогава индексът, съответстващ на тази ос, е нула. Фигура 3 показва примери за индексиране на равнини в кубичната единична клетка на Браве.

Символите трябва да се четат цифрово, например (100) като 1, 0, 0. Символите за успоредните равнини са еднакви. Следователно символът на равнината описва безкрайно голямо семейство от паралелни атомни равнини, които са структурно еквивалентни. Атомните равнини на едно семейство са разположени една от друга на еднакво междупланарно разстояние d.

Атомните равнини от различни семейства могат да бъдат непаралелни, но идентични по подреждането на атомите и междуплоскостното разстояние d. Такива равнини се комбинират и се обозначават със символа (hkl). И така, в кубичните кристали един набор включва семейства от равнини, чиито индекси се различават само по знаци и местоположение в символа. Например наборът от атомни равнини (100) включва шест семейства: (100), (͞100), (010), (0 ͞10), (001), (00͞1).

Символът на кристалографската посока се определя с помощта на три взаимно прости числа (индекси) u, v, w, които са пропорционални на координатите на радиус вектора R, свързващ началото (началното място) с най-близкото място на кристалната решетка в дадена посока. Индексите са оградени в квадратни скоби и се записват. Ако посоката не минава през началото (началния възел), тогава тя трябва да се прехвърли мислено успоредно на себе си или да премести началната и координатната ос, така че посоката да минава през началото.

Фигура 4 показва примери за индикация на кристалографски посоки в кубичен кристал.

Поставете началото в точката О... Тогава, например, точката сима координати 0, 0, 1; символ за посока оси-. Чете се отделно - "посока нула - нула - едно". Точка дима координати ½; ½; 1; символ за посока о-. За да определите символ за посока ау, мислено го прехвърлете успоредно на себе си към точката О; след това координатите на точката v- ͡͞1, 1, 0; символът за посока е [͞110]. Когато посоката е обърната, знаците на индексите се обръщат, например, и (виж фигура 1.5). Паралелните посоки имат едни и същи символи и са комбинирани в семейства. Семейства от еднакви, но непаралелни посоки образуват множество, което се означава с , например, в набор от посоки<100>включва семейства от направления, [͞100],,,,.

В шестоъгълните кристали за обозначаване на равнини се използва главно четириосна координатна система. Примери за равнинно индексиране в шестоъгълен кристал са показани на фигура 5.

Четвъртата координатна ос OU лежи в хоризонталната равнина и е разположена по ъглополовящата между отрицателните полуоси (-ОХ) и (-ОY). Символът на равнината се състои от четири индекса и се изписва (hkil). Три от тях (h, k и l) се изчисляват от реципрочните стойности на сегментите, отрязани от разглежданата равнина по три кристалографски оси (OX), (OY), (OZ) и четвъртия индекс иизчислено по отношение:

h + k + i = 0 (1)

Например, ако h = 1; k = 1, l = 0, тогава, използвайки съотношение (1), можем да намерим четвъртия индекс: i = - (h + k) = - (1 +1) = -2. Символът на равнината се записва като (11͞20). Това е най-близката до нас равнината на Фигура 6. Четвъртият индекс i се използва, когато е необходимо да се обозначат идентични равнини, и не се използва при изчисляване на междупланарни разстояния, ъгли между равнините и посоки. Следователно, вместо напълно да се изпише символът на равнината, например (11͞20), понякога се използва (11.0), т.е. вместо индекс i поставят точка. Семействата и комплектите от идентични равнини се дефинират подобно на семействата и сборите в кубични кристали.

За описване на кристалографските посоки в шестоъгълни кристали се използват както триаксиални, така и четириосни символи. Триаксиалните символи се определят от координатите на даден радиус вектор (както в кубичните кристали).

Има връзка между индексите на посоката по четири оси:

r 1 + r 2 + r 3 = 0 (2)

За превключване от символи с три оси към символи с четири оси, се използват следните отношения:

r 1 = 2u –v; r2 = 2v - u; r3 = -u - v; r 4 = 3w (3)

Примери за индикация на кристалографски посоки в шестоъгълен кристал са показани на фигура 6.

В допълнение към геометричните характеристики на кристала, физичното материалознание използва следните понятия: брой атоми на клетка n I, координационно число (CN) и коефициент на запълване η.

Под броя на атомите на клетка n имам предвид броя на атомните обеми на единична клетка на Браве. Да вземем обема на един атом на единица. Като пример, разгледайте телецентрирана клетка, която е образувана от 9 атома, 8 от които са разположени във върховете на куба, а 1 в центъра на куба. Всеки атом във връх принадлежи на осем съседни клетки едновременно, следователно 1/8 от всеки от 8-те атома принадлежи на една клетка: 1/8. 8 = 1; атомът в центъра на куба принадлежи изцяло на клетката. По този начин телесно-центрираната клетка се образува от два атомни обема, т.е. има два атома на клетка.

Координационно число (CN) се разбира като броя на атомите, разположени на същото и най-малкото разстояние от даден атом. Колкото по-високо е координационното число, толкова по-висока е плътността на опаковане на атомите. И така, в центрирана по тялото кубична решетка, CN = 8; в лицево-центрирани и шестоъгълни решетки, CN = 12.

Коефициентът на запълване η е процентното съотношение на обема V a, зает от атомите в клетка, към обема на цялата клетка V i:

η = (V a / V i) ∙ 100% (4)

Координационното число (CN) и коефициентът на запълване η характеризират плътността на опаковане на атомите в единичната клетка на метален кристал. Най-плътното опаковане на атоми се осъществява в лицево-центрираните и шестоъгълни клетки на Браве.

Кристални дефекти . Истинският кристал се различава от идеалния по наличието на дефекти в кристалната структура, които влияят, често решаващо, върху макроскопските свойства на кристалните тела. Геометрично дефектите са разделени на три групи:

Точка (нулево измерена);

Линеен (едномерен);

Повърхност (двуизмерна).

Точкови дефекти имат размери във всички посоки от един до четири атомни диаметъра. Те се подразделят на собствени и примесни.

Вътрешните точкови дефекти включват: свободни места, образувани, когато атом (йон) се отстрани от нормалното си положение в място на кристалната решетка, и интерстициални атоми - атомите на основния метал, разположени в интерстициалните места на кристалната решетка. Примесните атоми включват атоми на други (или други) елементи, разтворени в основната решетка съгласно принципа на заместване или вмъкване.

Фигура 7 показва, в двуизмерен модел на кристала, вакантни места, вътрешен интерстициален атом и заместващи и интерстициални примесни атоми.

Най-често срещаните са свободните работни места. Известни са два механизма за възникване на свободни места: механизмът на Шотки - когато атомът напусне външната повърхност или повърхността на пора или пукнатина вътре в кристала под въздействието на топлинни флуктуации, и механизмът на Френкел - когато двойка " вътрешен интерстициален атом - вакансия" се образува вътре в кристалната решетка по време на деформация, облъчване на метали с йонизиращо лъчение: бързи електрони, γ - лъчи. В истинските кристали свободните места се образуват постоянно и изчезват под въздействието на термични флуктуации. Енергията на активиране за образуване на празно място е приблизително 1 eV, за интерстициален атом, от 3 до 10 eV.

С повишаване на температурата, равновесната концентрация на точкови дефекти в кристала се увеличава. При пластична деформация, облъчване и закаляване броят на точковите дефекти рязко нараства, което води до нарушаване на тяхната равновесна концентрация с няколко порядъка.

Атомите на заместващите примеси мигрират по същия начин като основните атоми - по механизма на вакансия. Примесните интерстициални атоми са малки и следователно, за разлика от големите вътрешни интерстициални атоми, те могат да мигрират през кухините между атомите на кристалната решетка.

Точковите дефекти оказват голямо влияние върху механизма и кинетиката на процесите на пълзене, дълготрайно счупване, образуване на дифузионна порьозност, обезвъглеродяване, графитизация и други процеси, свързани с преноса на атоми в масата на веществото, както и върху физични свойства: електрическо съпротивление, плътност.

Линейни дефекти са малки (няколко атомни диаметъра) в две посоки и имат голяма степен, сравнима с дължината на кристала, в третата. Линейните дефекти включват дислокации, вериги от свободни места и интерстициални атоми.

Дислокациите са разделени на два основни типа: ръб и винт.

Дислокация на ръба може да се представи чрез мислено разделяне на перфектен кристал вертикално, да речем, с примитивна кубична решетка и вмъкване на допълнителен къс атомен слой, наречен екстраравнина в него. Екстра-плоскост може да се получи и чрез изместване на една част от кристала спрямо другата. Екстраравнината, действайки като клин, огъва решетката около долния си ръб вътре в кристала (фиг. 8).

Зоната на несъвършенство около ръба на екстраравнината се нарича ръбова дислокация. Силните изкривявания на кристалната решетка са затворени сякаш вътре в "тръба" с диаметър от два до десет атомни диаметъра, чиято ос е ръбът на екстраравнината. По екстраплоската линия несъвършенствата са макроскопични, докато в другите две посоки (по диаметъра на "тръбата") са много малки. Ако екстраравнината е разположена в горната част на кристала, тогава дислокацията, свързана с нея, се нарича положителна и се обозначава с (┴); ако екстраравнината е разположена в долната част, тогава дислокацията се нарича отрицателна и се обозначава с (┬).

Под действието на външно приложено напрежение една ръбова дислокация може да се плъзга по определени кристалографски равнини и посоки. Преобладаващото плъзгане се случва по плътно опаковани равнини. Комбинацията от равнината на плъзгане и посоката на плъзгане се нарича плъзгаща система. Всеки тип кристална решетка се характеризира със свои собствени системи на приплъзване. Така в кристали с лицево-центрирана кубична решетка това са равнините на множеството (111) и посоките на множеството<110>(Cu, Al, Ni), с центрирана по тялото кубична решетка - (110) (α-Fe, Mo, Nb), (211) (Ta, W, α-Fe), (321) (Cr, α- Fe) и<111>, с шестоъгълна плътно уплътнена - (0001),<11͞20>(Zn, Mg, Be), (1͞100), (10͞11),<11͞20>(Ti), (11͞22),<1͞213>(Ти). Напрежението, необходимо за срязване, се нарича критично напрежение на срязване или напрежение на срязване. Освен това във всеки момент от време само малка група атоми участва в изместването от двете страни на равнината на приплъзване. Фигура 9 показва диаграма на плъзгане на ръбова дислокация през кристал.

Крайният етапприплъзването е изходът на ръбова дислокация (екстраплоскост) върху повърхността на кристала. В този случай горната част на кристала се измества спрямо долната с едно междуатомно разстояние в посока на срязване. Такова движение е елементарен акт на пластична деформация. Плъзгането е консервативно движение, което не е свързано с пренос на маса от материя. Посоката и големината на срязването по време на изместването на ръбовата дислокация се характеризират с вектора на Бюргерс би неговата сила, съответно. Посоката на изместване на ръбовата дислокация е успоредна на вектора на Бюргерс.

В допълнение към плъзгането, дислокацията на ръба може да се движи чрез пълзене, което се осъществява чрез дифузионен път и е термично активиран процес. Положителното изкачване се получава, когато верига от атоми от ръба на екстраравнината се придвижи към съседни свободни места или междинни пространства, т.е. екстраравнината се скъсява с едно междуатомно разстояние и ръбовата дислокация преминава в горната равнина на приплъзване, успоредна на първата. Отрицателното изкачване възниква, когато ръбът на екстраравнината е завършен от атомен ред поради прикрепването на междинни или съседни атоми и дислокацията на ръба преминава в долната равнина на приплъзване. Пълзенето е неконсервативно движение, т.е. протича с масообмен. Скоростта на пълзене зависи както от температурата, така и от концентрацията на точковите дефекти.

Винтова дислокация, подобно на дислокация на ръба, може да бъде създадена с помощта на изместване. Нека си представим кристал под формата на купчина хоризонтални успоредни атомни равнини. Нека наум да направим сляп прорез в кристала (фиг. 10а) и да преместим, например, дясната част надолу (по равнината ABCD) с едно междуплоскостно разстояние (фиг. 10б).

Винтовата дислокация се подразделя на дясната (фиг.10б), при движение от горната равнина към долната дислокационна линия трябва да се върти по посока на часовниковата стрелка, а лявата, при движение от горната равнина към долната дислокационна линия, една трябва да се върти обратно на часовниковата стрелка (ако спрямо ABCD се движат надолу от лявата страна на кристала). Линията на винтова дислокация винаги е успоредна на вектора на Бюргерс (фиг. 11).

Винтовата дислокация, за разлика от ръбовата дислокация, не е свързана със специфична равнина на срязване, следователно може да се плъзга чрез плъзгане във всяка кристалографска равнина, съдържаща линия на дислокация и вектор на срязване (фиг. 12). Посоката на движение на винтовата дислокация винаги е перпендикулярна на вектора на Бюргерс. В резултат на плъзгане както на ръбовите, така и на винтовите дислокации, върху повърхността на кристала се образува стъпка с височина, равна по големина на вектора на Бюргерс б(фиг. 12).

Във всички кристали има дислокации. И така, в недеформирани метали плътността на дислокациите е 10 6 -10 8 cm -2; в хомеополярни кристали - 10 4 cm -2. При външно напрежение, равно на критичното напрежение на срязване τ cr = 10 -5 G, където G е модулът на еластичност на материала, дислокациите започват да се движат, тоест започва пластична деформация. В процеса на пластична деформация плътността на дислокацията се увеличава. Например при деформирани метали плътността на дислокацията е 10 10 –10 12 cm -2; в хомеополярни кристали до 10 8 cm -2. Различни видове бариери (частици от втора фаза, точкови дефекти, граници на зърната и др.) служат като пречки за преместване на дислокации. Освен това, с увеличаване на броя на дислокациите, те започват да се натрупват, да се заплитат в заплитане и да пречат на други движещи се дислокации. С увеличаване на степента на деформация, τcr се увеличава, т.е., за да продължи процеса на деформация, е необходимо увеличаване на външното напрежение, което до известна степен определя втвърдяването на материала.

Повърхностни дефекти. Повърхностните дефекти включват граници на зърната (подзърна) (фиг. 13). Повърхностните дефекти са двуизмерни, тоест те са макроскопични в две посоки и атомни в третата посока. Границите се наричат нискоъгълни, ако дезориентацията на кристалните решетки на съседните зърна не надвишава 10 °, и високоъгълни (висок ъгъл) с по-голяма дезориентация.

Границите с нисък ъгъл могат да се формират от системи от ръбови и винтови дислокации с различна ориентация и с различни вектори на Бюргерс. Границите с нисък ъгъл възникват при растежа на кристали от стопилка, по време на пластична деформация и др. Дислокациите на граница с малък ъгъл привличат точкови дефекти поради еластичното взаимодействие с тях. Миграцията на границата с нисък ъгъл се осъществява само чрез дифузия. Следователно точковите дефекти, концентрирани в близката до граничната зона на няколко междуатомни разстояния, инхибират този процес и стабилизират субструктурата.

Високоъгълните граници са открити много по-рано от тези с нисък ъгъл и са „най-старият“ тип дефекти на кристалната структура. Смята се, че високоъгълната граница е слой с дебелина 2-3 атомни диаметъра, в който атомите заемат някои междинни позиции по отношение на правилните позиции на решетъчните места на съседните зърна. Това положение на атомите осигурява минималната потенциална енергия в граничния слой, следователно е доста стабилно.

Естеството и поведението на границите с нисък и висок ъгъл под действието на сила и температура влияят върху механичните свойства на материала.

Упражнение

1. Равнина в кубичен кристал отрязва отсечки, равни на a по координатните оси; 2в; с. Определете кристалографските индекси на равнината (hkl).

2. Изграждане на пространствено изображение на равнини (например куб) с кристалографски индекси (110); (111); (112); (321); (1͞10); (͞111); (͞1͞1͞1).

3. Определете символа за посоката, минаваща през точките (0, in / 3, s / 3).

4. Изградете пространствено изображение на следните посоки в куб; ; ; [100]; ; ; ; ; ; ; [͞111]; ; ; [͞1͞11]; [͞111]; ; [͞1͞1͞1]; ; ...

5. Пребройте броя на атомите в клетка и координационното число за bcc и fcc и hcp решетки.

Контролни въпроси

1. Колко вида единични клетки на Браве са известни днес? Кои от тях са най-характерни за металите?

2. Какво представляват кристалографските символи? Опишете схемата за определяне на символа на атомната равнина в кристал.

3. Какви видове точкови дефекти съществуват в кристалите? Какви са разстоянията, покрити от изкривяването, причинено от точковия дефект?

4. Как се променя концентрацията на свободните места с повишаване на температурата?

5. Защо дислокациите се наричат линейни дефекти?

6. На каква основа дислокациите се подразделят на ръбови и винтови?

7. Какво представлява векторът на Burgers? Каква е мощността на вектора на Burgers?

8. Как е насочен векторът на Бюргерс по отношение на линията на ръбови и винтови дислокации?

9. Какво представляват повърхностните дефекти?

10. Какви са физичните свойства на кристала твърди веществаЗасегнати ли са дефектите на кристалната структура?

Лабораторна работа No2

1-ви семестър

1. „Анализ на кристалната структура на метали и сплави” (No 1, цех 2). 2 ч.

2. „Изпитване на материали за твърдост” (No 10, цех 2). 1 ч.

4. „Определяне на ударната якост на материала” (No 12, цех 2). 1 ч.

5. „Фрактографски анализ на разрушаването на метални материали“ (№ 9, цех 2). 1 ч.

8. „Макроскопски анализ (макроанализ) на структурата на металните материали” (No 2, цех 2). 1 ч.

9. „Микроскопски анализ (микроанализ) на структурата на металните материали” (No 3, цех 2). 1 ч.

2-ри семестър

1 (10). „Микроскопски анализ на метали и сплави. Структурата на въглеродната стомана "(№ 2, цех 1) или подобна работа № 7" Изследване на структурата на въглеродните стомани в равновесно състояние по метода на микроанализа ", цех 2). Практическа част: студентите разглеждат структурата на четири желязо-въглеродни сплави с помощта на микроскоп MIM-7: техническо желязо, хипоевтектоидни, евтектоидни и свръхевтектоидни сплави. Те правят схематични скици, подписват структурните компоненти, дават пример за марка стомана, за хипоевтектоидна сплав, съдържанието на въглерод се изчислява по формулата. 1 ч. + t. 2 (11). „Диаграма на състоянието на желязо-въглерод. Структурата, свойствата и приложението на чугуни „No3 от цех 1) или подобна работа No8“ Изследване на структурата на въглеродните чугуни по метода на микроанализа „от цех 2). Практическа част: студентите разглеждат структурите на три чугуна на микроскопа МИМ-7: сив чугун с фин ламелен графит на перлитна основа, ковък чугун върху феритно-перлитна основа и хипоевтектичен бял чугун. За съжаление, не повече. Те също така правят скици, пишат имената на чугуни и конструктивни компоненти. 1 ч. + t. 3 (12). „Влияние на скоростта на охлаждане върху твърдостта на въглеродната стомана” № 20 от цех 2). Практическа част: четири образеца от стомана U8. Единият се отгрява, вторият се нормализира, третият се охлажда с масло, а четвъртият се охлажда с вода. Измерва се твърдостта, нанася се графика на зависимостта на твърдостта от скоростта на охлаждане. Скоростите на охлаждане са взети от таблица в лабораторната работа. 2 ч.

7 (16). „Химическа термична обработка на стомана” No8 от цех 1. 1 ч.

Лабораторна работа No1

Търсене на материали:

Броят на вашите материали: 0.

Добавете 1 материал

Сертификат
за създаване на електронно портфолио

Добавете 5 материала

Тайна
присъстват

Добавете 10 материала

Диплома за
информатизация на образованието

Добавете 12 материала

Преглед
за всякакви материали безплатно

Добавете 15 материала

Видео уроци
за бързо създаване на ефективни презентации

Добавете 17 материала

ФЕДЕРАЛЕН ДЪРЖАВЕН БЮДЖЕТ ОБРАЗОВАТЕЛНА
ВИСШЕ ОБРАЗОВАНИЕ
"ВОЛЖКИ ДЪРЖАВЕН УНИВЕРСИТЕТ ПО ВОДЕН ТРАНСПОРТ"
КЛОН ПЕРМ
Е.А. Сазонова
МАТЕРИАЛОНАУКА
СБОРНИК ОТ ПРАКТИЧЕСКИ И ЛАБОРАТОРНИ РАБОТИ
методически препоръки за изпълнение на лабораторни и прак
работи за средни ученици професионално образованиеспециалности
26.02.06 "Експлоатация на корабно електрическо оборудване и оборудване за автоматизация"
02.23.01 "Организация на транспорта и управление на транспорта" (по вид)

пермски
2016
Въведение
Методически препоръки за лабораторни и практически упражнения
по учебната дисциплина „Материалознание” са предназначени за ученици от средните
професионално образование по специалността
26.02.06 „Експлоатация на кораба
електрическо оборудване и оборудване за автоматизация"
В това методическо ръководствоинструкции как да изпълните
са посочени практически и лабораторни работи по темите на дисциплината, теми и съдържание
лабораторни и практически упражнения, контролни бланки по всяка тема и препоръч
литература.
Тези препоръки допринасят за развитието на общото и професионалното
компетенции, постепенно и целенасочено развитие на когнитивните способности.
В резултат на овладяването на тази академична дисциплина, студентът трябва да може:
˗
извършва механични изпитвания на проби от материали;
˗
използват физикохимични методи за изследване на метали;
˗
използвайте референтни таблици за определяне на свойствата на материала;
˗
избират материали за изпълнение на професионални дейности.
В резултат на овладяването на тази учебна дисциплина студентът трябва да знае:
˗
основни свойства и класификация на материалите, използвани в

професионална дейност;
˗
наименование, маркировка, свойства на обработвания материал;
˗
правила за използване на смазочни и охлаждащи материали;
˗
основна информация за метали и сплави;
˗
основна информация за неметални, омекотяващи,
уплътнителни и електрически материали, стомана, тяхната класификация.
Лаборатория и практическа работаще ви позволи да формирате практически умения
работа, професионална компетентност. Те са включени в структурата на изучаването на учебното
дисциплина "Материалознание", след изучаване на тема: 1.1. „Основна информация за
метали и сплави“, 1.2 „Желязо-въглеродни сплави“, 1.3 „Цветни метали и сплави“.
Лабораторната и практическата работа е елемент от учебната
дисциплини и се оценяват по критериите, представени по-долу:
Оценка "5" се дава на ученик, ако:
˗
предметът на работата отговаря на дадения, ученикът показва системност и завършеност
знания и умения по този въпрос;
˗
работата е оформена в съответствие с препоръките на учителя;
˗
обемът на работата отговаря на даденото;
˗
работата е извършена точно в срок, посочен от учителя.
Оценка "4" се дава на ученик, ако:
˗
предметът на работата отговаря на дадения, признава ученикът малък
неточности или някои грешки по този въпрос;
˗
работата е рамкирана с неточности в дизайна;
˗
количеството работа отговаря на даденото или малко по-малко;
˗
работата е изпълнена в срока, посочен от учителя, или по-късно, но не повече от 12
ден.
Оценка "3" се дава на ученик, ако:
2

темата на произведението отговаря на дадената, но няма съществени
елементи от съдържанието на произведението или темите са представени нелогично, неясно представени
основното съдържание на въпроса;
˗
работата е рамкирана с дизайнерски грешки;
˗
обемът на работата е много по-малък от посочения;
˗
работата е изпълнена със закъснение от 56 дни.
Оценка "2" се дава на ученик, ако:
˗
основната тема на работата не е разкрита;
˗
работата не е оформена в съответствие с изискванията на учителя;
˗
обемът на работата не отговаря на дадения;
˗
работата е доставена със закъснение повече от 7 дни.
Лабораторната и практическата работа в своето съдържание има определена
структура, предлагаме да я разгледаме: курсът на работа е даден в началото на всяка практика
и лабораторни работи; при изпълнение на практическа работа студентите изпълняват
задачата, която е посочена в края на работата (т. "Задание за ученици"); в
изпълнението на лабораторната работа се съставя протокол за нейното изпълнение, съдържанието на доклада
посочено в края на лабораторната работа (параграф "Съдържание на доклада").
˗
При изпълнение на лабораторни и практически упражнения студентите изпълняват
определени правила, разгледайте ги по-долу: лабораторна и практическа работа
извършва се по време на тренировъчни сесии; разрешен окончателен дизайн
лабораторна и практическа работа у дома; разрешено за използване
допълнителна литература при изпълнение на лабораторни и практически работи; отпред
извършвайки лабораторна и практическа работа, е необходимо да се изучават основните
теоретични положения по разглеждания въпрос.
3

Практическа работа No1
"Физични свойства на металите и методи за тяхното изследване"
Цел на работата: да се изследват физичните свойства на металите, методите за тяхното определяне.
напредък:

Теоретична част
Физичните свойства включват: плътност, топене (точка на топене),
топлопроводимост, термично разширение.
Плътността е количеството вещество, което се съдържа в единица обем. Това е едно от
най-важните характеристики на металите и сплавите. По плътност металите се разделят на
следните групи: леки (плътност не повече от 5 g / cm3) магнезий, алуминий, титан и др.
тежко (плътност от 5 до 10 g/cm3) желязо, никел, мед, цинк, калай и др. (това
най-обширната група); много тежък (плътност над 10 g / cm3) молибден,
волфрам, злато, олово и др. Таблица 1 показва стойностите на плътността на металите.
маса 1
метални
магнезий
алуминий
титан
Цинк
калай
плътност g / cm3
Плътност на металите
метални
1,74
2,70
4,50
7,14
7,29
Желязо
медни
Сребро
Водя
злато
плътност g / cm3
7,87
8,94
10,50
11,34
19,32
Точката на топене е температурата, от която преминава металът
кристално (твърдо) състояние в течно с абсорбция на топлина.
Точките на топене на металите са в диапазона от -39 ° C (живак) до 3410 ° C
(волфрам). Точка на топене на повечето метали (с изключение на алкални)
високо, но някои "нормални" метали, като калай и олово, могат
разтопете на конвенционален електрически или газов котлон.
В зависимост от точката на топене металът се разделя на следните
групи: нискотопими (температура на топене не надвишава 600 oС) цинк, калай,
олово, бисмут и др.; среднотопими (от 600 oС до 1600 oС), те включват почти
4

половината от металите, включително магнезий, алуминий, желязо, никел, мед, злато;
огнеупорни (повече от 1600 oС) волфрам, молибден, титан, хром и др.
метални добавки, точката на топене има тенденция да пада.
таблица 2
метални
калай
Желязо
медни
злато
титан
Точки на топене и кипене на метали
Температура oС
топене
кипене
232
1539
1083
1063
1680
2600
2900
2580
2660
3300
метални
Сребро
магнезий
Цинк
Водя
алуминий
Температура oС
топене
кипене
960
650
420
327
660
2180
1100
907
1750
2400
Топлопроводимост - способността на метала да провежда
топлина при нагряване.
отопление.
Електрическата проводимост е способността на метала да провежда електрически ток.
Топлинно разширение - способността на метала да увеличава обема си, когато
Гладката повърхност на металите отразява голям процент светлина от това явление
наречен метален блясък. Въпреки това, в прахообразно състояние, повечето
металите губят блясъка си; алуминият и магнезият обаче запазват блясъка си
и прах. Най-добре отразяващата светлина са алуминият, среброто и паладият от тях
огледалата са изработени от метал. Родий понякога се използва за направата на огледала,
въпреки изключително високата си цена: поради значително по-висока
сребро или дори паладий, твърдост и химическа устойчивост, родиевият слой може
бъде значително по-тънък от среброто.
Методи на изследване в материалознанието
Основните методи на изследване в металознанието и материалознанието
микроструктура, електронна микроскопия,
са:
Рентгенови методи за изследване. Помислете за техните характеристики по-подробно.
прекъсване,
макроструктура,
1. Счупването е най-лесният и достъпен начин за оценка на вътрешната структура
метали. Метод за оценка на извивките, въпреки очевидната му грубост на оценката
качеството на материала, той се използва доста широко в различни индустрии и
научно изследване. Оценката на фрактурата в много случаи може да характеризира качеството
материал.
Фрактурата може да бъде кристална или аморфна. Характерно е аморфното счупване
за некристални материали като стъкло, колофон,
стъклени шлаки.
Метални сплави, включително стомана, чугун, алуминий, магнезий
сплавите, цинкът и неговите сплави дават гранулирано, кристално счупване.
Всяко лице на кристална фрактура е равнина на срязване
единично зърно. Следователно изкривяването ни показва размера на зърното на метала. Изучаване на извивката
стомана, може да се види, че размерът на зърното може да варира в много широк диапазон: от
няколко сантиметра в отливка, бавно охладен, стоманен до хилядни
милиметър в правилно кована и закалена стомана. В зависимост от размера
зърна, счупването може да бъде едрокристално и фино кристално. обикновено
фино кристална фрактура отговаря на повече високо качествометални
сплав.
5

Ако унищожаването на тестовата проба се извършва от предишната
пластична деформация, зърната в равнината на счупване се деформират и счупването вече не е
отразява вътрешната кристална структура на метала; в този случай изкривяване
наречени влакнести. Често в една проба, в зависимост от нивото на нейната
пластичност, в фрактурата може да има фиброзни и кристални зони. Често на
съотношението на площта на счупването, заета от кристалните области в дадения
условията на изпитване оценяват качеството на метала.
Крехко кристално счупване може да е резултат от счупване по границите на зърното
или по равнини на приплъзване, пресичащи зърната. В първия случай се извиква прекъсването
интеркристален, във втория транскристален. Понякога, особено с много малки
зърно, е трудно да се определи естеството на счупването. В този случай извивката се изследва с помощта на лупа или
бинокулярен микроскоп.
Напоследък клонът на металознанието се развива във фрактографията
изследване на фрактури върху металографски и електронен микроскоп. При което
откриват нови предимства на стария изследователски метод в металознанието
изследвания
към подобни изследвания на концепцията за фрактал
размери.
прилагане
прекъсване,
2. Макроструктурата е следващият метод за изследване на метали.
Макроструктурните изследвания се състоят в изучаване на равнината на разреза на продукта или
проба в надлъжна, напречна или всякакви други посоки след ецване, без
използването на увеличителни устройства
достойнство
макроструктурно изследване е фактът, че с помощта на това
метод, можете да изучавате структурата директно на цялата отливка или слитък, коване,
щамповане и др. С този метод на изследване можете да откриете вътрешни
метални дефекти: мехурчета, кухини, пукнатини, шлакови включвания, проучете
кристалната структура на отливката, за изследване на нехомогенността на кристализацията на слитъка и неговата
химическа хетерогенност (ликвация).
помогне
лупи.
в
или
С помощта на серни отпечатъци на макроразрези върху фотохартия по Бауман се определя
неравномерно разпределение на сярата върху секцията на слитъците. Голямо значениетози метод
изследвания има при изучаването на ковани или щамповани заготовки за
определяне на правилната посока на влакната в метала.
3. Микроструктура един от основните методи в металургията е
изследване на микроструктурата на метала върху металографски и електронни
микроскопи.
Този метод дава възможност за изследване на микроструктурата на метални предмети с големи
увеличения: от 50 до 2000 пъти на оптичен металографски микроскоп и от
2 до 200 хиляди пъти на електронен микроскоп. Изследване на микроструктурата
произведени върху полирани профили. На неецирани тънки участъци, наличието на
неметални включвания като оксиди, сулфиди, фини шлакови включвания
и други включвания, които се различават рязко от естеството на основния метал.
Микроструктурата на метали и сплави се изследва върху гравирани участъци. ецване
обикновено се произвежда със слаби киселини, основи или други разтвори, в зависимост от
от естеството на метала на тънкия профил. Действието на ецване е, че е различно
разтваря различни структурни компоненти, оцветявайки ги в различни тонове или
цветове. Границите на зърното, различни от основния разтвор, обикновено се гравират
различен от основата и се откроява на тънкия участък под формата на тъмни или светли линии.
Видимите под микроскоп полиедри от зърна са участъци от зърна
повърхност на тънкия участък. Тъй като този раздел е произволен и може да се проведе на различни
разстояния от центъра на всяко отделно зърно, разликата в размерите на многогранниците не е
съответства на действителните разлики в размера на зърното. Най-близката стойност до
6

действителният размер на зърното е най-голямото зърно.
При ецване на проба, състояща се от хомогенни кристални зърна,
често се наблюдава например чист метал, хомогенен твърд разтвор и др
различно гравирани повърхности от различни зърна.
Това явление се обяснява с факта, че на повърхността на микросреза се появяват зърна, имащи
различни кристалографски ориентации, в резултат на което степента на експозиция
киселините за тези зърна са различни. Някои зърна изглеждат лъскави, други
силно гравирани, потъмняват. Това потъмняване е свързано с образуването на различни
гравирани фигури, различно отразяващи светлинните лъчи. В случай на сплави, отделно
структурни компоненти образуват микрорелеф върху повърхността на тънък участък, който има
зони с различни наклони на отделните повърхности.
Нормалните зони отразяват най-много светлина и
се оказват най-леките. Други области са по-тъмни. Често контрастът в
образът на зърнената структура се свързва не със структурата на повърхността на зърната, а с
релеф по границите на зърното. В допълнение, различни нюанси на структурните компоненти
може да бъде резултат от образуването на филми, образувани по време на взаимодействието
ецване със структурни компоненти.
С помощта на металографско изследване е възможно да се извърши висококачествено изследване
идентифициране на структурните компоненти на сплавите и количествено изследване на микроструктурите
метали
изучава
микрокомпоненти на структури и, второ, чрез специални методи за количествено определяне
металография.
първо, за сравнение
с добре познати
сплави,
и
Определя се размерът на зърното. По метода на визуална оценка, състоящ се в това, че
считана за микроструктура, приблизително оценена по точки от стандартни скали
съгласно GOST 563968, GOST 564068. Според съответните таблици за всяка точка
Определят се площта на едно зърно и броят на зърната на 1 mm2 и в 1 mm3.
Чрез преброяване на броя на зърната на единица повърхност на тънък участък от
съответните формули. Ако S е площта, върху която е броят на
зърна n и M увеличение на микроскопа, след това средна стойностзърна в напречното сечение на повърхността
тънък участък
Определяне на фазовия състав. Фазовият състав на сплавта често се оценява на око или
чрез сравняване на структурата със стандартни скали.
Приблизителен метод за количествено определяне на фазовия състав може да бъде
извършва се по метода на секущите с изчисляване на дължините на отсечките, заети от различни
структурни компоненти. Съотношението на тези сегменти съответства на обемното
съдържанието на отделните компоненти.
Точков метод A.A. Глаголева. Този метод се осъществява чрез оценка
броят на точките (точките на пресичане на решето на окуляра на микроскопа), попадащи върху
повърхност на всеки конструктивен компонент. Освен това, по метода на количествения
металографията произвежда: определяне на размера на границата между фази и зърна;
определяне на броя на частиците в обема; определяне на ориентацията на зърното в поликристали
проби.
4. Електронни
микроскопия. Голям
в металографски
изследвания наскоро откриха електронен микроскоп. Несъмнено той
голямо бъдеще принадлежи. Ако разделителната способност на оптичния микроскоп
достига стойности от 0,00015 mm = 1500 A, след което разделителната способност е електронна
микроскопи достига 510 А, т.е. няколкостотин пъти повече от оптичния.
смисъл
Електронен микроскоп се използва за изследване на тънки филми (реплика),
взети от повърхността на тънък разрез или директно изследване на тънък метал
филми, получени чрез изтъняване на масивна проба.
7

Повечето се нуждаят от електронна микроскопия
изследвания на процеси, свързани с освобождаването на излишни фази, например разпад
пренаситени твърди разтвори по време на термично или деформационно стареене.
5. Рентгенови методи на изследване. Един от най-важните методи в
установяване на кристалографската структура на различни метали и сплави е
Рентгеноструктурен анализ. Този метод на изследване дава възможност да се определи
естеството на взаимното подреждане на атомите в кристалните тела, т.е. За да решим задачата,
не е достъпен нито за конвенционален, нито за електронен микроскоп.
Рентгеноструктурният анализ се основава на взаимодействието между
Рентгеновите лъчи и атомите на изследваното тяло, лежащи по пътя им, благодарение на
за които последните се превръщат в нови източници на рентгенови лъчи,
които са центрове на тяхната дисперсия.
Разсейването на лъчите от атоми може да се оприличи на отражението на тези лъчи от атомни
кристални равнини според законите на геометричната оптика.
Рентгеновите лъчи се отразяват не само от лежащи на тях самолети
повърхностно, но и от дълбоко. Отразявайки се от няколко еднакво ориентирани
равнини, отразеният лъч се усилва. Всяка равнина на кристалната решетка
дава собствен лъч от отразени вълни. След като получи известно редуване на отразено
лъчи рентгенови лъчи под определени ъгли, изчислете интерпланарната
разстояние, кристалографски индекси на отразяващи равнини, в крайна сметка,
формата и размера на кристалната решетка.
Практическа част
Съдържание на доклада.
1. В отчета е необходимо да се посочи заглавието и целта на работата.
2. Избройте основните физични свойства на металите (с определения).
3. Запишете таблица 12 в тетрадката. Направете изводи от таблиците.
4. Попълнете таблицата: "Основни методи на изследване в материалознанието".
Име на метода
Какво се изучава
Същност на метода
устройства,
за изследвания
необходимото
Пауза
Макроструктура
Микроструктура
Електронна
микроскопия
рентгенови лъчи
изследователски методи
8

Практическа работа номер 2
Тема: "Изследване на диаграми на състоянието"
Цел на работата: запознаване на учениците с основните видове диаграми на състоянието,
техните основни линии, точки, тяхното значение.
напредък:
1. Научете теоретичната част.

Теоретична част
Диаграмата на състоянието е графично представяне на състояние
всяка сплав от изследваната система, в зависимост от концентрацията и температурата (виж фиг.
1)
9

Фиг. 1 Диаграма на състоянието
Диаграмите на състоянията показват стационарни състояния, т.е. гласи че
при тези условия имат минимум свободна енергия и следователно също е така
се нарича равновесна диаграма, тъй като показва коя при дадени условия
има фази на равновесие.
Изграждането на диаграми на състоянието най-често се извършва с помощта на
термичен анализ. В резултат се получава поредица от криви на охлаждане, в които при
при температури на фазови трансформации, точки на огъване и температура
Спри се.
Температурите, съответстващи на фазовите трансформации, се наричат критични.
точки. някои критични точкиимат имена, например точки, съответстващи на
началото на кристализацията се нарича ликвидус точки, а краят на кристализацията се нарича
solidus.
Кривите на охлаждане се използват за изграждане на диаграма на състава в координатите: по оста на абсцисата
концентрация на компонентите, температура по оста на ординатата. Скалата за концентрация показва
съдържание на компонент Б. Основните линии са ликвидус (1) и солидус линии
(2), както и линии, съответстващи на фазови трансформации в твърдо състояние (3, 4).
Фазовата диаграма може да се използва за определяне на температурите на фазовите трансформации,
промяна във фазовия състав, приблизително, свойствата на сплавта, видовете обработка, които
може да се използва за легиране.
По-долу са различните типове диаграми на състоянието:
10

Фиг. 2. Диаграма на състоянието на сплави с неограничена разтворимост
компоненти в твърдо състояние (а); криви на охлаждане на тип
сплави (b)
Анализ на получената диаграма (фиг. 2).
1. Брой на компонентите: K = 2 (компоненти A и B).
2. Брой фази: f = 2 (течна фаза L, кристали от твърд разтвор
3. Основните линии на диаграмата:


acb - линия ликвидус, над тази линия сплавите са в течно състояние;
adb - линия на солидус, под тази линия сплавите са в твърдо състояние.
Фиг. 3. Диаграма на състоянието на сплави без разтворимост на компоненти в
твърдо състояние (а) и криви на охлаждане на сплави (б)
Анализ на диаграмата на състоянието (фиг. 3).

2. Брой фази: f = 3 (кристали на компонент А, кристали на компонент Б, течна фаза).
3. Основните линии на диаграмата:


11


линията на солидуса ecf, успоредна на оста на концентрация, клони към осите на компонентите, но
не достига до тях;
Ориз. 4. Диаграма на състоянието на сплави с ограничена разтворимост на компонентите в
твърдо състояние (а) и криви на охлаждане на типични сплави (б)
Анализ на диаграмата на състоянието (фиг. 4).
1. Брой на компонентите: K = 2 (компоненти A и B);
2. Брой фази: f = 3 (течна фаза и кристали от твърди разтвори
Б в компонент А) и
(разтвор на компонент А в компонент Б));
(компонентен разтвор
3. Основните линии на диаграмата:




линия ликвидус acb, се състои от два клона, сближаващи се в една точка;
линия solidus adcfb, се състои от три секции;
dm е линията на пределната концентрация на компонент Б в компонент А;
fn е линията на граничната концентрация на компонент А в компонент Б.
Практическа част
Задача за студенти:
1. Запишете заглавието на работата и нейната цел.
2. Напишете какво представлява диаграмата на състоянието.
Отговори на въпросите:
1. Как се изгражда диаграмата на състоянието?
2. Какво може да се определи от диаграмата на състоянието?
3. Какви са имената на основните точки на диаграмата?
4. Какво е показано на диаграмата по абсцисата? Y-ос?
5. Как се наричат основните линии на диаграмата?
Задаване по опции:
Учениците отговарят на едни и същи въпроси, рисунките са различни, според
които трябва да отговарят. Вариант 1 дава отговори на Фигура 2, Вариант 2 дава отговори на
Фигура 3, вариант 3 дава отговори на фигура 4. Фигурата трябва да бъде записана в тетрадка.
1. Какво е името на диаграмата?
2. Кои са компонентите, участващи в образуването на сплавта?
12

3. Какви букви представляват основните линии на диаграмата?
Практическа работа номер 3
Тема: "Изучаване на чугуни"

чугуни; формирането на способността за дешифриране на класовете чугун.
напредък:

Теоретична част
Чугунът се различава от стоманата: неговият състав има по-високо съдържание на въглерод и
примеси; по технологични свойства, по-високи леярски свойства, ниски
способността за пластична деформация, почти никога не се използва в заварени конструкции.
В зависимост от състоянието на въглерода в чугуна те се разграничават: бял чугун -
въглеродът в свързано състояние под формата на цементит, при счупване има бял цвят и
метален блясък; сив чугун - целият или по-голямата част от въглерода е вътре
свободно състояние под формата на графит, а в свързано състояние е не повече от 0,8
% въглерод. Поради голямото количество графит, счупването му е сиво на цвят;
половината - част от въглерода е в свободно състояние под формата на графит, но
не по-малко от 2% въглерод е под формата на цементит. Малко се използва в технологиите.
В зависимост от формата на графита и условията на неговото образуване се разграничават следните:
чугунени групи: сив с ламелен графит; високоякостни със сферични
графит; ковък с люспест графит.
Графитните включвания могат да се разглеждат като съответстващи на формата на празнотата
в структурата на чугуна. Напреженията се концентрират в близост до такива дефекти по време на натоварване,
чиято стойност е толкова по-голяма, колкото по-остър е дефектът. Оттук следва този графит
ламелните включвания омекотяват метала в максимална степен. | Повече ▼
люспеста форма е благоприятна, а сферичната форма на графита е оптимална.
Пластичността зависи от формата по същия начин. Наличието на графит е най-драматично
намалява съпротивлението при тежки методи на натоварване: удар; прекъсване. Съпротива
компресията намалява малко.
Сиви чугуни
Сивият чугун се използва широко в машиностроенето, тъй като е лесен
обработен и има добри свойства. В зависимост от силата, сиво
чугунът е разделен на 10 класа (GOST 1412).
Сивите чугуни с ниска якост на опън имат достатъчно висока
устойчивост на компресия. Структурата на металната основа зависи от количеството въглерод и
силиций.
Предвид ниската устойчивост на отливки от сив чугун на опън и
ударни натоварвания, използвайте този материал за части, които
са подложени на натоварвания на натиск или огъване. В машиностроенето това са основни,
части на тялото, скоби, зъбни колела, водачи; в блоковете за автомобилната индустрия
цилиндри, бутални пръстени, разпределителни валове, дискове на съединителя. Отливки от
сив чугун се използва и в електротехниката, за производството на стоки
потребителско потребление.
Маркиране на сив чугун: обозначава се с индекс СЧ (сив чугун) и номер,
което показва стойността на якостта на опън, умножена по 101.
13

Например: SCH 10 - сив чугун, якост на опън 100 MPa.
Ков чугун
Добрите свойства на отливките се осигуряват, ако по време на кристализация и
Охлаждането на отливките в матрицата не настъпва процесът на графитизация. Да се
предотвратяване на графитизиране, чугуните трябва да имат намалено съдържание на въглерод и
силиций.
Има 7 степени на ковък чугун: три с феритни (KCH 30 6) и четири с
перлит (KCH 65 3) основа (GOST 1215).
По механични и технологични свойства ковкото чугун заема
междинно положение между сив чугун и стомана. Недостатъкът на ковкото желязо
в сравнение с висока якост е ограничението на дебелината на стената за леене и
необходимостта от отгряване.
Отливките от ковко чугун се използват за части, работещи при удар и
вибрационни натоварвания.
Феритният чугун се използва за направата на корпуси на скоростни кутии, главини, куки, скоби,
скоби, съединители, фланци.
От перлитни чугуни, характеризиращи се с висока якост, достатъчна
пластичност, изработват се вилици на карданни валове, връзки и ролки на конвейерни вериги,
спирачни накладки.
Маркировка за ковък чугун: обозначава се с индекса KCH (ковък чугун) и
числа. Първото число е якостта на опън, умножена по
101, второто число е удължението.
Например: KCH 306 - ковко желязо, якост на опън 300MPa,
удължение 6%.
Ковко желязо
Тези чугуни се получават от сиви, в резултат на модификация с магнезий или
церий. В сравнение със сивите чугуни, механичните свойства са подобрени, това
причинено от липсата на неравномерно разпределение на напрежението поради сферичната
форми на графит.
Тези чугуни имат висока течливост, линейно свиване от около 1%.
Леярските напрежения в отливките са малко по-високи, отколкото при сивия чугун. Иза
висок модул на еластичност, достатъчно висока обработваемост. Притежавайте
задоволителна заваряемост.
Тънкостенните отливки (бутални пръстени) са изработени от високоякостен чугун,
ковашки чукове, легла и рамки на преси и валцови мелници, калъпи,
държачи за инструменти, лицеви пластини.
Отливки от колянови валове с тегло до 2..3 t, вместо валове от кована стомана,
имат по-висок цикличен вискозитет, са нечувствителни към
външен
концентратори на напрежение, имат по-добри антифрикционни свойства и
много по-евтино.
Маркировка на ковко желязо: обозначава се с HF индекса (пластично
чугун) и число, което показва стойността на якостта на опън, умножена по 101.
Например: VCh 50 - пластичен чугун с максимална якост на опън
500 MPa.
Задача за студенти:
1. Запишете заглавието на произведението, неговата цел.
Практическа част
14

2. Опишете производството на чугун.
3. Попълнете таблицата:
Свойства на чугун
Маркировка от чугун
Приложение от чугун
Име на чугун
1.Сив чугун
2 ковки ютии
3. Висока якост
чугуни
Тема: "Изследване на въглеродни и легирани конструкционни стомани"
Практическа работа номер 4
Цел на работата: запознаване на учениците с оценката и обхвата
декодираща маркировка
оформяне
умения
стомани;
структурни
конструкционни стомани.
напредък:
1. Запознайте се с теоретичната част.
2. Изпълнете задачите от практическата част.
Теоретична част
Стоманата е сплав от желязо с въглерод, в която въглеродът се съдържа в количество 0
2,14%. Стоманите са най-разпространените материали. Бъдете добре

рязане.

състав и вид на обработка.

разделени на стомани:
˗
Обикновено качество, съдържание до 0,06% сяра и до 0,07% фосфор.
˗
Качество до 0,035% сяра и фосфор всеки поотделно.
˗
Високо качество до 0,025% сяра и фосфор.
˗
Особено високо качество, до 0,025% фосфор и до 0,015% сяра.
Деоксидирането е процесът на отстраняване на кислорода от стоманата, тоест според степента му
деоксидация, съществуват: спокойни стомани, тоест напълно деоксидирани; такава стомана
обозначени с буквите "cn" в края на печата (понякога буквите се пропускат); врящи стомани -
леко деоксидиран; обозначени с буквите "kp"; полумъртви стомани заемащи
междинно положение между двете предишни; обозначава се с буквите "ps".
Стоманата с обикновено качество също се разделя по доставка на 3 групи: стомана
група А се доставя на потребителите по отношение на механичните свойства (такава стоманена кутия
имат високо съдържание на сяра или фосфор); стомана от група В - по хим
състав; стомана от група В - с гарантирани механични свойства и хим
композиция.
Конструкционните стомани са предназначени за производство на конструкции, машинни части
и уреди.

Така че в Русия и в страните от ОНД (Украйна, Казахстан, Беларус и др.)
буквено-цифрова система за обозначаване на марки стомана и
15

˗
стая.
˗
да стане.
˗
стомана не се слага.
˗
˗
˗
˗
˗
˗
˗
сплави, където според GOST буквите условно означават имената на елементите и методите
топене на стомана и в цифри
- съдържанието на елементите. Досега
международните организации по стандартизация не са разработили единна система за етикетиране
стомани.
Маркиране на конструкционни въглеродни стомани
обикновено качество
Обозначен в съответствие с GOST 38094 с буквите "St" и условния номер на марката (от 0 до 6) в
в зависимост от химичния състав и механичните свойства.
Колкото по-високо е съдържанието на въглерод и якостните свойства на стоманата, толкова повече
Буквата "G" след номера на марката показва повишено съдържание на манган в
Групата стомана е посочена пред марката, а групата "А" в обозначението на марката
За да се посочи категорията стомана, към обозначението на класа се добавя число в края
съответстваща на категория, първата категория обикновено не се посочва.
Например:
˗
Въглеродна стомана St1kp2 с обикновено качество, кипяща, клас № 1,
втора категория, доставяна на потребителите по механични свойства (група А);
Въглеродна стомана VSt5G с обикновено качество с повишена
съдържание на манган, спокоен, клас No5, първа категория с гарантиран
механични свойства и химичен състав (група В);
ВСт0 въглеродна стомана с обикновено качество, клас номер 0, група В,
първа категория (стомани марки St0 и Bst0 не се разделят според степента на деоксидация).
Маркиране на качествени конструкционни въглеродни стомани
В съответствие с GOST 105088 тези стомани са маркирани с двуцифрени числа,
показващ средното съдържание на въглерод в стотни от процента: 05; 08; десет ; 25;
40, 45 и т.н.
˗
За неподвижни стомани не се добавят букви в края на имената им.
Например, 08kp, 10ps, 15, 18kp, 20 и т.н.
˗
Буквата G в марката стомана показва високо съдържание на манган.
Например: 14G, 18G и т.н.
˗
Най-често срещаната група за производство на машинни части (валове, оси,
втулки, зъбни колела и др.)
Например:
˗
10 - структурна въглеродна качествена стомана, със съдържание на въглерод
около 0,1%, спокоен
около 0,45%, спокоен
45 - структурна въглеродна качествена стомана, със съдържание на въглерод
18 kp - конструктивна въглеродна качествена стомана, съдържаща
въглерод около 0,18%, кипене
˗
14G - структурна въглеродна качествена стомана със съдържание на въглерод
около 0,14%, спокоен, с високо съдържание на манган.
Маркиране на легирани конструкционни стомани
˗
В съответствие с GOST 454371 имената на такива стомани се състоят от цифри и букви.
˗
Първите цифри на марката показват средното съдържание на въглерод в стоманата в стотни
части от процента.
˗
Буквите показват основните легиращи елементи, включени в стоманата.
˗
Цифрите след всяка буква показват приблизителното процент
на съответния елемент, закръглено до най-близкото цяло число, със съдържанието на сплав
16

˗
˗
˗
˗
˗
˗
Маркиране на други групи конструкционни стомани
Пружинна стомана.
˗
Основната отличителна черта на тези стомани е, че съдържанието на въглерод в тях трябва
да бъде около 0,8% (в този случай еластичните свойства се появяват в стоманите)
Пружините и пружините са изработени от карбон (65,70,75,80) и легирани
(65S2, 50HGS, 60S2HFA, 55HGR) от конструкционни стомани
Тези стомани са легирани с елементи, които повишават границата на еластичност - силиций,
манган, хром, волфрам, ванадий, бор
Например: 60S2 - конструкционна въглеродна стомана, пружинирана с
съдържание на въглерод около 0,65%, силиций около 2%.
GOST 80178 е обозначен с буквите "ШХ", след което се посочва съдържанието
Стомани за сачмени лагери
˗
хром в десети от процента.
За стомани, подложени на електрошлаково претопяване, се добавя буквата Ш
също в края на имената им, разделени с тире.
Например: ШХ15, ШХ20СГ, ШХ4Ш.
˗
От тях се правят части за лагери, използват се и за производство
части, работещи при високи натоварвания.
Например: ШХ15 - конструктивен стоманен сачмен лагер, съдържащ
въглерод 1%, хром 1,5%
˗
GOST 141475 започва с буквата А (автоматично).
˗
Ако стоманата е легирана с олово, тогава името й започва с буквите
Автоматични стомани
AC.
елемент до 1,5%, цифрата зад съответната буква не е посочена.
Буквата А в края на класа показва, че стоманата е с високо качество (с
ниско съдържание на сяра и фосфор)
˗
H - никел, X - хром, K - кобалт, M - молибден, B - волфрам, T - титан, D
- мед, G - манган, C - силиций.
Например:
˗
12Х2Н4А - конструкционна легирана стомана, висококачествена, с
съдържание на въглерод около 0,12%, хром около 2%, никел около 4%
40ХН - конструкционна легирана стомана, със съдържание на въглерод около 0,4%,
хром и никел до 1,5%
За да се отрази съдържанието на други елементи в стоманите, същото
правила като за легирани конструкционни стомани. Например: A20, A40G, AC14,
AS38HGM
Например: АС40 - автоматична конструкционна стомана със съдържание на въглерод
0,4%, олово 0,150,3% (не е посочено в марката)
Практическа част
Задача за студенти:

2. Запишете основните признаци за маркиране на всички групи конструкционни стомани
(обикновено качество, висококачествени стомани, легирани конструкционни стомани,
пружинен
стомани, стомани за сачмени лагери, автоматични стомани), с
примери.
Задаване по опции:
1.
Дешифрирайте марките стомана и запишете областта на приложение на конкретна
марка (т.е. за какво е предназначена за производството)
17

Не Задача за вариант 1
St0
1
BST3Gps
2
08
3
40
4
18Х2Н4МА
5
30HGSA
6
70
7
55S2A
8
9
50HFA
10 ШХ4Ш
11
A40
Задача за вариант 2
St3
VSt3ps
10
45
12ХН3А
38HMYUA
85
60S2X2
55S2
SHX20
A11
Практическа работа номер 5
Тема: "Изследване на въглеродни и легирани инструментални стомани"
Цел на работата: запознаване на учениците с оценката и обхвата
декодираща маркировка
оформяне
умения
структурни
конструкционни стомани.
стомани;
напредък:
1. Запознайте се с теоретичната част.
2. Изпълнете заданието на практическата част.
Стоманата е сплав от желязо с въглерод, в която въглеродът се съдържа в количество 0
Теоретична част
2,14%.
Стоманите са най-разпространените материали. Бъдете добре
технологични свойства. Продуктите се получават в резултат на обработка под налягане и
рязане.
Предимството е възможността за получаване на желания набор от свойства чрез промяна
състав и вид на обработка.
В зависимост от предназначението стоманите се разделят на 3 групи: конструктивни,
инструментална и специална стомана.
Качество в зависимост от съдържанието на вредни примеси: сяра и фосфорна стомана
подразделя се на: стомани с обикновено качество със съдържание на сяра до 0,06% и до 0,07%
фосфор; висококачествени до 0,035% сяра и фосфор всеки поотделно;
високо качество до 0,025% сяра и фосфор; особено високо качество, до 0,025%
фосфор и до 0,015% сяра.
Инструменталните стомани са предназначени за производството на различни инструменти,
както за ръчна обработка, така и за механична.
Наличие на широка гама от произведени стомани и сплави, произведени в
различни държави, наложи идентифицирането им обаче досега
време, няма единна система за маркиране на стомани и сплави, което създава
определени трудности за търговията с метали.
Маркиране на въглеродни инструментални стомани
˗
Тези стомани в съответствие с GOST 143590 са разделени на висококачествени и
високо качество.
18

Качествените стомани се обозначават с буквата U (въглерод) и число, което показва
средно съдържание на въглерод в стоманата, в десети от процента.
Например: U7, U8, U9, U10. U7 - въглеродна инструментална стомана с
съдържание на въглерод около 0,7%
Буквата А се добавя към обозначението на висококачествени стомани (U8A, U12A и
и др.). В допълнение, в обозначенията както за висококачествени, така и за висококачествени
въглеродни инструментални стомани, може да присъства буквата G, което показва
повишено съдържание на манган в стоманата.
Например: U8G, U8GA. U8A - въглеродна инструментална стомана с
съдържание на въглерод около 0,8%, високо качество.
Те правят инструмент за ръчна работа (длето, централен перфоратор, писалка и др.),
механична работа при ниски скорости (дрелки).
Маркиране на легирани инструментални стомани
Правила за обозначаване на инструментални легирани стомани в съответствие с GOST 595073 in
по принцип същото като за структурната сплав.
Разликата е само в числата, показващи масовата част на въглерода
да стане.
˗
˗
˗
˗
˗
˗
Процентът на въглерода също е посочен в началото на името.
стомана, в десети от процента, а не в стотни, както за структурната сплав
стомани.
˗
Ако в инструменталната легирана стомана съдържанието на въглерод е
около 1,0%, тогава съответната цифра в началото на името му обикновено не се посочва.
Нека да дадем примери: стомана 4X2V5MF, KhVG, KhVCh.
˗
9Х5ВФ - легирана инструментална стомана, със съдържание на въглерод около
0,9%, хром около 5%, ванадий и волфрам до 1%
Високолегирана (високоскоростна) маркировка
инструментални стомани
Обозначена с буквата "P", следващата цифра показва процента
съдържанието на волфрам в него: За разлика от легираните стомани в имената
високоскоростните стомани не показват процента на хром, т.к възлиза на
около 4% във всички стомани и въглерод (той е пропорционален на съдържанието на ванадий).
˗
Буквата F, показваща наличието на ванадий, се обозначава само ако
съдържанието на ванадий е над 2,5%.
Например: R6M5, R18, R6 M5F3.
˗
Обикновено от тези стомани се изработват високоефективни инструменти: бормашини,
фрези и др. (за намаляване на разходите, само работната част)
Например: R6M5K2 - високоскоростна стомана, със съдържание на въглерод около 1%,
волфрам около 6%, хром около 4%, ванадий до 2,5%, молибден около 5%, кобалт
около 2%.
Практическа част
Задача за студенти:
1. Запишете заглавието на произведението, неговата цел.
2. Запишете основните принципи за маркиране на всички групи инструментални стомани
(въглерод, легиран, високолегиран)
Задаване по опции:
1. Дешифрирайте марките стомана и запишете областта на приложение на определен клас
(т.е. какво е предназначено за производство).
19

Не Задача за вариант 1
1
2
3
4
5
6
U8
U13A
NS
HVSG
P18
R6M5
Задача за вариант 2
U9
U8A
9XC
CVH
P6
R6M5F3
Практическа работа номер 6
Тема: "Изследване на сплави на медна основа: месинг, бронз"
Цел на работата: запознаване на учениците с оценката и обхвата
цветни метали - мед и сплави на негова основа: месинг и бронз; оформяне
способността за дешифриране на маркировката от месинг и бронз.
Препоръки за студентите: преди започване на практиката
части от заданието, внимателно прочетете теоретичните положения, както и лекциите
във вашия работна книгапо тази тема.
напредък:
1. Запознайте се с теоретичната част.
2. Изпълнете заданието на практическата част.
Теоретична част
месинг
Месингът може да съдържа до 45% цинк. Подобряване на съдържанието
цинк до 45% води до увеличаване на крайната якост до 450 MPa. Максимум
пластичността се осъществява при съдържание на цинк от около 37%.
Според метода на производство на продуктите се различават деформируем и леярски месинг.
Деформируемите месинги са маркирани с буквата L, последвана от число,
показваща процента на мед, например месинг L62 съдържа 62% мед
и 38% цинк. Ако освен мед и цинк има и други елементи, тогава те се поставят
начални букви (O калай, C олово, F желязо, P фосфор, Mts манган, A
алуминий, цинк цинк).
Броят на тези елементи се обозначава със съответните цифри след номера,
показваща съдържанието на мед, например сплавта LAZh6011 съдържа 60% мед, 1%
алуминий, 1% желязо и 38% цинк.
Месингите имат добра устойчивост на корозия, която може да бъде подобрена
допълнително с добавка за калай. Месинг LO70 1 устойчив на корозия в морска вода
20

и се нарича "морски месинг". Добавянето на никел и желязо увеличава механичното
якост до 550 MPa.
Отлятите месинги също са маркирани с буквата L, след обозначението на буквата
поставя се основният легиращ елемент (цинк) и всяко следващо число,
което показва средното му съдържание в сплавта. Например месинг ЛЦ23А6Ж3МЦ2
съдържа 23% цинк, 6% алуминий, 3% желязо, 2% манган. Най-доброто
месингът на марката LTs16K4 притежава течливост. Леярските месинги включват месинги
тип ЛС, ЛК, ЛА, ЛАЖ, ЛАЖМЦ. Отлятите месинги не са склонни към ликвация, имат
концентрирано свиване, се получават отливки с висока плътност.
Месингът е добър материал за конструкции, работещи под
отрицателни температури.
Сплавите на медта с елементи, различни от цинк, се наричат бронз. бронзов
бронзов
се подразделят на ковани и леярски.
При маркиране на деформируеми бронзи на първо място се поставят буквите Br, след това
букви, показващи кои елементи, различни от медта, са включени в сплавта. След като писмата отидат
числа, показващи съдържанието на компонентите в float. Например марка BROF101
означава, че бронзът съдържа 10% калай, 1% фосфор, останалото е мед.
Отлятите бронзове също започват с буквите Br, след което се посочват
буквени обозначения на легиращи елементи и се поставя число, което го обозначава
средно съдържание в сплавта. Например, бронзът BrO3Ts12S5 съдържа 3% калай, 12
% цинк, 5% олово, останалото е мед.
Калаени бронзи Когато медта и калайът се стопят, се образуват твърди разтвори. Тези
сплавите са много податливи на сегрегация поради големия температурен диапазон
кристализация. Поради сегрегацията са сплави със съдържание на калай над 5%.
благоприятно за части като плъзгащи лагери: меката фаза осигурява
добър разход, твърдите частици създават устойчивост на износване. Ето защо
калаените бронзове са добри материали против триене.
Следователно калаените бронзове имат ниско обемно свиване (около 0,8%)
използвани в художественото отливане. Наличието на фосфор гарантира добро
течливост. Калаените бронзове се подразделят на ковани и отлети.
В деформируемите бронзи съдържанието на калай не трябва да надвишава 6%, за
осигуряване на необходимата пластичност, BrOF6,50,15. В зависимост от състава
деформируемите бронзи се отличават с висока механична, антикорозионна,
антифрикционни и еластични свойства и се използват в различни индустрии
индустрия. От тези сплави са направени пръти, тръби, лента, тел.
Практическа част
Задача за студенти:
1. Запишете заглавието и целта на произведението.
2. Попълнете таблицата:
име
сплав, неговата
определение
Основното
Имоти
сплав
Пример
маркировки
Декриптиране
печати
регион
приложение
21

Практическа работа номер 7
Тема: "Изследване на алуминиеви сплави"
Цел на работата: запознаване на учениците с оценката и обхвата
цветни метали - алуминий и сплави на негова основа; проучване на характеристиките на приложението
алуминиеви сплави в зависимост от техния състав.
Препоръки за студенти:
преди да продължите
практическата част на заданието, внимателно прочетете теоретичните положения и
Вижте също лекции в работната си тетрадка по тази тема.
напредък:
1. Запознайте се с теоретичната част.
2. Изпълнете заданието на практическата част.
Теоретична част
Принцип на маркиране на алуминиеви сплави. В началото се посочва видът на сплавта: D
дуралуминиеви сплави; И технически алуминий; AK ковък алуминий
сплави; В сплави с висока якост; AL леярски сплави.
Освен това е посочен условният номер на сплавта. Условното число е последвано от
обозначение, характеризиращо състоянието на сплавта: M мека (отгрявана); T
термично обработени (втвърдяване плюс стареене); N студено обработени; NS -
полустандартизирани.
Според технологичните си свойства сплавите се разделят на три групи: ковани
сплави, които не са втвърдени чрез термична обработка; ковани сплави, закаляеми
топлинна обработка; леярски сплави. Методи на прахова металургия
произвеждат синтеровани алуминиеви сплави (SAS) и синтерован алуминиев прах
сплави (SAP).
Ковани сплави, незакалени чрез термична обработка.
Силата на алуминия може да се увеличи чрез легиране. В сплави, които не са втвърдени
термична обработка, въведете манган или магнезий. Атомите на тези елементи са по същество
увеличава силата му, намалявайки пластичността. Сплавите са посочени: с манган AMts,
с магнезий AMg; след обозначението на елемента се посочва неговото съдържание (AMg3).
Магнезият действа само като втвърдител, манганът се втвърдява и увеличава
устойчивост на корозия. Якостта на сплавите се увеличава само в резултат на деформация
в студено състояние. Колкото по-голяма е степента на деформация, толкова повече расте
22

силата и пластичността намаляват. В зависимост от степента на втвърдяване се прави разлика между
студено обработени и полуобработени сплави (AMg3P).
Тези сплави се използват за производството на различни заварени контейнери за гориво,
азотни и други киселини, ниско и средно натоварени конструкции. Деформируеми
термозакалени сплави.
Тези сплави включват дуралуминий (сложни алуминиеви сплави
меден магнезий или алуминий мед магнезий цинк). Имат намалена
устойчивост на корозия, за повишаване на която се въвежда манган. Дуралуминий
обикновено се подлагат на втвърдяване при температура от 500 ° C и естествено стареене, което
предшестван от два до три часа инкубационен период. Максимална сила
достигнат след 4,5 дни. Duralumin се използва широко в самолетостроенето,
автомобилна индустрия, строителство.
Високоякостните сплави за стареене са сплави, които освен мед и
магнезият съдържа цинк. Сплавите B95, B96 имат якост на опън от около 650 MPa.
Основният потребител е самолетостроенето (кожа, стрингери, лонжерони).
в
Коване на алуминиеви сплави AK, AK8 се използват за производството на изковки.
температура 380-450 ° C, се втвърдяват от
Изковки
температура 500-560°C и стареене при 150-165°C в продължение на 6 часа.
произведени
Никел, желязо, титан допълнително се въвеждат в състава на алуминиеви сплави, които
повишаване на температурата на рекристализация и устойчивост на топлина до 300 ° C.
Бутала, лопатки и дискове на аксиални компресори, турбореактивни двигатели
двигатели.
Сплави за леене
Сплавите за леене включват сплави от алуминиево-силициевата система (силумини),
съдържащ 1013% силиций. Добавка към силумин магнезий, медта допринася за ефекта
втвърдяване на леярски сплави по време на стареене. Титан и цирконий смилат зърното.
Манганът подобрява антикорозионните свойства. Никелът и желязото се увеличават
топлоустойчивост.
Сплавите за леене са маркирани от AL2 до AL20. Силумините са широко използвани
за производство на отлети части за устройства и други средно и леко натоварени
детайли, включително тънкостенни отливки със сложна форма.
Практическа част
Задача за студенти:
1. Запишете заглавието и целта на произведението.
2. Попълнете таблицата:
име
сплав, неговата
определение
Основното
Имоти
сплав
Пример
маркировки
Декриптиране
печати
регион
приложение
23

Лабораторна работа No1
Тема: "Механични свойства на металите и методи за тяхното изследване (твърдост)"

напредък:
1. Запознайте се с теоретичните положения.
2. Изпълнете задачата на инструктора.
3. Направете отчет според заданието.
Теоретична част
са наречени
материал
Твърдост
способност
противопоставям се
проникване на друго тяло в него. При тестове за твърдост тяло, вградено в
материал и наречен индентор трябва да бъде по-твърд, да има сигурен
размер и форма, не трябва да получават трайна деформация. Тестове за твърдост
може да бъде статичен и динамичен. Първият тип включва тестове
по метода на вдлъбнатина, към втория чрез ударно вдлъбнатина. Освен това,
Има метод за определяне на твърдостта чрез надраскване, склерометрия.
По стойността на твърдостта на метала можете да получите представа за нивото му
Имоти. Например, колкото по-висока е твърдостта, определена от налягането на върха, толкова
по-малка пластичност на метала и обратно.
Тестът за твърдост на вдлъбнатината се състои във факта, че проба под
действието на товара се притиска в индентора (диамант, закалена стомана, твърд
сплав), под формата на топка, конус или пирамида. След премахване на натоварването на
пробата остава отпечатък, като се измерва стойността на който (диаметър, дълбочина или
диагонал) и сравнявайки го с размерите на индентора и големината на натоварването, може да се прецени
за твърдостта на метала.
Твърдостта се определя с помощта на специални тестери за твърдост. Най-често
твърдостта се определя по методите на Brinell (GOST 901259) и Rockwell (GOST 901359).
Има общи изисквания за подготовка и тестване на пробата
по тези методи:
1. Повърхността на пробата трябва да е чиста и без дефекти.
2. Пробите трябва да са с определена дебелина. След получаване на разпечатката на
обратната страна на пробата не трябва да показва никакви признаци на деформация.
3. Пробата трябва да е твърда и стабилна на масата.
4. Натоварването трябва да действа перпендикулярно на повърхността на пробата.
Определяне на твърдостта по Бринел
Твърдостта по Бринел на метала се определя чрез вдлъбване в проба от закалена
24

стоманена топка (фиг. 1) с диаметър 10; 5 или 2,5 мм и се изразяват с броя на твърдостта
HB, получен чрез разделяне на приложеното натоварване P в N или kgf (1N = 0,1 kgf) на
повърхност на отпечатъка, образуван върху пробата F в mm
Числото на твърдост по Бринел HB се изразява чрез съотношението на приложеното натоварване F
до площта S на сферичната повърхност на вдлъбнатината (отвора) върху измерваната повърхност.
HB =
, (Mpa),
D − √D2 − d2
πD¿
Ф
S = 2F
¿
където
F - натоварване, N;
S е площта на сферичната повърхност на отпечатъка, mm2 (изразена чрез D и d);
D е диаметърът на топката, mm;
d - диаметър на вдлъбнатината, mm;
Стойността на натоварването F, диаметъра на топката D и времето на задържане под
натоварване
τ
, се избират съгласно таблица 1.
Фигура 1. Схема за измерване на твърдостта по метода на Бринел.
а) Схема за притискане на топката в тестовия метал
F натоварване, D - диаметър на топката, dop - диаметър на вдлъбнатината;
б) Измерване на диаметъра на вдлъбнатината с лупа (на фигурата d = 4,2 mm).
Маса 1.
Избор на диаметър на топката, натоварване и задържане на товара в зависимост от
върху твърдостта и дебелината на пробата
Диаметър
топка D,
мм
Дебелина
обект на изпитване
проба, мм
Материал
Черни метали
Интервал
твърдост в
единици
Бринел,
MPa
14004500
повече от 6
6…3
по-малко от 3
повече от 6
6…3
10
5
2,5
10
5
По-малко от 1400
Откъс
под
натоварване
с
, τ
10
Заредете
F, N (kgf)
29430
(3000)
7355 (750)
1840
(187,5)
9800
(1000)
25

Цветни метали
и сплави (мед,
месинг, бронз,
магнезиеви сплави
и т.н.)
3501300
Цветни метали
(алуминий,
лагер
сплави и др.)
80350
по-малко от 3
повече от 6
6…3
по-малко от 3
повече от 6
6…3
по-малко от 3
2,5
10
5
2,5
10
5
2,5
2450 (750)
613 (62,5)
9800
(1000)
2450 (750)
613 (62,5)
2450 (250)
613 (62,5)
153,2
(15,6)
30
60
Фигура 2 показва диаграма на лостово устройство. Пробата е включена
етап 4. Завъртайки ръчното колело 3, повдигнете пробата с винта 2, докато докосне
го с топката 5 и по-нататък до пълното компресиране на пружината 7, поставете на шпиндела 6. Пружината
създава предварително натоварване на топката, равно на 1 kN (100 kgf), което осигурява
стабилно положение на образеца по време на натоварване. След това включете
електродвигател 13 и през червячната предавка на скоростната кутия 12, свързващия прът 11 и системата от лостове
8.9, разположен в корпуса 1 на твърдомера с тежести 10 създава дадено пълно натоварване
на топката. Получава се сферичен отпечатък върху образеца за изпитване. След разтоварване на устройството
пробата се отстранява и диаметърът на отпечатъка се определя със специална лупа. За изчисления диаметър
печат взема средно аритметична стойностизмервания в две взаимно
перпендикулярни посоки.
Фигура 2. Схема на устройството Brinell
Използвайки горната формула, използвайки измерения диаметър на вдлъбнатината,
се изчислява числото на твърдост HB. Число на твърдост в зависимост от получения диаметър
вдлъбнатината може да се намери и в таблици (виж таблицата с числата на твърдостта).
При измерване на твърдост с топка с диаметър D = 10,0 mm при натоварване от F = 29430 N
HB 2335 MPa или повече
= 10 s - броят на твърдостта се записва, както следва:
τ
(3000 kgf), със скорост на затвора
старо обозначение HB 238 (в kgf / mm2)
Когато измервате твърдостта по Бринел, запомнете следното:
1.
Възможно е да се тестват материали с твърдост не повече от HB 4500 MPa, тъй като при
по-голяма твърдост на пробата, възниква неприемлива деформация на самата топка;
2.
За да се избегне пробиване, минималната дебелина на пробата не трябва да бъде
по-малко от десет пъти дълбочината на отпечатъка;
26

3.
4.
четири диаметъра на отпечатъка;
не по-малко от 2,5 d.
Разстоянието между центровете на два съседни отпечатъка трябва да бъде най-малко
Разстоянието от центъра на вдлъбнатината до страничната повърхност на пробата трябва да бъде
Определяне на твърдостта по Рокуел
Според метода на Рокуел твърдостта на металите се определя чрез вдлъбнатина в теста
проба от закалена стоманена топка с диаметър 1,588 mm или диамантен конус с ъгъл при
върха
натоварвания:
предварително P0 = 10 kgf и общо P, равно на сумата от предварителни P0 и
основни натоварвания P1 (фиг. 3).
две последователни
прикачен
действие
120o под
Числото на твърдост по Рокуел HR се измерва в конвенционални безразмерни единици и
HRc = 100−
определя се по формулите:
h − h0
0,002 - при натискане на диамантения конус
h − h0
0,002 - когато се натисне стоманена топка,
HRv = 130−
където 100 е броят на деленията на черната скала C, 130 е броят на деленията на червената скала B
циферблатът на индикатора, измерващ дълбочината на вдлъбнатината;
h0 е дълбочината на вдлъбнатина на диамантения конус или топка под действието на
предварително зареждане. Ммм
h е дълбочината на вдлъбнатина на диамантения конус или топка под действието на общото натоварване,
мм
0,002 - стойността на делението на скалата на индикаторния циферблат (движение на диамантения конус
при измерване твърдостта от 0,002 mm съответства на движението на стрелката на индикатора по
едно деление), мм
Типът на върха и стойността на натоварване се избират съгласно таблица 2, в зависимост от
твърдост и дебелина на тестовата проба. ...
Числото на твърдост по Рокуел (HR) е мярка за дълбочината на вдлъбнатина на индентора и
изразени в конвенционални единици. Единицата за твърдост се приема като безразмерна стойност,
съответстващо на аксиално изместване от 0,002 mm. Число на твърдост по Рокуел
обозначен директно със стрелка на скалата C или B на индикатора след автоматичната
премахване на основния товар. Твърдостта на един и същ метал, определена от различни
методите се изразяват в различни единици за твърдост.
Например, HB 2070, HRc 18 или HRb 95.
Фигура 3. Схема за измерване на твърдостта по Рокуел
27

Преглед
бакшиш
ика
Общ
натоварване F,
N (kgf)
Минимум
дебелина
проба
Обозначаване
твърдост на
Рокуел
мащаб
номер
твърдо
sti
V
С
А
HRB
стомана
топка
981 (100)
ч
диаманти
конусът
1471 (150)
HRA
диаманти
конусът
588 (60)
0,7
0,7
0,4
таблица 2
Границите
измервания
в единици
Рокуел
25…100
по B скалата
20…67
по скалата C
70…85
по B скалата
Границите
измервания
твърдост
проба в
единици
Бринел, Невада
500 до 2300
(незакален
стоманен цвят
метали и техните
сплави
от 2000 до 7000
(втвърдено
да стане)
4000 до
9000 (подробности
изложени
циментация или
азотиране,
твърди сплави
и т.н.)
Методът Rockwell се отличава със своята простота и висока производителност, осигурява
запазване на висококачествена повърхност след тестване, ви позволява да тествате метали и
сплави, както с ниска, така и с висока твърдост. Този метод не се препоръчва за
сплави с хетерогенна структура (сив чугун, ковък и висока якост,
сплави с антифрикционни лагери и др.).
Практическа част
Съдържание на доклада.

Отговори на въпросите:
1. Какво се нарича твърдост?
2. Каква е същността на определянето на твърдостта?
3. Какви 2 метода за определяне на твърдостта знаете? Каква е разликата между тях?
4. Как трябва да се подготви проба за изследване?
5. Как можете да обясните липсата на универсален метод за определяне на твърдостта?
6. Защо от многото механични характеристики на материалите, най-често срещаните
определя твърдостта?
7. Запишете в тетрадка схемата за определяне на твърдостта по Бринел и Рокуел.
28

Лабораторна работа No2
Тема: "Механични свойства на металите и методи за тяхното изследване (якост, еластичност)"
Цел на работата: изучаване на механичните свойства на металите, методи за тяхното изследване.
напредък:
1. Запознайте се с теоретичните положения.
2. Изпълнете задачата на инструктора.
3. Направете отчет според заданието.
Теоретична част
Основните механични свойства са здравина, еластичност, издръжливост,
дизайнерът разумно избира
твърдост.
подходящ материал, който гарантира надеждността и издръжливостта на конструкциите, когато
тяхната минимална маса.
Познавайки механичните свойства,
Механичните свойства определят поведението на материала по време на деформация и
разрушаване от действието на външни натоварвания. В зависимост от условията на натоварване
механичните свойства могат да се определят, когато:
1. Статично натоварване, натоварването на пробата се увеличава бавно и плавно.
29

2. При динамично натоварване натоварването се увеличава с висока скорост, има
шокиращ характер.
3. Многократно редуващо се или циклично натоварване на товара в процеса
тестът варира многократно по величина или по величина и посока.
За получаване на сравними резултати, проби и процедури
механичните тестове се регулират от GOST. При статичен тест на
опън: GOST 1497 получават характеристиките на якост и пластичност.
Силата е способността на материала да устои на деформация и разрушаване.
Пластичността е способността на материала да променя размера и формата си
влиянието на външни сили; мярката за пластичност е количеството на постоянната деформация.
Устройството, което определя якостта и пластичността, е машина за изпитване на опън,
която записва диаграмата напрежение-деформация (виж фиг. 4), изразяваща връзката между
удължаване на образеца и действащо натоварване.
Ориз. 4. Диаграма на разтягане: a - абсолютна, b - относителна.
Разрез oa на диаграмата съответства на еластичната деформация на материала при
Законът на Хук се спазва. Напрежение, съответстващо на еластична гранична деформация
в точка а се нарича граница на пропорционалност.
Пропорционалната граница е най-високото напрежение преди достигане
който законът на Хук е валиден.
При напрежения над пропорционалната граница, еднакъв
пластична деформация (удължаване или стесняване на секцията).
Точка b - граница на еластичност - най-високото напрежение, преди достигането на което в
не настъпва постоянна деформация в пробата.
Площта на cd е точката на добив, тя съответства на точката на добив - това е
напрежение, при което настъпва увеличаване на деформацията в пробата без увеличение
натоварвания (материални "потоци").
Много марки стомана, цветни метали нямат ясно изразена площ
граница на провлачване, следователно за тях се задава условна точка на провлачване. Условно
Напрежението на провлачване е напрежението, което съответства на постоянна деформация
равна на 0,2% от първоначалната дължина на пробата (легирана стомана, бронз, дуралуминий и
други материали).
Точка B съответства на крайната якост (локална
изтъняване е шийка, образуването на изтъняване е характерно за пластмасовите материали).
30

Якостта на опън е максималното напрежение, което една проба може да издържи.
преди разделяне (временна якост на опън).
Зад точка В натоварването пада (поради удължаване на шията) и разрушаване
се случва в точка К.
Практическата част.
Съдържание на доклада.
1. Посочете заглавието на произведението, неговата цел.
2. Какви механични свойства познавате? Какви методи се използват за определяне
механични свойства на материалите?
3. Запишете определението за якост и пластичност. Какви методи
решителни ли са? Какво е името на устройството, което определя тези свойства? С
с какви свойства са дефинирани?
4. Запишете абсолютната диаграма на опън на пластмасовия материал.
5. След диаграмата посочете имената на всички точки и участъци от диаграмата.
6. Каква е границата е основната характеристика при избора на материал за
правене на някакъв продукт? Обосновете отговора.
7. Кои материали са по-надеждни при работа, крехки или пластични? Отговор
оправдавам.
Библиография
Основен:
1.
Адаскин А.М., Зуев В.М. Материалознание (металообработка). - М.: OITs
„Академия“, 2009 – 240 с.
ФОРУМ, 2010 - 336 с.
2.
3.
Адаскин А.М., Зуев В.М. Материалознание и технология на материалите. - М.:
Чумаченко Ю.Т. Материалознание и ВиК (НПО и SPO). -
Ростов n / a: Phoenix, 2013 - 395 стр.

Допълнителен:
1.
Жуковец И.И. Механично изпитване на метали. - М .: Висше училище, 1986. -
199 стр.
2.
3.
Лахтин Ю.М. Основи на материалознанието. - М .: Металургия, 1988.
Лахтин Ю.М., Леонтьева В.П. Материалознание. - М .: Машиностроене, 1990.
31

Електронни ресурси:
1. Списание "Материалознание". (Електронен ресурс) - форма за достъп
http://www.nait.ru/journals/index.php?p_journal_id=2.
2. Материалознание: образователен ресурс, форма за достъп http: //
стомани.
(Електронно
ресурс)
–
формата
достъп
www.supermetalloved / narod.ru.
3.
Реколта
www.splav.kharkov.com.
4. Федерален център за информационни и образователни ресурси. (Електронно
ресурс) - формуляр за достъп www.fcior.ru.
32