KARTA PRACY ĆWICZENIA LABORATORYJNEGO

WIMiR „Nauka o materiałach” Data:

Ćw. nr:

Ocena:

- laboratorium

.............

....................

...................

Student:

Grupa:

Prowadzący:

...........................................

............

...................

Wykonanie ćwiczenia:

1. Pierwszym zadaniem jest oznaczenie gęstości nasypowej i gęstości nasypowej z usadem proszku ceramicznego. Rodzaj materiału podaje Prowadzący.

Rodzaj materiału ....................................

gęstość rzeczywista materiału drz = ........ g/cm3

Masa pustego cylindra pomiarowego

mpc = ........... g

Masa cylindra wypełnionego proszkiem

mcpr = .......... g

Gęstość nasypowa

dnas = (mcpr – mpc)/25 ............ g/cm3

Objętość, zajmowana przez proszek po utrząsaniu Vu = .......... cm3

Gęstość nasypowa z usadem

dus = (mcpr – mpc)/Vu ............ g/cm3

2. Następnie, z tego samego proszku, należy uformować poprzez prasowanie jednoosiowe w formie stalowej trzy wypraski. Warunki prasowania (siła) podaje Prowadzący.

nacisk prasowania

F = ............... kG

średnica stempla prasującego Fst = .............. mm ciśnienie prasowania

P = ................. kG/mm2 = ................... MPa; średnica formy Ff = .............. mm 3. Należy określić: gęstość pozorną wyprasek dpi ważąc je i określając ich objętość (mierząc wysokość hi i przyjmując średnicę Ff ), gęstość względną wyprasek, dwi = ( dpi/drz)*100%, oraz porowatość pi = 100% - dwi.

Obliczyć wartości średnie wymienionych wielkości i ich odchylenie standardowe.

Nr próbki

masa

wysokość

objętość

gęstość pozorna

gęstość wzgl.

porowatość

wypraski,

wypraski,

wypraski,

wypraski,

wypraski,

wypraski

mi, g

hi, mm

Vi, cm3

dpi, g/cm3

dwi, %

pi, %

1

2

3

Średnia

--------

--------

---------

4. Analogicznie do p. 3, należy określić gęstość pozorną dspi spieków badanej fazy ceramicznej podanych przez Prowadzącego (poprzez ważenie i określenie wymiarów). Obliczyć gęstość względną dswi i porowatość psi spieków. Określić skurcz liniowy spiekania DLi = (Ff – F si )/Ff)*100 % oraz oszacować skurcz objętościowy D wykorzystując formułę: D

V

Vi = 3*DLi. Obliczyć wartości średnie wymienionych wielkości i ich odchylenie standardowe.

Nr

masa

wysokość średnica objętość

gęstość

gęstość porowatość

skurcz

skurcz

próbki

spieku,

spieku,

spieku,

spieku,

poz.

wzgl.

spieku,

liniowy

objętościowy

ms

F

ps

spiekania,

spiekania,

i, g

hsi, mm

s

Vs

spieku,

spieku,

i, mm

i, cm3

i, %

ds

D

D

pi, g/cm3

dswi, %

Li, %

Vi, %

1

2

3

Średnia -------

------

------

-------

5. Dokonać pomiaru metodą siatkową udziału objętościowego wybranej fazy na fotografii zgładu materiału: a) Wybrać odpowiednią siatkę punktów o wymiarach 10 na 10 punktów (s = 100) rozmieszczonych w odstępach dostosowanych do wielkości fotografii i charakteru badanej mikrostruktury.

b) Wykonać 20 pomiarów (liczba przyłożeń siatki k = 20) w różnych miejscach przygotowanej fotografii zgładu materiału. Dla każdego pojedynczego pomiaru zliczyć liczbę punktów, które trafiły w wybraną fazę.

c) Przedstawić wyniki pomiarów w tabeli: Numer

Liczba punktów

Numer przyłożenia Liczba punktów

przyłożenia siatki padających na fazę siatki padających na fazę

1

11

2

12

3

13

4

14

5

15

6

16

7

17

8

18

9

19

10

20

d) Wyliczyć udział objętościowy wybranej fazy P P zgodnie ze wzorem:

V

å

V(b) @ P P(b) = (1/ks) Pi(b);

..............................

i

gdzie: P P(b) - udział objętościowy fazy b wyliczony po k przyłożeniach siatki, Pi(b) - liczba punktów trafiająca w fazę b w i-tym przyłożeniu siatki złożonej z s punktów.

e) Jeżeli potraktujemy każde przyłożenie siatki jako pojedynczy pomiar i dla każdego przyłożenia wyliczymy wartość udziału objętościowego, to możemy obliczyć wartość średnią x z tych pomiarów i następnie oszacować odchylenie standardowe wartości średniej s( x ) oraz przedział ufności wartości średniej korzystając z następujących wzorów:

x = ( å x )/n

....................

s( x ) = {[ å (x- x )2]/[n(n-1)]}0.5 = {[( å x2) - ( x å x)]/[n(n-1)]}0.5

....................

m = x ± t s( x )

....................

gdzie x- pojedynczy pomiar VV , n - całkowita liczba pomiarów (przyłożeń), m - estymowana wartość średnia. Wartość parametru t odczytujemy z tablicy rozkładu t dla odpowiedniej liczby stopni swobody (równej n-1) oraz dla założonego poziomu istotności a, który w naszym przypadku wynosi 0.05. Dla n = 20 i a = 0.05 parametr t = 2.093.

W opisany powyżej sposób należy obliczyć przedział ufności średniego udziału objętościowego dla metody siatkowej.