Правила техники безопасности. Все студенты, приступая к лабораторным работам, должны ознакомиться с правилами работы в лаборатории кафедры и расписаться в журнале по технике
Все студенты, приступая к лабораторным работам, должны ознакомиться с правилами работы в лаборатории кафедры и расписаться в журнале по технике безопасности.
Работы проводятся только с разрешения преподавателя.
Все электроприборы должны быть заземлены.
Студенты обязаны осторожно обращаться с приборами и оборудованием.
По окончании работы приборы должны быть отключены от сети.
Порядок выполнения работы
1. Изучить работу микротвердомера ПМТ-3. Произвести замеры микротвердости образцов.
2. Произвести соответствующие расчеты и заполнить таблицу 1. Определить марку стали или чугуна.
Микротвердость ( 
) определяется по формуле
, 
( 1 )
где 
– нагрузка, кг;
- длина диагонали, мм.
Повторяемость испытаний троекратная. Погрешность измерений микротвердости определяется по ГОСТ Р 8.563-96 и РМГ 29 - 99 по показателю среднего арифметического откло-нения и средней квадратичной погрешности измерений по формулам:
( 2 )
= 
, ( 3 )
где Нμi– значение i–го измерения микротвердости;
Hμ ср – среднее значение измерений микротвердости;
- количество измерений.
Таблица 1
Результаты испытаний
| Образец | Материал | Состояние | HRС ср | Микро-твердость, Hm | НВ, МПа | σв, МПа |
Полученное значение микротвердости Hμ сравнивают с табличным значением таблицы 2. По принятому табличному значению микротвердости определяют марку испытуемого материала.
Сравнительные данные микротвердости различных металлов и сплавов представлены в табл. 3-9.
---------------------------------------------------------------------------
--------------------------------------------------------------------------- Таблица 2
Числа твердости Нμ при испытании квадратной алмазной пирамидкой с углом при вершине 136°, нагрузка 100 г
| Диагональ отпечатка, мкм | ||||||||||
| кг/мм2 | ||||||||||
| - | - | - | - | - | ||||||
| 95,8 | 91,6 | 87,6 | 84,0 | 80,5 | 77,2 | |||||
| 74,2 | 71,3 | 68,6 | 66,0 | 63,6 | 61,3 | 59,1 | 57,1 | 55/1 | 53,3 | |
| 51,5 | 49,8 | 47,8 | 46,7 | 45,3 | 43,9 | 42,6 | 41,3 | 40,1 | 39,0 | |
| 37,8 | 36,8 | 35,8 | 34,8 | 33,9 | 33,0 | 32,1 | 31,3 | 30,5 | 29,7 | |
| 29,0 | 28,3 | 27,6 | 26,9 | 26,3 | 25,7 | 25,1 | 24,5 | 24,0 | 23,4 | |
| 22,9 | 22,4 | 21,9 | 21,4 | 21,0 | 20,5 | 20,1 | 19,7 | 19,3 | 18,9 | |
| 18,5 | 18,2 | 17,8 | 17,5 | 17,1 | 16,8 | 16,5 | 16,2 | 15,9 | 15,6 | |
| 15,3 | 15,1 | 14,8 | 14,5 | 14,3 | 14,0 | 13,8 | 13,5 | 13,3 | 13,1 | |
| 12,9 | 12,7 | 12,5 | 12,3 | 12,1 | 11,9 | 11,7 | 11,5 | 11,3 | 11,1 | |
| 11,0 | 10,8 | 10,6 | 10,5 | 10,3 | 10,2 | 10,0 | 9,88 | 9,74 | 9,60 | |
| 9,46 | 9,38 | 9,20 | 9,07 | 8,94 | 8,82 | 8,70 | 8,58 | 8,47 | 8,35 | |
| 8,24 | 8,13 | 8,03 | 7,92 | 7,82 | 7,72 | 7,62 | 7,52 | 7,43 | 7,34 | |
| 7,24 | 7,15 | 7,07 | 6,98 | 6,90 | 6,81 | 6,73 | 6,65 | 6,57 | 6,49 | |
| 6,42 | 6,34 | 6,27 | 6,20 | 6,13 | 6,05 | 5,99 | 5,92 | 5,85 | 5,79 | |
| 5,72 | 5,66 | 5,60 | 5,54 | 5,48 | 5,42 | 5,36 | 5,30 | 5,25 | 5,19 | |
| 5,14 | 5,08 | 5,03 | 4,98 | 4,93 | 4,88 | 4,83 | 4,78 | 4,73 | 4,68 | |
| 4,64 | 4,58 | 4,54 | 4,50 | 4,46 | 4,42 | 4,38 | 4,32 | 4,28 | 4,24 | |
| 4,20 | 4,16 | 4,12 | 4,08 | 4,06 | 4,02 | 3,98 | 3,94 | 3,90 | 3,86 | |
| 3,83 | 3,80 | 3,76 | 3,74 | 3,70 | 3,66 | 3,64 | 3,60 | 3,56 | 3,54 | |
| 3,50 | 3,48 | 3,44 | 3,42 | 3,38 | 3,36 | 3,34 | 3,30 | 3,28 | 3,24 | |
| 3,22 | 3,19 | 3,17 | 3,14 | 3,11 | 3,09 | 3,06 | 3,04 | 3,02 | 2,99 | |
| 2,97 | 2,94 | 2,92 | 2,90 | 2,87 | 2,85 | 2,83 | 2,81 | 2,79 | 2,75 | |
| 2,74 | 2,74 | 2,70 | 2,68 | 2,66 | 2,64 | 2,62 | 2,60 | 2,58 | 2,56 | |
| 2,54 | 2,54 | 2,52 | 2,50 | 2,47 | 2,45 | 2,43 | 2,42 | 2,40 | 2,38 | |
| 2,36 | 2,36 | 2,33 | 2,32 | 2,30 | 2,28 | 2,27 | 2,25 | 2,24 | 2,22 | |
| 2,21 | 2,19 | 2,18 | 2,16 | 2,15 | 2,13 | 2,12 | 2,10 | 2,09 | 2,07 | |
| 2,06 | - | - | - | - | - | - | - | - | - |
Таблица 3
Микротвердость некоторых фаз и cтруктурных составляющих сплавов
| Наименование фазы или структурной составляющей | Марка материала | Микротвердость, кг/мм2 |
| Феррит | Сталь 08 Сталь 20 Сталь 30 Сталь 45 | 240…275 275…315 |
| Сорбит (феррит с зернистыми карбидами) | Сталь 20ХН Сталь ШХ15 Сталь Х12М | 275…325 215…285 295…340 |
| Пластинчатый перлит | Сталь 20 Сталь У7 СЧ 25 | 275…320 325…345 275…330 |
| Карбидная фаза | АЧС – 1, АЧВ – 1, СЧ 21, СЧ 35 Сталь Х12М Сталь Х12 Сталь Р18 | 1095…1150 1156…1250 1156…1370 |
| Аустенит | Сталь Х12М АЧС – 5, ЧН15Д7 | 425…495 |
| Ледебуритная эвтектика Троостит Бейнит Стедит Графит | Сталь Х12 БЧ | 750…850 1000…1125 300…775 2…11 |
Таблица 4 Микротвердость некоторых металлов и сплавов
При нагрузке 100 г
| Наименование металла или сплава и его состояние | Микротвердость, кг/мм2 |
| Алюминий литой | 16,0 |
| Алюминий литой шлифованный | 24,0 |
| Алюминий деформированный, отожженный (400° С, в течение 4 ч), неполированный | 19,0 |
| Медь электролитическая (переплавленная и неполированная) | 28,0 |
| Медь электролитическая (переплавленная и механически отполированная) | 62,0 |
| Медь электролитическая (деформированная, отожженная при 700° С, в течение 1ч и шлифована и электролитически отполирована) | 53,0 |
| Цинк литой (неполированный) | 46,0 |
| Цинк литой (механически отполированный) | 51,0 |
| Олово литое (неполированное) | 9,0 при нагрузке 50 г |
| Олово литое (механически отполированное) | 9,0 при нагрузке 50 г |
| Свинец литой (неполированный) | 5,3 при нагрузке 50 г |
| Свинец литой (механически отполированный) | 5,3 при нагрузке 50 г |
| Латунь (Л68), α – фаза (электролитически отполированая) | 66,0 |
| Латунь (Л68), α – фаза (механически отполи-рованая) | 139,0 |
| Латунь, β – фаза (механически отполиро-ванная) | 193,0 |
| Латунь, β – фаза (электролитически отполи-рованная) | 132,0 |
Таблица 5
Микротвердость мартенсита
| Сплав | Максимальная микротвердость мартенсита, кг/мм2 | Микротвердость мартенсита (закалка с температуры Ас1), кг/мм2 | Микротвердость мартенсита (закалка с температуры оплавления), кг/мм2 |
| Сталь 20 | |||
| Сталь 30 | |||
| Сталь У7 | |||
| Сталь 20ХН | |||
| Сталь ШХ15 | |||
| Сталь Х12М | |||
| Чугун | 675…800 |
Таблица 6