Метод испытаний материалов на изнашивание при ударе в условиях низких температур
Определение относительной износостойкости исследуемого материала. Вычисление среднеарифметических значений потери массы или линейного износа контрольных образцов. Применение малоперлитных сталей с низким содержанием углерода для повышения хладостойкости.
| Рубрика | Производство и технологии |
| Вид | практическая работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 13.10.2017 |
| Размер файла | 253,1 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ
УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАИЯ
«НОВОСИБИРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»
Кафедра «Материаловедение в машиностроении»
УЧЕБНАЯ (ОЗНАКОМИТЕЛЬНАЯ) ПРАКТИКА
Тема реферата: «Метод испытаний материалов на изнашивание при ударе в условиях низких температур»
Выполнил: Ишутин И. А.
Факультет: МТФ
Группа: НТ-401
Проверил: Плотникова Н.В.
Новосибирск, 2014
Содержание
1. Введение
2. Приборы и материалы
3. Проведение испытаний
Заключение
Используемый список литературы
Приложение
1. Введение
Стандарт распространяется на материалы, из композитов и на металлической основе, а также устанавливает метод их испытания на изнашивание, вызванное большим количеством ударов по металлической поверхности при низких температурах.
Хладостойкость - это способность материалов, элементов, конструкций и их соединений сопротивляться разрушениям при низких температурах окружающей среды.
Метод состоит в том, что по образцу, охлажденному до заданной температуры, наносят удары с заданной силой и частотой. Потом анализируют износостойкость материала путем сравнения исследуемых и контрольных образцов, последние испытывают при нормальной температуре.
2. ПРИБОРЫ И МАТЕРИАЛЫ
Схема проверочной установки приведена на рисунок 1
Установка состоит из:
1 - Устройство для перемещения абразивной ленты
2 - Контробразец
3 - Ударный механизм содержи
4 - Грузы
5 - Привод
6 - Механизм для удаления продуктов изнашивания
7 - Приспособлением для отвода абразивной ленты
8 - Теплоизолированная камера
9 - Охлаждающую жидкость
10 - Образец
В ISO испытательная машина, состоит из зажимного приспособления для закрепления образцов, ударного бойка и механического устройства, обеспечивающего нормальную взаимосвязь всех деталей и перемещения ударного бойка относительно испытуемых образцов с постоянной скоростью.
Детали ударного бойка и зажимного приспособления показаны на рисунке 2 и 3.
Контробразцы и образцы изготовляют в соответствии с рисунками 5 и 6.
Для очистки использую жидкости: бензин, ацетон. Для охлаждения материала используют - жидкий азот.
В ISO из листа, предназначенного для испытания, следует вырезать образцы длиной (20,00 ± 0,25) мм, шириной (2,50 ± 0,05) мм и толщиной (1,6 ± 0,1) мм.
Рисунок 1 - Схема испытательной установки.
Рисунок 2 - Детали ударного бойка.
Рисунок 3 - Детали зажимного приспособления.
Рисунок 5 - Контрольный образец.
Рисунок 6 - Контрольный образец.
Энергию удара Е регулируют с помощью подбора массы грузов т, которую рассчитывают по формуле:
где т1 - масса ударника с образцом, кг.
Последовательно прирабатывают все образцы и контробразцы, осуществляя количество ударов в соответствии с таблицей 1 с погрешностью не более двух ударов.
Таблица 1 - Испытание образца и контробразца.
|
Твердость испытуемого материала HV |
Количество ударов |
||
|
по абразивной ленте |
по контробразцу |
||
|
До 800 |
500 |
1250 |
|
|
Св. 800 |
1000 |
2500 |
Образцы и контробразцы оценивают попарно.
3. ПРОВЕДЕНИЕ ИСПЫТАНИЙ
По ГОСТ температуру задают образцу при общих сравнительных испытаниях 248 К.
Перед испытанием, к образцу подключают концы термопары. Потом приводят в действие систему охлаждения, контролируя при этом надежность работы системы охлаждения в пределах 5 К.
Проводят испытания образцов, осуществляя количество ударов в соответствии с таблицей 2, с погрешностью не более 2 ударов.
Таблица 2 - Испытание образцов.
|
Твердость испытуемого материала HV |
Количество ударов |
||
|
по абразивной ленте |
по контробразцу |
||
|
До 800 |
2000 |
5000 |
|
|
Св. 800 |
4000 |
10000 |
Исследования проводят для 3 контрольных образцов. При изучении пористых смешанных сплавов, неоднородных наплавок испытывают 5 образцов исследуемого материала и 3 образца из контрольного материала.
В ISO образцы для испытаний прочно закрепляют в зажимном приспособлении, которое помещают в испытательную машину. Образцы выдерживают при температуре испытания при использовании жидкой среды 3 мин, при использовании газообразной среды 20 мин, что обеспечивает достижение равновесного состояния по температуре. Разрушение характеризуется разломом на две или более частей или появлением трещин, видимых вооруженным глазом. Испытывают не менее 100 образцов.
износостойкость материал хладостойкость сталь
Заключение
По окончании испытаний, результаты взвешивания или измерения линейных размеров образцов до и после испытаний записывают в протокол, вычисляют среднеарифметические значения потери массы или линейного износа контрольных образцов. Погрешностью должна быть не более 0,1 мг и 0,001 мм соответственно.
Относительную износостойкость исследуемого материала вычисляют с точностью до сотых по формулам:
где gэ и gи - средняя потеря массы образцов;
rэ и rи - плотность образцов;
Nэ и Nи - количество ударов по образцам;
hэ и hи - средний линейный износ образцов.
Для повышения хладостойкости применяют малоперлитные стали с низким содержанием углерода, материалы с сильными карбидообразующими элементами. Кроме того, используют специальные стали, легированные азотом в сочетании с различными сильными нитридообразующими элементами, в качестве которых чаще всего применяют ванадий, алюминий, ниобий и титан. Это увеличивает прочность материалов.
Используемый список литературы
1. ГОСТ 23.212-82. Метод испытаний материалов на изнашивание при ударе в условиях низких температур. 1982 г. 8 стр.
2. ГОСТ 1050-88. Прокат сортовой, калиброванный, со специальной отделкой поверхности из углеродистой качественной конструкционной стали. 1991 г. 24 стр.
3. ГОСТ 1435-74. Прутки, полосы и мотки из инструментальной нелегированной стали. 1974 г. 5 стр.
4. ИСО 974-80. Метод определения хрупкости при ударе. 1992 г. 12 стр.
5. Солнцев Ю.П. Материалы для низких и криогенных температур. Энциклопедический справочник. Санкт-Петербург: Химиздат, 2008 г. 768 стр.
Приложение
БЛОК АВТОМАТИЧЕСКОГО ПОДДЕРЖАНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ.
Принципиальная электрическая схема блока автоматического поддержания заданной температуры образца в процессе испытаний приведена на чертеже.
При работе блока ток через систему контактов магнитного пускателя П, электроконтактного манометра ЭКМ и реле Р поступает на спираль нагревателя Н.
Азот, испаряясь, создает автоматически поддерживаемое ЭКМ избыточное давление от 30 до 40 кПа, под действием которого охлаждающая среда по системе трубопроводов поступает через магнитный клапан V в охлаждающую камеру.
ОБРАЗЕЦ ПРОТОКОЛА
Протокол испытаний на изнашивание при ударе в условиях низких температур.
Дата 21.10.1980 г. Исполнитель Петров И.И.
Характеристика материалов
|
Образец |
Марка материала ГОСТ, ТУ |
Термообработка |
Твердость HV |
Плотность, г\ |
|
|
Контрольный |
Сталь 45 по ГОСТ 1050-88 |
Отжиг |
200-210 |
7,8 |
|
|
Контробразец |
Сталь 45 по ГОСТ 1050-88 |
Закладка 840 в воду, отпуск 250 |
520-580 |
7,8 |
|
|
Исследуемый |
Сталь У10А по ГОСТ 1435-74 |
Закладка 740 в воду, отпуск 200 |
780-800 |
7,8 |
|
|
Абразивная лента |
1С 830-50 ПО 15 А 40-Н М по ГОСТ 5009-82 |
- |
- |
- |
Результаты испытаний
|
Материал |
Номер образца |
Масса образца, г |
Линейный размер образца, мм |
Значение потери массы g, г, или линейный износ h, мм, образца |
|||
|
До испытаний |
После испытаний |
До испытаний |
После испытаний |
||||
|
Контрольный |
1 |
9,8460 |
9,7400 |
- |
- |
0,0846 |
|
|
2 |
9,7850 |
9,7050 |
- |
- |
0,0800 |
||
|
3 |
9,9020 |
9,8232 |
- |
- |
0,0788 |
||
|
Среднее |
0,0811 |
||||||
|
Исследуемый |
1 |
10,0112 |
9,9692 |
- |
- |
0,0420 |
|
|
2 |
10,0090 |
9,9702 |
- |
- |
0,0388 |
||
|
3 |
10,0124 |
9,9680 |
- |
- |
0,0444 |
||
|
Среднее |
0,0417 |
Относительная износостойкость рассчитывается следующими формулами:
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Адгезионное изнашивание как перенос инструментального материала на деталь и стружку в результате адгезии (схватывания). Знакомство с особенностями внешнего появления изнашивания инструмента в процессе резания. Характеристика относительного износа.
презентация [1,0 M], добавлен 29.09.2013Применяемость различных смазочных материалов в основных узлах, червячных передачах, металлургических машинах и узлах. Особенности смазки узлов трения оборудования для металлургических предприятий, работающих в условиях низких и высоких температур.
реферат [3,3 M], добавлен 24.01.2009Отбор образцов, проб и выборок для исследования свойств текстильных материалов, методы оценки неровности текстильных материалов. Однофакторный эксперимент. Определение линейного уравнения регрессии первого порядка. Исследование качества швейных изделий.
лабораторная работа [128,0 K], добавлен 03.05.2009Особенности криогенных технологий. История физики низких температур. Технология разделения воздуха с помощью криогенных температур на основные газовые компоненты. Методы получения низких температур. Основные сферы применения криогенных технологий.
презентация [297,9 K], добавлен 05.12.2013Классификация инструментальных сталей. Влияние легирующих элементов на структуру и свойства штамповых сталей. Химический состав стали 4Х5МФ1С. Влияние температуры закалки на структуру и твердость материала. Оценка аустенитного зерна и износостойкости.
дипломная работа [492,5 K], добавлен 19.02.2011Классификация углеродистых сталей по назначению и качеству. Направления исследования превращения в сплавах системы железо–цементит и сталей различного состава в равновесном состоянии. Определение содержания углерода в исследуемых сталях и их марки.
лабораторная работа [1,3 M], добавлен 17.11.2013Изучение методики испытаний на растяжение и поведение материалов в процессе деформирования. Определение характеристик прочности материалов при разрыве. Испытание механических характеристик стальных образцов при сжатии. Определение предела упругости.
лабораторная работа [363,0 K], добавлен 04.02.2014Обзор результатов численного моделирования напряженно-деформированного состояния поверхности материала в условиях роста питтинга. Анализ контактной выносливости экономно-легированных сталей с поверхностно-упрочненным слоем и инструментальных сталей.
реферат [936,0 K], добавлен 18.01.2016Структура сталей и белых чугунов. Выбор температуры в двухфазной области и определение содержания углерода в фазах. Структурные составляющие, встречающиеся в сплавах. Кривая охлаждения сплава. Принципы выбора температур для полного и неполного отжига.
контрольная работа [552,8 K], добавлен 25.11.2012Определение классификации конструкционных сталей. Свойства и сфера использования углеродистых, цементуемых, улучшаемых, высокопрочных, пружинных, шарикоподшипниковых, износостойких, автоматных сталей. Стали для изделий, работающих при низких температурах.
презентация [1,8 M], добавлен 14.10.2013Конструкционные стали с повышенным содержанием углерода. Качество и работоспособность пружины. Маркировка и основные характеристики пружинных сталей. Основные механические свойства рессорно-пружинной стали после специальной термической обработки.
курсовая работа [25,4 K], добавлен 17.12.2010Коррозионно-механическое изнашивание цилиндро-поршневой группы двигателей внутреннего сгорания. Изнашивание рубашек валов и центробежных водяных насосов, деталей оборудования пищевой промышленности. Геометрия поверхности как функция процесса обработки.
реферат [1,7 M], добавлен 09.11.2009Обеспечение износостойкости и определение предельно величин износа зубчатой муфты шестеренного вала и посадки полумуфты на вал. Выбор системы смазывания и смазочного материала в линии привода клети. Способ восстановления изношенных поверхностей деталей.
курсовая работа [1,3 M], добавлен 28.03.2014Определение динамических перемещений и напряжений в балке и пружине; сравнение расчетных и экспериментальных значений определяемых величин. Изучение методики испытаний материалов на ударный изгиб; определение ударной вязкости углеродистой стали и чугуна.
лабораторная работа [4,7 M], добавлен 06.10.2010Классификация изотропных электротехнических сталей. Влияние химического состава на магнитные свойства. Технология производства изотропных сталей в условиях ОАО "НЛМК". Исследование влияния углерода на формирование структуры и текстуры изотропной стали.
дипломная работа [1,8 M], добавлен 05.02.2012Классификация, свойства, применение, маркировка углеродистых и легированных сталей. Влияние углерода и примесей на их свойства. Термическая обработка сплава 30ХГСА. Измерение твёрдости методом Роквелла. Влияние легирующих элементов на рост зерна стали.
дипломная работа [761,3 K], добавлен 09.07.2015Общая характеристика и сущность вакуумного напыления. Реактивный метод нанесения покрытий конденсацией с ионной бомбардировкой (метод КИБ). Обзор гальванического метода нанесения покрытий. Изнашивание при трении по стали и по полированной стали.
курсовая работа [993,4 K], добавлен 08.12.2012Назначение и особенности эксплуатации инструментальных сталей и сплавов, меры по обеспечению их износостойкости. Требования к сталям для измерительного инструмента. Свойства углеродистых и штамповых сталей для деформирования в различных состояниях.
контрольная работа [432,5 K], добавлен 20.08.2009Характеристика и химический состав низколегированных и углеродистых сталей, применяемых для повышения долговечности рабочих органов машин. Свойства электродных материалов для наплавки. Технология электрошлаковой наплавки зубьев ковшей экскаваторов.
курсовая работа [509,6 K], добавлен 07.05.2014Схема строения стального слитка. Влияние углерода и легирующих элементов на положение мартенситных точек. Достоинства углеродистых качественных сталей. Назначение синтетических защитных покрытий подвижного состава. Процесс закалки быстрорежущих сталей.
контрольная работа [1,6 M], добавлен 29.03.2010
