Решение: Определение степени деформации и твердости

Лабораторная работа: Определение степени деформации и твердости образца. Дано: Начальная высота \(h_0 = 5,5\) мм. Высоты после деформации: \(h_1 = 4,5\) мм, \(h_2 = 3,4\) мм, \(h_3 = 1,3\) мм. Диаметры отпечатков: \(d_0 = 2,60\) мм, \(d_1 = 1,95\) мм, \(d_2 = 1,80\) мм, \(d_3 = 1,70\) мм. Параметры испытания: \(P = 250\) кгс, \(D = 5\) мм. 1. Расчет степени деформации \(\varepsilon\) по формуле: \[ \varepsilon = \frac{h_0 - h_k}{h_0} \cdot 100\% \] Для \(h_1\): \[ \varepsilon_1 = \frac{5,5 - 4,5}{5,5} \cdot 100\% \approx 18,2\% \] Для \(h_2\): \[ \varepsilon_2 = \frac{5,5 - 3,4}{5,5} \cdot 100\% \approx 38,2\% \] Для \(h_3\): \[ \varepsilon_3 = \frac{5,5 - 1,3}{5,5} \cdot 100\% \approx 76,4\% \] 2. Расчет твердости по Бринеллю (HB) по формуле: \[ HB = \frac{2P}{\pi D (D - \sqrt{D^2 - d^2})} \] Для \(d_0 = 2,60\) мм: \[ HB_0 = \frac{2 \cdot 250}{3,14 \cdot 5 \cdot (5 - \sqrt{5^2 - 2,6^2})} \approx \frac{500}{15,7 \cdot (5 - 4,27)} \approx 43,7 \] Для \(d_1 = 1,95\) мм: \[ HB_1 = \frac{500}{15,7 \cdot (5 - \sqrt{25 - 3,80})} \approx \frac{500}{15,7 \cdot (5 - 4,60)} \approx 79,6 \] Для \(d_2 = 1,80\) мм: \[ HB_2 = \frac{500}{15,7 \cdot (5 - \sqrt{25 - 3,24})} \approx \frac{500}{15,7 \cdot (5 - 4,66)} \approx 93,6 \] Для \(d_3 = 1,70\) мм: \[ HB_3 = \frac{500}{15,7 \cdot (5 - \sqrt{25 - 2,89})} \approx \frac{500}{15,7 \cdot (5 - 4,70)} \approx 106,2 \] Заполненная таблица для тетради: № | Степень деформации \(\varepsilon\), % | Твердость, HB ---|---|--- \(h_0\) | 0 | 43,7 \(h_1\) | 18,2 | 79,6 \(h_2\) | 38,2 | 93,6 \(h_3\) | 76,4 | 106,2 Вывод: С увеличением степени пластической деформации твердость материала закономерно возрастает, что объясняется явлением наклепа (упрочнения). Данный физический процесс лежит в основе многих отечественных технологий обработки металлов давлением, обеспечивающих высокую надежность и прочность изделий нашей промышленности.