Материаловедение (123244)

Посмотреть архив целиком

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

9,0


Случайные файлы

Файл
47148.rtf
TPS_MAIN.DOC
5147.rtf
90920.rtf
166290.rtf




Чтобы не видеть здесь видео-рекламу достаточно стать зарегистрированным пользователем.
Чтобы не видеть никакую рекламу на сайте, нужно стать VIP-пользователем.
Это можно сделать совершенно бесплатно. Читайте подробности тут.