Термическая обработка деформируемых алюминиевых сплавов

Цель работы

1. Ознакомиться с основами теории и практики термической обработки алюминиевых сплавов.

2. Экспериментально выполнить закалку термически упрочня­емого алюминиевого сплава, оценить влияние закалки на свойства сплава.

3. Экспериментально исследовать изменение свойств сплава после закалки и естественного старения в течение различных пе­риодов времени, если сплав поддается естественному старению, а также провести искусственное старение, определив оптимальную температуру старения при постоянном времени и оптимальное вре­мя старения при постоянной температуре.

4. Выявить, изучить с помощью оптического микроскопа и за­рисовать структуру типичных алюминиевых сплавов в различном со­стоянии, указав фазовый состав, свойства и применение этих спла­вов.

 

Содержание работы

1. На чем основана возможность упрочнения алюминиевых сплавов путем закалки? _______________________________________________________

______________________________________________________________________________________________________________________________________

2. Нарисуйте диаграмму состояния Al-Cu и схему закалки и старения дуралюмина (рис. 10.3. методички).

 

 

3. Укажите состав сплава Д16 ____________________________________

Нанесите на диаграмме Al-Cu область закалочных температур.

4. Что представляет собой структура дуралюмина Д16?

а) в отожженном состоянии ______________________________________

___________________________________________________________________

б) в нагретом для закалки состоянии ______________________________

___________________________________________________________________

в) непосредственно после закалки ________________________________

___________________________________________________________________

г) после закалки и естественного старения _________________________

___________________________________________________________________

д) после закалки и искусственного старения ________________________

___________________________________________________________________

5. Опишите фазы искусственного старения. Как на различных фазах изменяется прочность и твердость? ______________________________________

______________________________________________________________________________________________________________________________________

6. В чем отличие фазового старения от зонного? В каких сплавах протекает зонное, а в каких – фазовое старение? Возможно ли естественное фазовое старение? __________________________________________________________

______________________________________________________________________________________________________________________________________

 

Практическая часть

1. Провести закалку в воде образцов из сплава Д16 (или другого термически упрочняемого сплава). Замерить твердость (HRB) образцов после закалки. Сравнить с твердостью незакаленного образца.

Твердость Д16 до закалки HRB = __________

Твердость Д16 после закалки HRB = __________

2. Экспериментально исследовать влияние времени естественного старения при 20 °С и искусственного старения при температуре 120 °С на твердость и прочность образцов. После старения измерить твердость, результаты внести в таблицу, построить графики HRB = f (tстар, мин).

 

Время старения, мин 7-14 суток
HRB tстар=20°С              
tстар=120°С              

 

 
 

Выводы: ______________________________________________________

___________________________________________________________________

3. Экспериментально исследовать влияние искусственного старения в течение 30 мин при различной температуре на твердость и прочность закаленных образцов из сплава Д16. Результаты внести в таблицу. Построить график HRB = f (tстар,°С).

 

Температура старения, °С
Твердость HRB          
Структура            

 

 

 
 

4. Изучить с помощью микроскопа структуру алюминиевых сплавов в различном состоянии, зарисовать ее в таблицу, указав фазовый и структурный состав.

№ Марка сплава Химич. состав Состояние Зарисовка микроструктуры Фазовый и структурный состав
1.            
2.            
3.            
4.            
5.