Определение твердости по шкале Мооса

В минералогической практике для определения твердости поль­зуются грубой, но традиционной и достаточно удобной шкалой Мооса, в которой 10 стандартных минералов расположены в ряд по степени возрастающей твердости. Если испытываемый материал можно поцарапать минералом с твердостью "n+1", а сам он цара­пает минерал с твердостью "n", значит его твердость "Н" по Моосу имеет значение "n < Н < n + 1". Если нет в распоряжении стандарт­ной шкалы твёрдости, то можно еще грубее, но достаточно нагляд­но определять твердость, сравнивая испытуемый материал

со стек­лом, лезвием ножа и т.п., как показано в табл. 2.1.

Таблица 2.1

Окончание табл. 2.1

Еще проще запомнить, что кристаллы с твердостью по Моосу меньше 2 царапаются ногтем, меньше 5 - царапаются перочинным ножом, а с твердостью больше 7 сами царапают стекло.

В коллекции представлены минералы в соответствии со шкалой твёрдости. Нумерация образцов соответствует значению твердости по Моосу. В качестве корунда представлена его разновидность - наждак (корунд с примесями магнетита, гепатита и кварца). Обра­зец с твердостью 10 (алмаз) не представлен.

Экспериментальная часть

1.Испытания на растяжение.

1.1. Получить цилиндрические образцы из стали, испытанные на растяжение.

1.2. Произвести с помощью штангельциркуля необходимые из­мерения длин и диаметров образцов. Данные занести в табл 2.2.

Таблица 2.2

1.3. Определить основные механические характеристики, а имен­но предел прочности материала, относительное удлинение и отно­сительное сужение по формулам, приведенным в теоретической части работы.

1.4. Построить диаграмму растяжения образов стали в координа­тах Р-Δl.

1.5. Ознакомиться с диаграммами растяжения различных конст­рукционных материалов, выданными преподавателем, выделить ос­новные зоны, определить механические характеристики.

2. Определение твердости материалов.

2.1. Определение твердости по Бринеллю:

а) испытуемый образец устанавливают на столике прибора для измерения твердости;

б) установить величину нагружающего усилия и время действия нагрузки;

в) нанести отпечаток на образец, опустить столик прибора, снять образец;

г) используя микроскоп, измерить диаметр полученного отпе­чатка и рассчитать твердость по Бринеллю.

2.2. Определение твердости по Виккерсу:

а) определить длины диагоналей отпечатка на образце установленном на предметном столике микроскопа;

б) рассчитать значение твердости по Виккерсу.

2.3. Изучение влияния содержания углерода в стали на ее твер­дость;

а) измерить диаметры отпечатков полученных образцов для ста­лей СТ20, СТ45, У8;

б) определить значения твердости по Бринеллю, пользуясь спра­вочными таблицами;

в) построить графическую зависимость твердости от содержа­ния углерода и объяснить се.

3. По результатам работы сформулировать выводы.

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.