Навигация
Задача №1.
При испытании на растяжение стального цилиндрического образца диаметром __=10мм и начальной расчетной длиной l0=100мм, наибольшая нагрузка, предшествующая разрушению образца, равнялась Р=50000Г
Определите:
- предел прочности при растяжении __,МН/м2(кгс/мм2);
- относительное удлинение __ %, длина образца после разрыва l1=120мм;
- относительное сужение __,%, если площадь в месте разрыва ___=70мм2
[1МН/м2 = 0.1кгс/мм2]
Решение:
___=РB/(l0*__)=50000Н/(10мм*100мм)=50МН/м2 = 5кгс/мм2
___=((l1-l0)/l0)*100%=(120мм-100мм)/100мм*100%=20%
___=((___/___)/___)*100%=((1000мм2-70мм2)/1000мм2)*100%=93%
Ответ: Предел прочности при растяжении 5кгс/мм2 или 50МН/м2
Относительное удлинение 20%
Относительное сужение 93%
Задача №2. Применение металлических твердых сплавов групп ВК и ТК, их состав и свойства
Вольфрамокобальтовые сплавы (ВК)
Вольфрамокобальтовые сплавы (группа ВК) состоят из карбида вольфрама(WC) и кобальта. Сплавы этой группы различаются содержанием в них кобальта, размерами зерен карбида вольфрама и технологией изготовления. Для оснащения режущего инструмента применяют сплавы с содержанием кобальта 3-10%.
В табл. 2 приведены состав и характеристики основных физико-механических свойств твердых сплавов, в соответствии с ГОСТ 3882-74.
Табл. 2
Состав и характеристики основных физико-механических свойств сплавов, на основе WC-Co (группа ВК)
| Сплав | Состав, % | изг, Мпа, не менее | × 10-3, кг/м3 | HRA, не менее | ||
| WC | TaC | Co | ||||
| ВК3 | 97 | - | 3 | 1176 | 15,0-15,3 | 89,5 |
| ВК3-М | 97 | - | 3 | 1176 | 15,0-15,3 | 91,0 |
| ВК4 | 96 | - | 4 | 1519 | 14,9-15,2 | 89,5 |
| ВК6 | 94 | - | 6 | 1519 | 14,6-15,0 | 88,5 |
| ВК6-М | 94 | - | 6 | 1421 | 14,8-15,1 | 90,0 |
| ВК6-ОМ | 92 | 2 | 6 | 1274 | 14,7-15,0 | 90,5 |
| ВК8 | 92 | - | 8 | 1666 | 14,4-14,8 | 87,5 |
| ВК10 | 90 | - | 10 | 1764 | 14,2-14,6 | 87,0 |
| ВК10-М | 90 | - | 10 | 1617 | 14,3-14,6 | 88,0 |
| ВК10-ОМ | 88 | 2 | 10 | 1470 | 14,3-14,6 | 88,5 |
В условном обозначении сплава цифра показывает процентное содержание кобальтовой связки. Например обозначение ВК6 показывает, что в нем 6% кобальта и 94% карбидов вольфрама.
При увеличении в сплавах содержания кобальта в диапазоне от 3 до 10% предел прочности, ударная вязкость и пластическая деформация возрастают, в то время как твердость и модуль упругости уменьшаются. С ростом содержания кобальта повышаются теплопроводность сплавов и их коэффициент термического расширения.
Из всех существующих твердых сплавов, сплавы группы ВК при одинаковом содержании кобальта обладают более высокими ударной вязкостью и пределом прочности при изгибе, а также лучшей тепло- и электропроводностью. Однако стойкость этих сплавов к окислению и коррозии значительно ниже, кроме того, они обладают большой склонностью к схватыванию со стружкой при обработке резанием. При одинаковом содержании кобальта физико-механические и режущие свойства сплавов в значительной мере определяются средним размером зерен карбида вольфрама (WC). Разработанные технологические приемы позволяют получать твердые сплавы, в которых средний размер зерен карбидной составляющей может изменяться от долей микрометра до 10-15 мкм.
Сплавы с размерами карбидов от 3 до 5 мкм относятся к крупнозернистым и обозначаются буквой В (ВК6-В), с размерами карбидов от 0,5 до 1,5 мкм буквой М (мелкозернистым ВК6-М), а с размерами, когда 70% зерен менее 1,0 мкм – ОМ (особо мелкозернистым ВК6-ОМ). Сплавы с меньшим размером карбидной фазы более износостойкие и теплостойкие, а также позволяют затачивать более острую режущую кромку (допускают получение радиуса округления режущей кромки до 1,0-2,0 мкм).
Физико-механические свойства сплавов определяют их режущую способность в различных условиях эксплуатации.
С ростом содержания кобальта в сплаве его стойкость при резании снижается, а эксплуатационная прочность растет.
Эти закономерности и положены в основу практических рекомендаций по рациональному применению конкретных марок сплавов. Так, сплав ВК3 с минимальным содержанием кобальта, как наиболее износостойкий, но наименее прочный рекомендуется для чистовой обработки с максимально допустимой скоростью резания, но с малыми подачей и глубиной резания, а сплавы ВК8, ВК10М и ВК10-ОМ – для черновой обработки с пониженной скоростью резания и увеличенным сечением среза в условиях ударных нагрузок.
Титановольфрамокобальтовые сплавы (ТК).
Сплавы второй группы ТК состоят из трех основных фаз:твердого раствора карбидов титана и вольфрама (TiC-WC) карбида вольфрама (WC) и кобальтовой связки. Предназначены они главным образом для оснащения инструментов при обработке резанием сталей, дающих сливную стружку. По сравнению со сплавами группы ВК они обладают большей стойкостью к окислению, твердостью и жаропрочностью и в то же время меньшими теплопроводностью и электропроводностью, а также модулем упругости.
Способность сплавов группы ТК сопротивляться изнашиванию под воздействием скользящей стружки объясняется также и тем, что температура схватывания со сталью у сплавов этого типа выше, чем у сплавов на основе WC-Co, что позволяет применять более высокие скорости резания при обработке стали и существенно повышать стойкость инструмента.
В табл. 3 приведены состав и характеристики основных физико-механических свойств сплавов в соответствии с ГОСТ 3882-74.
Табл. 3
Состав и характеристики физико-механических свойств сплавов на основе WC-TiC-Co, группа ТК
| Сплав | Состав, % | изг, Мпа, не менее | × 10-3, кг/м3 | HRA, не менее | ||
| WC | TiC | Co | ||||
| Т30К4 | 66 | 30 | - 4 | 980 | 9,5-9,8 | 92,0 |
| Т15К6 | 79 | 15 | - 6 | 1176 | 11,1-11,6 | 90,0 |
| Т14К8 | 78 | 14 | - 8 | 1274 | 11,2-11,6 | 89,5 |
| Т5К10 | 85 | 6 | - 9 | 1470 | 12,4-13,1 | 88,5 |
| Т5К12 | 83 | 5 | -12 | 1666 | 13,1-13,5 | 87,0 |
Так же как у сплавов на основе WC-Co, предел прочности при изгибе и сжатии и ударная вязкость увеличиваются с ростом содержания кобальта.
Теплопроводность сплавов группы ТК существенно ниже, а коэффициент линейного термического расширения выше, чем у сплавов группы ВК. Соответственно меняются и режущие свойства сплавов: при увеличении содержания кобальта снижается износостойкость сплавов при резании, а при увеличении содержания карбида титана снижается эксплуатационная прочность.
Поэтому такие сплавы, как Т30К4 и Т15К6, применяют для чистовой и получистовой обработки стали с высокой скоростью резания и малыми нагрузками на инструмент. В то же время сплавы Т5К10 и Т5К12 с наибольшим содержанием кобальта предназначены для работы в тяжелых условиях ударных нагрузок с пониженной скоростью резания.
Путем введения легирующих добавок получены сплавы, применяемые для резания стали с большими ударными нагрузками.
Задача №3
На полученное с нефтебазы масло марки М-8Г2(к) был выдан паспорт:
| Показатели качества | Значения показателей |
| 1. Моющие свойства, баллы | 0,8 |
| 2. Температура застывания ОС | -25 |
| 3. Температура вспышки ОС | 200 |
| 4. Индекс вязкости | 90 |
| 5. Кинематическая вязкость при 100ОС, мм2/с | 9,0 |
Поясните влияние отклонений каждого показателя качества масла от требований ГОСТ 8581-78 на работу двигателя и долговечность его систем и механизмов.
Расшифруйте обозначения масла в соответствии с ГОСТом 17479.1.85 “Масла моторные”.
1. Моющие свойства. По ГОСТ 8581-78 показатель является 0,5. Соответственно полученное масло на 0.3 качественнее требований. Следовательно продукт с нефтебазы продлит срок работы двигателя и обеспечит долговечность его систем и механизмов.
2. Температура застывания.
Температура застывания масла указывает только на возможность перелить масло из канистры в картер двигателя, не прибегая к предварительному подогреву. Однозначной взаимосвязи температуры застывания масла с его пусковыми свойствами на холоде не существует.
По ГОСТ 8581-78 показатель является -30. Соответственно полученное масло на 5ОС по данному показателю отличается. Следовательно продукт с нефтебазы хуже переносит холодный период и усложнит процесс переливания при температурах ниже -25ОС, потребуется значительное время на прогрев.
Похожие работы
... и практики полимеризации этиле новых соединений, пользующихся большим распространением в промышленности пластмасс. 3. Краткие сведения из истории развития производства строительных материалов. Виды строительных материалов и их технология изменялись в связи с развитием производительных сил и сменой производственных отношений в человеческом обществе. Простейшие материалы и примитивная технология ...
... научные конференции и научная литература, которую следует предложить студентам для дополнительного изучения. 2. МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ ЗАНЯТИЙ ПО ТЕМЕ "НАНО МАТЕРИАЛЫ И НАНОТЕХНОЛОГИИ" СО СТУДЕНТАМИ УЧРЕЖДЕНИЙ СРЕДНЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБУЧЕНИЯ 2.1 Методика организации лекционного занятия по теме "Наноматериалы и нанотехнологии" В педагогической литературе рекомендуется использовать ...
... : Карточки заданий: «Кроссворд», «Карточка марок сталей», «Список слов», «Задания для ящика». Ящик Пандоры. Бланки для жюри. Ход урока Ведущий: Сегодня мы предлагаем вам, принять участие в игре, которую мы назвали «Занимательное материаловедение». Представляю вам наше жюри: 1. Слизнёв Даниил Игоревич - председатель жюри. 2. Смирнов Александр Валентинович - член жюри. ...
... их более серьезно относиться к подготовке уроков, заставляет «докапываться» до истины. А в этом заключается ключ к прочному усвоению материала. Предложенною мною тесты по предмету «Материаловедение швейного производства» апробированы и используются в моей работе. Они полностью себя оправдывают, так как затрагивают все темы курса этих предметов. Но при желании могут быть дополнены, расширены, ...
0 комментариев