Порядок виконання роботи

1. Згідно з рис.3.3, на столику плунжера 3 встановлюють дослідний зразок 14 (алюміній), а на нього ставлять конус 15 всередині направляючої втулки.

2. Підіймають плунжер із зразком до торкання верхньої основи конуса з упором 16 та, стежачи за манометром, зупиняють хід плунжера при відхиленні стрілки манометра на 2 поділки (0,2 МПа). Це те значення тиску, яке потрібне для підняття столика із зразком і усунення всіх зазорів і люфтів.

3. Опускаючи індикатор деформації 17, встановлюють його ніжку на поверхні зразка. Продовжують повільно опускати індикатор, поки стрілка на його шкалі не повернеться на один–два оберти, щоб також усунути всі люфти. Після цього закріплюють індикатор.

4. Встановлюють шкалу індикатора так, щоб його стрілка показувала “0”.

5. Збільшують тиск на одну поділку манометра (рахуючи від “умовного нуля”), беруть відлік по шкалі індикатора і записують в робочий журнал.

6. Продовжують дослід в тій же послідовності, тобто створюють навантаження ступенями, через кожну поділку манометра, по шкалі індикатора визначають деформацію, і всі отримані дані записують в робочий журнал. Граничний тиск вказує викладач.

7. Зареєстровані тиски перераховують у навантаження за формулою (2.8).

8. Аналогічно п.п.1 – 7 втискують конус у гірську породу.

9. Результати експериментів записують в робочий журнал за формою, яка наведена в таблиці 3.1.

Таблиця 3.1 – Результати експериментів

№ п/п	Тиск (р), Па	Навантаження (Р), Н	Деформація (глибина занурення конуса), мкм .
			метал	гірська порода

10. На міліметровому папері будують графіки втискування конуса в алюміній і гірську породу в координатах: по осі ординат – глибина занурення конуса h в мкм, по осі абсцис – навантаження Р в Н. Графіки слід будувати на одному координатному полі.

Контрольні запитання

1. За рахунок чого утворюється лунка при втискуванні конуса в метал (пластичні тіла)?

2. Яка залежність між глибиною занурення та навантаженням при втискуванні конуса в гірські породи?

3. Чому неможливо визначити величину опору втискуванню в гірські породи при зануренні конуса, більшому за h_o?

4. Як усунути вплив люфтів та зазорів при вимірюванні навантаження?

5. Як усунути вплив люфтів та зазорів при вимірюванні деформації?

6. За якою формулою розраховують площу отриманого відбитку при відомому h₀ та куті при вершині конуса.

Література [ 2], стор. 104–105.

Лабораторна робота №4 визначення мікротвердості мінералів і гірських порід приладом пмт-3

Мета роботи. Опанування методики визначення мікротвердості на приладі ПМТ-3 і вивчення взаємозв’язку між твердістю гірської породи і мікро­твердістю породоутворюючих мінералів.

Поняття твердості вперше було запроваджено в мінералогії. У 1882 році Моос склав шкалу твердості, в якій за еталон було вибрано десять мінералів: тальк, гіпс, кальцит, флюорит, апатит, ортоклаз, кварц, топаз, корунд, алмаз. Твердість талька прийнято за одиницю, твердість алмазу умовно дорівнює десяти. Моос розумів під твердістю здатність одного тіла чинити опір проникненню в нього іншого тіла. Це тлумачення твердості, хоча і не є вичерпним, залишається головним і сьогодні.

Твердість, визначена при малих розмірах індентора і малих навантаженнях, отримала назву мікротвердості.

Прилад ПМТ-3 (прилад мікротвердості, 3^-я модель) призначений для випробування матеріалів на твердість втискуванням при навантаженні від 0,02 до 2 Н. Для втискування використовують алмазні піраміди Віккерса і Кнуппа [ 2 ]. Піраміда Віккерса має квадратне січення і кут при вершині між протилежними гранями 136°. Піраміда Кнуппа має ромбічний переріз з кутами 130° та 172,5°.

Втискуючи алмазну піраміду при малих навантаженнях (0,2 – 0,5 Н), на поверхні гірської породи можна отримати пластичний відбиток. За допомогою приладу ПМТ-3 визначають мікротвердість породоутворюючих мінералів і дрібнозернистих порід з розмірами зерен до 0,01 мм. Для середньо- і крупнозернистих порід через малі розміри відбитку (десяті частки міліметра) можна визначити тільки твердість мінералів, з яких складається гірська порода, але не твердість самої породи.