Исследование износостойкости различных материалов моделированием процесса износа

Лабораторная работа №2

Цель работы – получить зависимости износостойкости различных материалов от времени приложения нагрузки и величины нагрузки при моделировании процесса износа.

Оборудование, приборы, инструменты

1 Прибор ЭХО-1

2 Образцы из стали Р6М5 и из стали Р6М5 упрочненные импульсным магнитным полем (Р6М5 + ОИМП).

3 Инструментальный микроскоп

Содержание и порядок выполнения работы

1 Моделирование процесса износа производят в лабораторных условиях с использованием прибора ЭХО – 1. При этом изучают конструкцию прибора и методику получения отпечатка на контртеле.

2 Для исследований процесса износа выбирают два различных образца. Проводят две серии опытов: при постоянной нагрузке Р=80Г и переменном времени испытаний τ₁=30c, τ₂=60с; τ₃=90с; τ₄=120с; и при постоянном времени испытаний τ=60с и возрастающей нагрузке Р₁=80Г, Р₂=100Г, Р₃=120Г, Р₄=150Г. На каждом режиме испытаний опыт повторяют 5 раз. Результаты измерений диаметров отпечатков заносят в соответствующие таблицы.

3 Так как время получения диаметров отпечатков довольно большое, то для оценки износостойкости различных материалов данные измерений предлагается взять из таблиц 1.6…1.9.

4 По результатам измерений для каждого режима испытаний рассчитывают:

- среднее значение диаметра отпечатка

, (1.20)

где – текущее значение среднего диаметра отпечатка для заданных условий испытаний;

n – число опытов;

- коэффициент вариации диаметра отпечатка

Таблица 1.6 – Размеры диаметров отпечатков при зависимости износа стали Р6М5 от времени испытаний (нагрузка Р=0,155кг)

№ опыта	Время приложения нагрузки
τ =30с	τ =60с	τ =90с	τ =120с
dпрхdпоп	dср.	dпрхdпоп	dср.	dпрхdпоп	dср.	dпрхdпоп	dср.
	45x45		45x70		60x60		50x100
	50x55		50x70		55x90		65x100
	40x60		50x75		70x50		60x100
	45x65		45x70		60x90		70x100
	50x65		50x60		55x95		55x105

Таблица 1.7 – Размеры диаметров отпечатков при исследовании зависимости износа упрочненной стали (Р6М5+ОИМП) от времени испытаний (нагрузка Р=0,155кг)

№ опыта	Время приложения нагрузки
τ =30с	τ =60с	τ =90с	τ =120с
dпрхdпоп	dср.	dпрхdпоп	dср.	dпрхdпоп	dср.	dпрхdпоп	dср.
	30x40		35x50		50x40		40x80
	40x45		30x40		45x35		45x75
	30x50		30x45		40x35		40x60
	35x50		35x45		50x50		35x70
	40x55		30x60		35x55		35x80

Таблица 1.8 – Размеры диаметров отпечатков при исследовании зависимости износа стали Р6М5 от величины прикладываемой нагрузки (время испытаний τ=60с)

№ опыта	Величина нагрузки, кГ
Р1=0,04	Р2=0,155	Р3=0,190	Р4=0,250
dпрхdпоп	dср.	dпрхdпоп	dср.	dпрхdпоп	dср.	dпрхdпоп	dср.
	60x90		45x70		115x45		80x100
	45x60		45x70		80x80		75x125
	40x65		50x75		100x70		80x100
	40x60		45x70		75x65		65x115
	40x65		60x55		90x80		80x115

Таблица 1.9 – размеры диаметров отпечатков при исследовании зависимости износа упрочненной стали (Р6М5 + ОИМП) от величины прикладываемой нагрузки (время испытаний τ=60с)

№ опыта	Величина нагрузки, кГ
Р1=0,04	Р2=0,155	Р3=0,190	Р4=0,250
dпрхdпоп	dср.	dпрхdпоп	dср.	dпрхdпоп	dср.	dпрхdпоп	dср.
	50x85		40x60		95x40		70x90
	45x50		45x55		70x70		65x115
	30x55		50x50		90x60		70x100
	50x50		35x65		65x55		65x105
	40x50		60x50		80x70		70x105

(1.21)

где - среднее квадратическое отклонение диаметра отпечатка;

(1.22)

5 По результатам расчетов строят графики зависимости диаметра отпечатка (для различных образцов) от времени приложения нагрузки и величины прикладываемой нагрузки.

Содержание отчета

1 Наименование работы.

2 Цель работы.

3 Оборудование, приборы, инструменты.

4 Схема и описание принципа работы прибора ЭХО-1.

5 Результаты измерений диаметров отпечатков для различных материалов и условий испытаний.

6 Результаты расчета средних значений и коэффициентов вариации диаметров отпечатков для различных материалов и условий испытаний.

7 Графики зависимостей средних диаметров отпечатков от времени приложения нагрузки и величины прикладываемой нагрузки.

8 Выводы.

Контрольные вопросы

1 Назовите преимущества моделирования процесса износа перед его оценкой в процессе резания.

2 Назовите назначение и принцип работы прибора ЭХО – 1.

3 Как осуществляют измерение диаметров отпечатков.

4 Почему при оценке значений диаметров выполняют повторные опыты?

5 Позволяет ли метод моделирования процесса износа оценить износостойкость инструментов или других объектов?

6 Назовите недостатки моделирования процесса износа перед оценкой износа в процессе резания.

Дата добавления: 2014-12-27