МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ для выполнения лабораторной работы №1 по предмету материаловедению
учебно-методическое пособие на тему

Министерство образования Московской области

Государственное образовательное учреждение высшего образования Московской области «Государственный гуманитарно-технологический университет»

(ГГТУ)

Ликино-Дулевский политехнический колледж – филиал ГГТУ

УТВЕРЖДАЮ

                                                             И. о директора колледжа ЛДПК – филиала ГГТУ

                                                                                      ________________/Чистов А.А./

                                                                                       «___» ____________  201_ г.

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

                           По выполнению лабораторных работ учебной дисциплины

 ‹‹Материаловедение›› для студентов специальности  

15.02.08 ‹‹Автоматизация технологических процессов и производств››

Разработчик: Кузина Н.Ф - преподаватель ЛДПК – филиала ГГТУ

Г. ЛИКИНО-ДУЛЕВО

2017

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ  по выполнению лабораторных работ учебной дисциплины ‹‹Материаловедение››  для студентов специальности  15.02.07 ‹‹Автоматизация технологических процессов и производств››

Организация – разработчик: 

Ликино-Дулевский политехнический колледж – филиал ГГТУ

Эксперты от работодателя:

1. ООО ‹‹ Ликинский автобусный завод›› - ведущий инженер-технолог

____________________________Кочеткова Наталья Викторовна

2. ООО ‹‹ Ликинский автобусный завод›› - главный инженер по качеству

____________________________Максимчук Эдуард Михайлович

                             ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

Методические указания по выполнению лабораторных работ учебной дисциплины

«Материаловедение» для студентов специальности 15.02.07. Автоматизация технологических процессов и производств (далее – Методические указания) разработаны Ликино-Дулевским политехническим колледжем-филиалом ГГТУ

          Методические указания описывают порядок организации выполнения лабораторных работ и последовательно раскрывают содержание всех ее необходимых этапов – от выбора темы до защиты. Подробно излагают структуру, содержание каждого раздела и требования к ее оформлению, а также включают примеры, рекомендации и иллюстрированный материал, что способствует правильному выполнению студентами лабораторных работ.

          Методические указания разработаны в соответствии с:

          - Федеральный закон от 29.12.2013 г. N 273-Ф3 «Об образовании Российской Федерации»;

          - Федеральный государственный образовательный стандарт по специальности среднего

профессионального образования 15.02.07 Автоматизация технологических процессов и производств, утвержден приказом Министерства образования и науки Российской Федерации

 от 12 ноября 2019 г. N 582;

             Освоение лабораторных работ предполагает формирование у студента специальности

15.02.07 Автоматизация технологических процессов и производств соответствующих профессиональных компетенций (ПК) :

             ПК 1.1. Производить анализ работоспособности измерительных приборов и средств автоматизации.

             ПК 1.2. Диагностировать измерительные приборы и средства автоматического управления.

             ПК 1.3. Производить проверку измерительных приборов и средств автоматизации.

             ПК 2.1. Выполнять работы по монтажу систем автоматического управления с учетом спецификации технологического процесса.

             ПК 2.2. Проводить ремонт технических средств и систем автоматического управления.

             ПК 2.3. Выполнять работы по наладке систем автоматического управления.

             ПК 2.4. Организовывать работу исполнителей.

             ПК 3.1. Выполнять работы по эксплуатации систем автоматического управления с учетом специфики технологического процесса.

             ПК 3.2. Контролировать и анализировать функционирование параметров систем в процесс эксплуатации.

             ПК 3.3. Снимать и анализировать показания приборов

                             Теоретическая часть для изучения

                 ТВЕРДОСТЬ – это способность материала сопротивляться проникновению в него другого более твердого тела.

     Определение твердости.   Определение твердости производится быстро и не требует специальных образцов. Кроме того, сведения о твердости позволяют в некоторых случаях судить о других механических свойств металлов, например, о прочности. Поэтому испытания на твердость широко применяют в практике. Наибольшее распространение имеют методы вдавливания твердого наконечника, расмотренные ниже

                    По методу Бринелля стальной закаленный шарик диаметром D (10;5;2,5;2 или 1 мм) вдавливают в испытуемый образец силой P

В результате на поверхности образца остается отпечаток в форме шарового сегмента диаметром d. Величина отпечатка будет тем меньше, чем тверже металл. Твердость по Бринеллю НВ, Па (кгс/), вычесляют по формуле

                                                      НВ = P/F,

Где  P – нагрузка на шарик,  кгс; F – площадь поверхности отпечатка,   ().

      Для испытания с использованием того или иного шарика установлен определенный интервал нагрузок, так , для шарика с D = 1 мм установлен интервал от 9,8 H (1 кгс) до 294 H (30 кгс); для шарика с D = 10 мм – от 980 H (100 кгс)

до 29 430 Н (3000 кгс).

      Для испытаний по Бринеллю используют рычажные прессы.

      В ГОСТах и справочниках число твердости по Бринеллю при испытания шариком с D = 10 мм и нагрузкой 29 430 Н обозначается цифрами, характеризующими значение твердости (кгс/), и буквами НВ, например 185 НВ или при других условиях после букв НВ указывается эти условия в следующем порядке: диаметр шарика (мм), нагрузка (кгс) и продолжительность выдержки под нагрузкой (с), например, 175НВ5/750/20. По этому методу можно испытывать материалы твердостью не более 450 НВ. В табл. 2 приведены значения твердости по Бринеллю для некоторых металлов.

     Справочные данные твердости по Бринеллю в табл. 2 и далее приведены в Па; переводные множатели единиц систем даны в приложении 2.

                     По методу Роквелла твердость определяют при вдавливании алмазного конуса с углом 120° или стального шарика диаметром  D = 1,58 мм (1/16 дюйма). Стальной шарик применяют для нетвердых металлов (до 220 НВ) при нагрузке 981 Н (100кгс). Образец помещают на столик 1 прибора Роквелла

и вращением меховичка 2 поднимают его до соприкосновения с алмазным конусом 3 или стальным шариком. Вращение меховичка продолжают до достижения давления на образец 98 Н (10 кгс) (предварительная нагрузка), что показывает малая стрелка индикатора 4. Далее включают основную нагрузку рукояткой 5.

Вдавливание длится 5 – 6 с, затем нагрузка снимается. Циферблат имеет 2 шкаты: красную В – для испытания шариком и черную С – для испытания алмазным конусом. Твердость по Роквеллу является величиной условной, характеризующей разность глубин отпечатков. Одноделение шкалы прибора соответствует 2 мкм глубиныпроникновения алмазного конуса или шарика в образец. Число твердости по Роквеллу обозначается HR с добавлением индекса шкалы, по которой проводилось испытания, например HRB или . Для испытания очень твердых материалов применяют алмазный конус при нагрузке 588 H (60 гкс), отсчеты производят по шкале С, число твердости обозначают HRA.

                                      ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №1

                                              Ход выполнения работ

1. Цель работы.

Определение твердости у незакаленных и закаленных металлов.

2. Необходимое оборудование:

Твердомер Бринелля

Твердомер Рокевелла

Лупа для измерния диаметра отпечатка

Переводные таблицы для определения твердости.

3. Порядок выполнения работы

1. Провести инструктаж по технике безопасности при выполнении лабораторных работ интруктаж № ИОТ Р-056-2016
2. Подготовить металлические заготовки, из разных марок стали, предварительно зачистить необходимую поверхность на наждаке.
3. Уложить испытуемый материал на столик твердомера Бриннеля
4. Вращением маховичка поднимаем образец до соприкосновения с шариком или с алмазным конусом. Дальнейшим вращением маховичка даем предварительную нагрузку 98 Н (10кгс)
5. Включить основную нагрузку 29.130 Н и продолжительностью выдержки до 5сек. – 6сек.
6. Снять нагрузку
7. С помощью лупы определяем велличину отпечатка
8. По специальным переводным таблицам определяем твердость по Бринеллю
9. Презентация материала по теме “Определение твердости материала по HB и HRC.”. Видеофильм.

4. Отчет о проведенных испытаниях

Ипользуемая литература:

Основные источники:

1. Лахтин Ю.М., Лентьева В.П. Материаловедение. – М.: Машиностроение, 2009.
2. Лахтин Ю.М. Металловедение и термическая обработка. – М.: Металлургия, 2006.
3. Фетисов Г.П., Карпман М.Г. и др. Материаловедение и технология конструкционных материалов. – М.: Металлургия, 2009.

Дополнительные источники:

1. Арзамасов Б.Н., Макарова В.Н., Мухин Г.Г. и др. Материловедение. – М.: Машиностроение, 1086
2. Галлер Ю.А., Рахштадт А.Г. Материаловедение. – М.: Металлургия, 1983.
3. Гольштейн М.И., Грачев С.В., Векслер Ю.Г. Специальные стали. – М.: МИСИС, 1985.
4. Колачев Б.А., Лавинов В.А., Елагин В.И. Металловедение и термическая обработка цветных металлов и сплавов. – М.: МИСИС, 1999.

Интернет-Ресурсы:

1. Http://materialscience.ru/lectures/lectures_materialoved.htm Материаловедение: курс лекций.
2. http://materialu-adam.blogspot.com Литература по Материалам и Материаловедению.
3. http://materialscience.ru Материаловедение: образовательный курс