Материаловедение

Изучение влияния  холодной и пластической деформации и отжига на удельное электрическое сопротивление

Удельное электросопротивление ρ является материальной  константой материала, определяется его физической природой, не зависит от размера и формы материла. Его находят путем измерения сопротивления R на  образцах длиной  L, сечением  S

 

Удельное сопротивление металла  зависит от температуры, магнитной  предыстории.

Электросопротивление металла измеряется с помощью одинарно-двойного моста постоянного тока типа Р329.

Данные занесли в таблицу, рассчитали ρ по формуле: r =,

Рис. 2.1. Общий вид панели одинарно-двойного моста постоянного тока

типа Р329:

1- зажимы для присоединения образцового  сопротивления (встроенного или  внешнего); 2- зажимы для подключения  нуль-индикатора (зеркального гальванометра Г типа М21/4); 3,4- зажимы для подключения измеряемого сопротивления при измерении в схеме двойного Х_д (3) или одинарного Х₀ (4) моста; 5 - зажимы для подключения аккумулятора (Б) или другого источника питания, например HY3005 (см. прил. 1); 6 - декадные переключатели (I-V) сравнительного плеча (i? ); 7 - й₂ и R — плечи отношений, сопротивления плеч й₂ и R₃ включаются с помощью штепселей и штепсельных колодок; 8 - кнопки цепи нуль-индикатора; 9 - блок встроенных образцовых сопротивлений

Где Ом*м, где L – расстояние между потенциальными зажимами, S  - сечение образца.

 

Полученные результаты:

Номер образца	Rx , Ом	Δ, %	ρ, Ом
3	125,07	0	0,013749883
12	126,385	20,42	0,013894451
20	129,3	33,33	0,014214919
28	130,525	34,63	0,014349592
36	134,43	40,29	0,014778898
54	136,485	43,84	0,01500482
82	141,71	51,04	0,015579243
94	142,54	66,05	0,015670491

 

ρ=(0,0137±0,0023) Ом

График. Зависимость ρ=f(D).

    

 

 

 

Вывод:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Изучение влияния  холодной и пластической деформации и отжига на твердость металла.

Твердостью называют свойство материала  оказывать сопротивление пластической деформации при местных контактных взаимодействиях в поверхностном  слое. Значения твердости зависят  от химического состава и структуры  металла.

  Измерение твердости в данной  работе производится по методу  Роквелла. Сущность метода измерения твердости по Роквеллу заключается во внедрении наконечника с алмазным конусом (шкалы А и С) или стального шарика (шкала В) в поверхность испытуемого образца под действием последовательно прилагаемых предварительной и основной нагрузок в течение определенного времени и в измерении глубины внедрения наконечника после снятия основной нагрузки.

Измерение твердости проводят следующим образом. Подготовленный образец устанавливают на столе  прибора. Поворотом маховика по часовой  стрелке, столик прибора поднимают  таким образом, чтобы наконечник мог начать вдавливаться в испытуемую поверхность образца; при дальнейшем подъеме столика начинают вращаться  стрелки на циферблате. Подъем столика  продолжается до тех пор, пока маленькая  стрелка не примет вертикальное положение, это означает, что наконечник вдавился в образец  под действием определенной нагрузки, равной 10 кгс(98,1 Н). Большая  стрелка тоже принимает вертикальное положение. После этого освобождают  рукой рукоятку, и она плавно перемещается до упора, что позволяет опускаться грузам вниз и сообщать испытуемому  образцу через рычаг основную нагрузку. Большая стрелка перемещается по циферблату по часовой стрелке, цифра  на которой она остановится и  есть число Роквелла.

1 - столик для установки  образца; 2 - маховик; 3 - грузы; 4 - индикатор; 5 - масляный амортизатор; 6 - шпиндель  с наконечником (алмазный конус  или стальной шарик);

7 - рукоятка

Полученные данные:

Δ, %	Т, HRB
0	29
20,42	49
33,33	54
34,63	57
40,29	56
43,84	56
51,04	58
66,05	60

 

График 4. Зависимость твердости  от степени холодной деформации.

 

Выводы:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Изучение влияния  холодной и пластической деформации и отжига на намагниченность насыщения

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Полученные данные.

 

Номер образца	Δ, %	Ф, мВб	B, Тл
3	0	4,784	0,092
12	0,204183	4,736	0,092
20	0,333333	5,04	0,097
28	0,346278	4,986	0,0968
36	0,402941	5,008	0,097
54	0,438451	4,998	0,097
82	0,510366	5,046	0,097
94	0,660524	5,128	0,103

 

 

 

 

 

График. Зависимость намагниченности  насыщения от степени холодной деформации.

 

 

 

 

Вывод: степень пластической деформации практически не влияет на намагниченность насыщения.

 

 

 

 

 

 

 

 

Изучение влияния  холодной и пластической деформации и отжига на термоЭДС

Высокая чувствительность термоэлектрических свойств к изменению химического и фазового составов, простота и экспрессность измерений обеспечивают успешное применение термоэлектрического метода при рассортировке металлических материалов по маркам, определении химического состава, глубины обезуглероженного слоя, толщины гальванических покрытий, содержания остаточного аустенита, а также для исследования процессов, совершающихся в сплавах при нагревании и охлаждении. Термоэлектрические свойства находят широкое применение при изучении деформации металла и измерениях температуры.

Термоэлектрический метод  основан на эффектах, связанных с возникновением в металлах термоЭДС. Все термоэлектрические приборы, применяемые в настоящее время, основаны на эффекте Зеебека, который состоит в следующем: если два проводника из различных металлов соединить в замкнутый контур и одно из соединений нагреть до температуры, превышающей температуру другого соединения, в контуре начинает протекать ток, величина которого зависит от природы материалов и разности температур двух спаев. Когда речь идет об эффекте Зеебека, обычно рассматривают разомкнутый контур, на концах которого возникает термоЭДС. Образованный двумя проводниками контур называют термопарой или термоэлементом (датчиком).

Термоэлектрический метод основан  на том, что изменение химического и фазового состава сплава влечет за собой и изменение термоЭДС (Е), измеряемой по отношению к какому-либо элементу сравнения.

 

Полученные данные:

Номер образца	Δ, %	Е (термоЭДС), мВ
3	0	0,31345
12	0,204183	0,3137
20	0,333333	0,3138
28	0,346278	0,3133
36	0,402941	0,31355
54	0,438451	0,3137
82	0,510366	0,3134
94	0,660524	0,3136

 

График. Зависимость термоЭДС от степени холодной деформации.

 

 

 

Е=(0,31345±0,00021) мВ