Материаловедение и технология конструкционных материалов 1. Росдистант. Практические задания (Вариант 3, Ж-К)

Уважаемый покупатель, новую работу можно заказать перейдя в личные сообщения!

Выполнение курсовых, практик, лабораторных, тестов, ККР.

По предложениям обращайтесь в личные сообщения.

Практическое задание № 1

Тема 1. Кристаллическое строение твёрдых тел

Задание

 Часть 1. Нарисовать плоскость с заданными индексами, проходящую через узел с заданными координатами.

 Часть 2. Зарисовать кристаллические модификации элементов, обозначить параметры решеток. Указать температуру полиморфного превращения и температуру плавления. Рассчитать изменение объема при полиморфном превращении.

 Тема 2. Дефекты кристаллического строения

Задание

Часть 1. Рассчитайте равновесную долю вакансий при температурах:  –196 °C; +20 °C; ; ; 0,9 ; (по абсолютной шкале). Постройте график зависимости доли вакансий от температуры. Расчёт сделайте для:

 Часть 2. В расчёте на 1 см3 металла оцените: а) энергию дислокаций при их максимально возможной плотности ~1012 см ; б) энергию вакансий при их максимально возможной равновесной концентрации (вблизи температуры плавления). Расчёт сделайте для:

Практическое задание № 2

 Тема 6. Механические свойства и их характеристики

Задание. Необходимо зарисовать, соблюдая масштаб, диаграмму растяжения в координатах «усилие F – удлинение Dl» согласно своему варианту и выполнить следующие задания:

1.                 Преобразовать исходную диаграмму в диаграмму с относительными координатами «напряжение s – относительная деформация e».

2.                 По полученной диаграмме «напряжение – деформация» определить механические характеристики упругости материала: E – модуль нормальной упругости; – предел пропорциональности; ( ) – предел упругости (предел пропорциональности можно отнести и к прочностным характеристикам).

3.                 По полученной диаграмме «напряжение – деформация» определить механические характеристики прочности материала: или – предел текучести физический или условный, – предел прочности (временное сопротивление).

4.                 По полученной диаграмме «напряжение – деформация» определить механические характеристики пластичности материала: d% – относительное удлинение.

5.                 По полученной диаграмме «напряжение – деформация» определить модуль пластичности D, характеризующий способность материала дополнительно упрочняться за счет пластической деформации.

Рекомендации по выполнению задания

1.           Чтобы преобразовать диаграмму «F–D» в диаграмму «s–e» необходимо для ряда точек на первичной кривой провести расчет значений s и ε. Для этого данные по усилию «F» разделить на площадь исходного поперечного сечения образца (S = 45 мм2), а по удлинению «D» – разделить на исходную длину (l0 = 80 мм):

,                .

2.    Необходимо учитывать, что при расчете s необходимо использовать единую систему единиц измерения. Поэтому S, равную 45 мм2, нужно перевести в м2 и выразить единицы измерения для напряжений в МПа. σ = F(кН) / S(м2) = … (МПа).

3.    Полученные данные занести в таблицу.

4.    Строго в масштабе построить кривую в координатах «s–e». По оси абсцисс располагать значения «e». Масштаб выбрать таким, чтобы диаграмма была подробной и заполняла весь лист.

5.    Модуль нормальной упругости рассчитать по первой точке.

6.    Предел пропорциональности выбрать как максимальное значение напряжения, до которого сохраняется закон Гука.

7.    Если на диаграмме растяжения присутствует площадка текучести, то определяется физический предел текучести – наименьшее напряжение на площадке текучести.

8.   При отсутствии площадки текучести определяют условный предел текучести .

Для этого из начала координат O по оси деформации откладывается отрезок OE, соответствующий величине деформации 0,2 %, или 0,002 относительной единицы деформации (рис. 1). Из точки E проводят прямую EP, параллельную OA. Точка пересечения прямой EP с диаграммой соответствует напряжению условного предела текучести.

Рис. 1. К определению величины условного предела текучести

9.    Предел упругости определяют аналогично условному пределу текучести. Разница только в величине остаточной деформации – 0,05 %, или 0,0005 отн. ед. (отрезок ОЕ).

10. Предел прочности, или временное сопротивление разрыву, – напряжение, соответствующее наибольшей нагрузке, предшествующей разрушению образца.

11. Относительное удлинение после разрыва представляет собой отношение приращения расчетной длины образца к его первоначальной длине, выраженное в процентах: .

Не имея образца, относительное удлинение можно примерно оценить по диаграмме. Для этого из конечной точки кривой, соответствующей моменту разрушения образца, провести прямую, параллельную прямолинейному участку диаграммы. Отрезок абсциссы, отсеченный этой прямой, будет соответствовать конечному относительному остаточному удлинению образца eк. Этот результат нужно выразить в процентах:

12. Определить величину модуля пластичности можно, упростив диаграмму растяжения. Соедините предел текучести и предел прочности на кривой растяжения. Тангенс угла наклона прямой АВ пропорционален модулю пластичности: D ~ tg b. Расчет проводят по формуле  .

Значение «е» определяет величину деформации, в процессе накопления которой напряжения выросли от σт до σв (рис.2).

Рис.2. К определению модуля пластичности

Практическое задание № 3

Тема 6. Механические свойства и их характеристики

Задание

Часть 1. Определить условия проведения испытаний по определению твердости для материалов согласно своему варианту.

Часть 2. Сравнить твердость, измеренную в ходе проведения испытаний разными методами для материалов согласно своему варианту.

Часть 3. Произвести оценку прочности стали по данным испытания на твердость и оценку твердости стали по данным испытания на прочность.

Практическое задание № 4

Тема 6. Механические свойства и их характеристики

Задание. Определить ударную вязкость и температурный порог хладноломкости для материала согласно своему варианту.