Teach Pelajaran dengan makmal jarak jauh

Pelajaran Teach

Pengukuran kekerasan: bukti lekukan dalam Materials

Pelajar menggunakan makmal jarak jauh Materials untuk menganalisis bukti kekerasan HV1, membezakan kaedah Vickers dan Brinell secara konsep serta membezakan kekerasan permukaan daripada keliatan atau kekuatan tegangan.

  • Materials
  • 70 min
  • Peringkat awal universiti
  • Bahasa Melayu
  • Kejuruteraan mekanikal · Sains dan kejuruteraan bahan
Cuba pelajaran ini bersama kelas anda Ada kod kelas?

Log masuk dengan akaun pendidik untuk menyediakan sesi kelas. Pelajar menyertai dengan kod kelas.

Penguji mikrokekerasan dengan mikroskop, pelekuk dan objektif di atas pentas spesimen dalam makmal Materials.
Materials

Hasil pembelajaran

  • Menjelaskan kekerasan sebagai rintangan terhadap lekukan plastik setempat.

  • Membandingkan kaedah Vickers dan Brinell pada peringkat pengenalan.

  • Menggunakan bukti imej lekukan untuk menganalisis hasil dan, apabila kaedah serta beban sama, kekerasan relatif.

  • Membezakan dakwaan kekerasan daripada dakwaan keliatan dan kekuatan tegangan.

  • Mengenal pasti maklumat kaedah dan beban yang diperlukan untuk perbandingan kekerasan yang dapat dipertahankan.

Lagi untuk makmal ini

Pratonton aktiviti pelajar

Kandungan aktiviti

Pratonton sahaja. Dalam sesi kelas, pelajar boleh mengisi jawapan dan menyerahkan hasil kerja mereka kepada guru.

1

1. Maksud kekerasan

14 min

Kekerasan ialah rintangan bahan terhadap ubah bentuk plastik setempat. Dalam ujian kekerasan lekukan, pelekuk berbentuk tertentu ditekan pada permukaan di bawah beban yang diketahui. Saiz lekukan itu kemudiannya digunakan untuk menganggarkan kekerasan.

Pengukuran kekerasan dalam Materials

Penguji mikrokekerasan dengan mikroskop, pelekuk dan objektif di atas pentas spesimen dalam makmal Materials.

Ujian kekerasan menyiasat permukaan berhampiran lekukan. Ujian ini sahaja tidak membuktikan keliatan hentaman atau kemuluran tegangan.

Dua kaedah lekukan yang lazim ialah:

  • Kekerasan Vickers (HV): menggunakan pelekuk piramid intan dan sesuai untuk julat beban yang luas.
  • Kekerasan Brinell (HB): menggunakan pelekuk berbentuk bebola dan biasanya meninggalkan kesan bulat yang lebih besar.

Bagi kaedah dan beban yang sama, lekukan yang lebih kecil biasanya menunjukkan permukaan yang lebih keras. Kekerasan Vickers diperoleh daripada beban yang dikenakan dan purata dua pepenjuru lekukan. Kekerasan Brinell diperoleh daripada beban yang dikenakan dan diameter lekukan. Perbandingan kekerasan relatif secara langsung hanya boleh dibuat apabila kaedah dan beban sama. Jika kaedah atau beban berbeza, jangan bandingkan keputusan asal secara langsung; sebarang penukaran berpiawai hendaklah dilaporkan sebagai anggaran, bukan perbandingan langsung.

Takrifkan kekerasan bagi aktiviti ini dan jelaskan mengapa kekerasan tidak sama dengan keliatan.

Bagi kaedah kekerasan dan beban yang sama, apakah yang biasanya ditunjukkan oleh lekukan yang lebih kecil?

2

2. Jalankan pemerhatian kekerasan

24 min

Gunakan laluan pengukuran kekerasan dalam Materials. Mulakan dengan laluan pertama yang disyorkan: keluli / 1.4301 / keadaan seperti yang dibekalkan / HV1. Antara muka Bahasa Melayu buat masa ini memaparkan kod label yang belum diterjemahkan; pilih kad mengikut urutan ma.steel / ma.14301 / ma.as delivered / ma.hardness-measure / ma.HV1. Jika akses anda membenarkan laluan lain, bandingkan bahan atau rawatan kedua hanya apabila kaedah dan beban kekal sama.

Contoh imej lekukan

Mikrograf lekukan Vickers berbentuk segi empat sama yang condong seperti intan pada keluli 1.4301, dengan pembesaran 50× dan bar skala 50 µm di bahagian bawah imej.

Daripada imej, rekodkan bentuk lekukan, ukuran pepenjuru jika dapat dibaca, bar skala dan kejelasan imej. Daripada antara muka, rekodkan kaedah, beban atau subkaedah dan nilai kekerasan jika dipaparkan.

Buka Materials dan jalankan pengukuran kekerasan

  1. Buka Materials daripada aktiviti ini.

  2. Pilih ma.steel (keluli).

  3. Pilih ma.14301 (aloi 1.4301).

  4. Pilih ma.as delivered (keadaan seperti yang dibekalkan).

  5. Pilih ma.hardness-measure (laluan pengukuran kekerasan).

  6. Pilih ma.HV1 untuk larian pertama.

  7. Perhatikan imej lekukan serta sebarang nilai kekerasan atau label kaedah yang ditunjukkan oleh antara muka.

  8. Rekodkan kaedah, beban atau subkaedah, bentuk lekukan yang kelihatan, nilai jika kelihatan dan tahap keyakinan anda.

  9. Jika sesi membenarkan laluan kedua, ubah bahan atau rawatan sahaja dan kekalkan kaedah serta beban untuk perbandingan langsung. Jika kaedah atau beban berbeza, rekodkan hasil secara berasingan tanpa membandingkan nilai asal secara langsung.

Jadual bukti kekerasan

Gunakan satu baris bagi setiap laluan kekerasan. Baris pertama memadai jika sesi hanya menyediakan laluan HV1 yang disyorkan; dalam kes itu, masukkan Tidak berkenaan — satu laluan sahaja pada status perbandingan. Untuk perbandingan bahan atau rawatan yang adil, kekalkan kaedah dan beban yang sama. Jika kaedah atau beban berbeza, jangan bandingkan keputusan asal secara langsung; sebarang penukaran berpiawai mesti dilaporkan sebagai anggaran.

Bahan / aloi / rawatan Kaedah/beban Nilai kekerasan (jika dipaparkan) Ukuran pepenjuru/diameter (jika dipaparkan) Unit atau skala kekerasan Pemerhatian lekukan Status perbandingan (adil / tidak adil / tidak berkenaan) Keyakinan dan sebab

Jika anda membandingkan dua baris kekerasan, apakah yang berubah dan apakah yang kekal sama? Jika hanya satu laluan tersedia, apakah yang perlu dikekalkan sama dalam perbandingan bahan atau rawatan pada masa hadapan? Jelaskan mengapa perkara itu penting.

3

3. Tafsirkan bukti lekukan

22 min

Gunakan jadual anda untuk membuat pernyataan yang paling kukuh berdasarkan bukti. Sertakan kaedah/beban dan sekurang-kurangnya satu butiran bukti visual atau berangka. Jika hanya satu laluan tersedia, jelaskan bahawa perbandingan kekerasan relatif yang sah tidak dapat dibuat berdasarkan satu keputusan sahaja.

Mengapakah nilai kekerasan mentah daripada kaedah atau beban berbeza tidak boleh dibandingkan secara langsung? Jika penukaran berpiawai yang sesuai digunakan, bagaimanakah hasilnya perlu dinyatakan?

Apakah yang boleh dinyatakan oleh hasil kekerasan tentang bahan, dan apakah yang tidak boleh dinyatakan tanpa ujian tambahan yang sesuai, seperti ujian tegangan, hentaman, lesu atau patah?

4

4. Laporan kekerasan

10 min

Tulis satu perenggan laporan pengukuran kekerasan yang ringkas. Sertakan laluan spesimen, kaedah/beban, bukti kekerasan, perbandingan terkawal jika anda membuatnya dan had yang jelas tentang perkara yang boleh dibuktikan oleh kekerasan. Jika hanya satu laluan tersedia, nyatakan bahawa perbandingan kekerasan relatif yang sah tidak dapat dibuat berdasarkan satu keputusan sahaja.

Jadikan pratonton ini satu sesi kelas sebenar

Teruskan ke LabsLand Teach untuk menggunakan pelajaran ini bersama pelajar dan menyemak akses akaun anda.

Cuba pelajaran ini bersama kelas anda