Скачать все лабы одним файлом можно внизу
Лабораторная работа №1
ИССЛЕДОВАНИЕ СТРУКТУРЫ МЕТАЛЛОВ И ИХ СПЛАВОВ
Цель работы: изучить диаграмму состояния «железо-углерод», ознакомиться с микроструктурой железоуглеродистых сплавов (ста¬лей и чугунов), порошковых композиционных материалов.
Теоретическая часть
При изменении концентрации компонентов в сплавах, а также в процессе их охлаждения или нагрева (при условии постоянного внешнего давления) в этих сплавах происходят существенные фазо¬вые и структурные изменения, которые можно наглядно проследить с помощью диаграмм состояния, представляющих собой графиче¬ское изображение состояния сплавов. Диаграммы строятся для рав¬новесного состояния сплавов. Равновесное состояние - стабильное состояние, не изменяющееся во времени, и характеризующееся ми-нимумом свободной энергии системы.
Диаграммы состояния обычно строят экспериментально. Для их построения используют термический метод. С его помощью полу¬чают кривые охлаждения сплавов. По остановкам и перегибам на этих кривых, обусловленным тепловыми эффектами превращений, определяют температуры самих превращений. С помощью диа¬грамм состояния определяют температуры плавления и полиморф¬ных превращений в сплавах, сколько фаз и какие фазы имеются в сплаве данного состава при данной температуре, а также количест¬венное соотношение этих фаз в сплаве. Дополнительно к термиче¬скому методу для изучения превращений в твердом состоянии при¬влекается исследование микроструктуры с использованием оптиче-ского и электронного микроскопов, рентгеноструктурный анализ, изучение физических свойств сплавов и т.д.
Лабораторная работа №2,
ИЗУЧЕНИЕ МЕХАНИЧЕСКИХ СВОЙСТВ КОНСТРУКЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ
Цель работы: изучить механические свойства конструкционных материалов и методы оценки свойств.
Теоретическая часть
Механические свойства материалов зависят от вида напряжен¬ного состояния (создаваемого в образцах при испытании), условий и характера нагружения, скорости, температуры и состояния внеш¬ней среды. Целью механических испытаний материалов является определение именно тех или иных свойств или их совокупности, которые с наибольшей полнотой будут характеризовать надежность работы соответствующих изделий в заданных условиях службы. Совокупность таких механических свойств можно назвать конст¬руктивной прочностью.
В качестве критериев оценки принимают разные сочетания ме¬ханических свойств. Выделяют следующие группы критериев:
1. Оценки прочностных свойств материалов, определяемые часто и независимо от особенностей изготовляемых из них изделий и ус¬ловий их службы. Обычно эти прочностные свойства определяют в условиях растяжения при статическом нагружении.
2. Оценки свойств материалов, непосредственно связанных с ус¬ловиями службы изделий, и определяющие их долговечность и надежность.
3. Оценки прочности конструкции в целом, определяемые при стендовых и эксплуатационных испытаниях.
Лабораторная работа №3
ИЗУЧЕНИЕ ПРОЦЕССА КРИСТАЛЛИЗАЦИИ МАТЕРИАЛОВ
Цель работы: изучить особенности процесса кристаллизации материалов на примере солей и металлов, определить* влияние различных факторов на структуру закристаллизованного материала, ознакомиться с методикой термического анализа.
Теоретическая часть
Всякое вещество может находиться в одном из трех агрегатных состояний: твердом, жидком и газообразном. Переход из одного состояния в другое происходит при определенной температуре, на-зываемой температурой плавления, кристаллизации, кипения или сублимации.
Твердые кристаллические тела имеют правильное строение, при котором атомы и ионы находятся в узлах кристаллических решеток (так называемый ближний порядок), а отдельные ячейки и блоки определенным образом ориентированы по отношению друг к другу (дальний порядок). В жидкостях определенная ориентировка рас¬пространяется не на весь объем, а лишь на небольшое число атомов, образующих сравнительно устойчивые группировки, или флуктуа¬ции (ближний порядок). С понижением температуры устойчивость флуктуации увеличивается, и они проявляют способность к росту.
Лабораторная работа № 4
ИССЛЕДОВАНИЕ ТЕПЛОВЫХ СВОЙСТВ КОНСТРУКЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ
Цель работы: изучить теплофизические свойства материалов. Оп¬ределить температурный коэффициент линейного расширения сплава.
Теоретическая часть
Для ряда отраслей приборостроения необходимо применение ма¬териалов со строго регламентированными тепловыми свойствами, К основным теплофизическим свойствам относятся: нагревостойкость, холодостойкость, теплопроводность, термостойкость, теплоемкость, тепловое расширение.
Нагревостойкостью называют способность материалов без по¬вреждения и без допустимого ухудшения других практически важ¬ных свойств надежно выдерживать действие повышенной темпера¬туры (кратковременно или в течение времени, которое сравнимо с нормальным временем эксплуатации). Величину нагревостойкости оценивают по соответствующим значениям температуры, при кото¬рой появились изменения свойств (например, электрических для неорганических диэлектриков). Нагревостойкость органических диэлектриков часто определяют по началу механических деформа¬ций. Если ухудшение свойств обнаруживают только после длитель¬ного воздействия повышенной температуры - за счет медленно протекающих химических процессов, то это так называемое тепло¬вое старение материала. Помимо воздействия температуры, суще¬ственное влияние на скорость старения могут оказывать: повышение давления воздуха, концентрация кислорода,
Лабораторная работа №5
МЕТОДЫ ИЗУЧЕНИЯ ПОРИСТЫХ КОМПОЗИЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ
Цель работы: ознакомиться с различными пористыми материа¬лами и технологией их изготовления. Определить водопоглощение полимерных, композиционных и стеклокерамических материалов и сделать сравнительный анализ полученных результатов.
Теоретическая часть
Все материалы в большей или меньшей степени обладают водопоглощением, т.е. способностью поглощать в себя влагу из окру¬жающей среды и влагопроницаемостью, т.е. способностью про¬пускать сквозь себя воду. Атмосферный воздух всегда содержит некоторое количество водяного пара.
На водопоглощение материала существенное влияние оказывает его структура и химическая природа. Большую роль играют наличие и размер капиллярных промежутков внутри материала, в которые проникает влага. Сильнопористые материалы, в частности волокни¬стые, обладают большим водопоглощением. Определение водопоглощепия по увеличению массы увлажняемого образца дает некото-рое представление о способности материала поглощать влагу.
Любой пористый конструкционный материал (металлический, керамический, стеклокерамический или полимерный) - это, как правило, сочетание твердого вещества с пустотами - порами. Объем пор, их размеры и характер распределения оказывают значительное влияние на ряд свойств изделий и материалов. Так, например, меха¬ническая прочность керамики зависит не только от общей пористо¬сти, но и от размера пор, равномерности их распределения. Бес¬спорно, что с увеличением пористости прочность керамики уменьшается за счет увеличения дефектности структуры и снижения прочности связей.
Скачать одним файлом
| < Предыдущая | Следующая > |
|---|