Методические указания по каждой лабораторной работе включают в себя учебную цель, перечень образовательных результатов, заявленных в рабочей программе дисциплины «Материаловедение»,

Лабораторная работа № 4
«Испытания твердости прибором МЕТ-Д1»

• 
  проводить исследования и испытания материалов;
  

• 
  способы и методы исследования и испытания материалов.
  

1. 
   Повторить краткие теоретические и учебно-методические материалы по теме лабораторной работы.
   
2. 
   Ответить на вопросы для закрепления теоретического материала по изучаемой теме.
   
3. 
   Выполнить практические задания лабораторной работы.
   
4. 
   Оформить отчет.
   

• 
  прибор для измерения твердости МЕТ-Д1;
  
• 
  образцы деталей с различной твердостью;
  
• 
  наждачная бумага,
  
• 
  напильник.
  

• 
  А.М.Адаскин Материаловедение: Учебник. – М.: Высшая школа, 2009.
  
• 
  Л.Д. Иванова Сборник методических указаний для студентов по выполнению лабораторных работ. – Самара: ГБОУ СПО «ПГК», 2014.
  

• 
  наличии чугунной плиты поверочной (ГОСТ 10905-86) или металлической плиты массой не менее 5 кг;
  
• 
  наличии притирочной смазки для притирки изделия к опорной плите;
  
• 
  изделие должно быть плотно притёрто к опорной поверхности поверочной плиты.
  

• 
  Красный светодиод — индикатор наличия электропитания в сети;
  
• 
  гнездо - для подключения USB штекера соеди­нительного кабеля электропитания;
  
• 
  USB-штекер соединительного кабеля элект­ропитания;
  
• 
  четырёхштырьковый штекер соединитель­ного кабеля - для подключения к электронному блоку.
  

1. 
   Поверните фиксатор против часовой стрелки до упора.
   
2. 
   Совместите четырёхштырьковый штекер соединительного кабеля с гнез­дом разъёма электронного блока так, чтобы их внутренние направляющие совпали.
   
3. 
   Вставьте штекер в гнездо до упора, слегка надавив на него.
   
4. 
   Поверните по часовой стрелке фиксатор до упора.
   
5. 
   Характерный щелчок защёлки фиксатора подтвердит правильность осуще­ствлённых действий. Вставьте USB штеккер соединительного кабеля электропи­тания в гнездо блока питания. Блок питания подключен к электронному блоку. Подключите блок питания к сети переменного тока. При наличии элект­ропитания в сети красный светодиод должен загореться и постоянно гореть. Про­цесс зарядки аккумуляторной батареи начался.
   

1. 
   Дайте определение твердости.
   
2. 
   В чем отличие определения твердости на приборе МЕТ-Д1 от определения твердости на приборах Роквелла, Бринелля?
   
3. 
   Как производится измерение твердости изделий массой менее 3 кг и толщиной менее 12 мм?
   
4. 
   Какое ограничение существует при измерении твердости изделий и деталей на приборе МЕТ-Д1?
   

1. 
   ПОДГОТОВКА К РАБОТЕ.
   
   1. 
      ИЗУЧИТЬ УСТРОЙСТВО И РАБОТУ ТВЕРДОМЕРА МЕТ-Д1.
      
   2. 
      ПРОИЗВЕДИТЕ ВНЕШНИЙ ОСМОТР. Произведите внешний осмотр твердомера, убедитесь в отсутствии механичес­ких повреждений электронного блока, датчика, соединительного кабеля. Про­верьте целостность гарантийных несъёмных этикеток на электронном блоке (в отсеке для аккумуляторной батареи) и датчике.
      
   3. 
      ПОДГОТОВЬТЕ КОНТРОЛИРУЕМОЕ ИЗДЕЛИЕ. Обязательным условием для проведения корректного измерения твёрдости изделия является обеспечение надлежащих требований к изделию и его поверх­ностному слою. Обязательные требования к контролируемому изделию:
      
      • 
        Испытуемое изделие на время проведения измерений должно находиться в разгруженном состоянии от основных рабочих нагрузок.
        
      • 
        Масса и толщина изделия должны соответствовать требованиям к изделию, указанным выше.
        
      • 
        Зона измеряемой поверхности изделия должна быть свободна от влаги, за­грязнений (масло, пыль, жировые пятна и т.п.), смазки, окалины, окисной плёнки, ржавчины и наклёпа.
        
      • 
        Расстояние между предполагаемым центром зоны измерения и краем по­верхности изделия или соседнего отпечатка должно быть не менее 3,5 диа­метра (длины диагонали) отпечатка.
        
      • 
        Для подготовки поверхностности изделия рекомендуется использовать шлифовальную бумагу или напильник, после при­менения которых обработанную поверхность в зоне измерения необходимо про­тереть ветошью. При подготовке поверхности необходимо принять меры предо­сторожности против возможного изменения твёрдости испытуемой поверхности вследствие нагрева или наклёпа поверхности в результате механической обработки.
        
      • 
        Рекомендуемая глубина снимаемого слоя: кованно-штампованной поверхности — до чистого металла; поверхности литых деталей — до чистого металла; для труб — до чистого металла.
        
   4. 
      ПРОИЗВЕДИТЕ ПОДКЛЮЧЕНИЕ ДАТЧИКА. Датчик подключается к электронному блоку через соединительный кабель. Подключение соединительного кабеля к датчику динамическому Д1: вставьте штекер в гнездо разъёма катушки индуктивности до упора (в некоторых моделях данный разъём отсутствует). Датчик с соединительным кабелем подключается к электронному блоку через пятиштырьковый разъём, снабженный вращающимся цилиндрическим фикса­тором из пластика. Для подключения выполните следующие действия:
      
      • 
        Поверните фиксатор штекера против часовой стрелки до упора.
        
      • 
        Совместите пятиштырьковый штекер соединительного кабеля с гнездом разъёма электронного блока так, чтобы их внутренние направляющие совпали.
        
      • 
        Вставьте штекер в гнездо до упора, слегка надавив на него.
        
      • 
        Поверните по часовой стрелке фиксатор штекера до упора.
        
      • 
        Характерный щелчок защёлки фиксатора подтвердит правильность осуще­ствлённых действий. Датчик подключен к электронному блоку.
        
      • 
        Отключение датчика производится в обратной последовательности. Внимание! Подключать датчики к электронному блоку и менять их в процессе работы необходимо только при выключенном приборе!
        
   5. 
      ВКЛЮЧИТЕ ПИТАНИЕ. Осуществите длительное нажатие клавиши ↓ (-2 с). После включения на дисплее кратковременно появится надпись «подклю­чение датчика» (-2 с). Электронный блок опознает тип подключённого датчика и на дисплее крат­ковременно появляется соответствующая надпись: «ультразвуковой дат­чик», либо «динамический датчик» (-2 с). После этих действий твердомер автоматически начинает работать в том ре­жиме, в котором он работал до отключения питания.
      
   6. 
      ОТКЛЮЧИТЕ ПИТАНИЕ. Отключение питания происходит автоматически при отсутствии каких-либо операций с клавиа­турой или датчиком (-150 с). Происходит автоматически при отсутствии каких-либо операций с клавиа­турой или датчиком (-150с). Происходит при одновременном нажатии клавиш ← и →. Происходит при полной разрядке аккумуляторной батареи. Благодаря автоматическому отключению питания твердомера увеличива­ется время его работы без дополнительной зарядки аккумуляторной батареи.
      
   7. 
      ВКЛЮЧИТЕ ПОДСВЕТКУ ДИСПЛЕЯ. Подсветка дисплея включается и отключается кратковременным (-1 с) нажа­тием клавиши ↑ из первого уровня меню («шкала»). Работу с твердомером при отрицательных температурах (<0°С) обязательно проводить с включённой подсветкой. Внимание! При работе с включённой подсветкой аккумуляторная батарея разряжается быстрее и время работы твердомера уменьшается.
      
2. 
   РАБОТА С ЭЛЕКТРОННЫМ БЛОКОМ.
   
   1. 
      НАЧАЛО РАБОТЫ.
      
   2. 
      ПРОИЗВЕДИТЕ ПРОЦЕСС РЕГУЛИРОВКИ КОНТРАСТНОСТИ ДИСПЛЕЯ И РАСПОЗНАВАНИЯ ДАТЧИКА. Процесс регулировки контрастности дисплея возможен только для твердомеров в алюминиевом корпусе. Включите твердомер. Дисплей начинает светиться и появляется надпись «Подключение датчика — Connecting sensor». Во время наличия этой надписи многократным нажатием клавиши → (больше) или ← (меньше) регулируется контрастность, контроль которой производится визуально. Если в течение 5 сек. в режиме «Подключение датчика — Connecting sensor» клавиши либо ← либо →, то твердомер переходит в режим распознавания подключенного датчика (ультразвуковой либо динамический датчик).
      
   3. 
      ВЫБЕРИТЕ ШКАЛУ. Начните работу с первого уровня «шкала», перейдя на него нажатием кла­виши ↑. В верхней части дисплея появится надпись «XXX шкала», где XXX — шкала твердости, а в правой части дисплея появится символ «батарея». Выберите нужную Вам шкалу твёрдости нажатием клавиши ← или →. Подтвердите выбор нужной Вам шкалы твёрдости нажатием клавиши ↓ . После этого Вы автоматически перейдёте на второй уровень.
      
   4. 
      ВЫБЕРИТЕ РЕЖИМ. Выберите нужный Вам режим измерение или калибровка, или обработка нажатием клавиши ← или →. Подтвердите выбор нужного Вам режима нажатием клавиши ↓. Твердомер готов к работе.
      
   5. 
      ПРОИЗВЕДИТЕ ОТМЕНУ ОПЕРАЦИЙ. Для отмены и последовательного возврата к предыдущим операциям исполь­зуйте клавишу ↑.
      
3. 
   РЕЖИМ «ИЗМЕРЕНИЕ».
   
   1. 
      ПРОИЗВЕДИТЕ ИЗМЕРЕНИЕ ПРЕДЛОЖЕННОЙ ДЕТАЛИ. Испытания детали необходимо производить в трех точках и выбирать среднее значение. Равсстояние между соседними отпечатками и краем образца должно быть не менее 3 мм. Результаты испытаний внести в протокол. В данном режиме Вам до­ступны следующие операции.
      
      • 
        Архив;
        
      • 
        Измерения и запись. Работу с твердомером в режиме "измерение" рекомендуется проводить не ме­нее, чем при 2-х тёмных квадратах индикатора заряда батареи.
        
   2. 
      ПРОИЗВЕДИТЕ ОПЕРАЦИЮ «АРХИВ». Работа твердомера в режиме «измерение» всегда начинается с операции «Архив». Внимание! При первом знакомстве с работой твердомера рекомендуется пропустить операцию «Архив» и перейти к операции «Измерения и запись». Для этого снова нажмите клавишу ↑ и перейдите к операции «Измерение и запись».
      
   3. 
      ПРОИЗВЕСТИ ОПЕРАЦИЮ «ИЗМЕРЕНИЕ И ЗАПИСЬ». Начинаем эту операцию нажатием клавиши ↓ для завершения и выхода из операции «Архив». Индикация дисплея (как случайно возможный пример) показана на рисунке:
      

4. 
   ПЕРЕВЕДИТЕ ИЗМЕРЕННОЕ ЗНАЧЕНИЕ ИЗ ОДНОЙ ШКАЛЫ ТВЕРДОСТИ В ДРУГУЮ ШКАЛУ. Перевод из шкалы НВ в шкалу HRC осуществляется следующим образом:
   
   • 
     выберите нужную Вам шкалу твёрдости;
     
   • 
     перейдите к операции «Архив»;
     
   • 
     нажатием клавиши ← или → просмотрите архив;
     
   • 
     все значения, измеренные ранее в других шкалах твёрдости и сохранённые в архиве, будут автоматически переведены в выбранную Вами шкалу твёрдости. Внимание! Перевод значений из одной шкалы твёрдости в другую имеет по­грешность.
     
5. 
   РЕЗУЛЬТАТЫ ИЗМЕРЕНИЙ ВНЕСИТЕ В ПРОТОКОЛ.
   

1. 
   Как производится подготовка контролируемого изделия к испытанию?
   
2. 
   Как производится выбор режима испытания?
   
3. 
   В какой последовательности производится исспытание твердости прибором МЕТ-Д1?
   
4. 
   Как осуществляется перевод твердости по Бринеллю в твердость по Роквеллу?
   

1. 
   Изучить метод испытания твердости прибором МЕТ-Д1.
   
2. 
   Научиться испытывать твердость прибором МЕТ-Д1.
   
3. 
   Научиться переводить числа твердости по Роквеллу в числа твердости по Бринеллю, и наоборот.