鋁合金淬火及時效曲線測定實驗ppt課件

1、School of Materials Science and Engineering 指導(dǎo)老師：指導(dǎo)老師： 唐唐 蓓蓓鋁合金時效硬化曲線測定鋁合金時效硬化曲線測定School of Materials Science and Engineering一、實驗?zāi)康囊弧嶒災(zāi)康膎掌握鋁合金淬火及時效操作方法n了解時效溫度、時間對時效強化影響規(guī)律n加深對時效強化及其機理的理解n學(xué)會硬度計及讀數(shù)顯微鏡的使用School of Materials Science and Engineering淬火時效是鋁合金改善力學(xué)性能的的主要熱處理手段二、實驗原理二、實驗原理 鋁合金的淬火時效一般是一個聯(lián)合工藝，一般

2、二者不會單獨出現(xiàn)； 淬火就是將高溫狀態(tài)迅速冷卻到低溫，鋼的淬火是為了獲得馬氏體，鋁的淬火是為了獲得過飽和固溶體，為隨后的時效的準(zhǔn)備過飽和固溶體；鋁合金的淬火又常稱為固溶處理；鋁合金的時效是為了促使過飽和固溶體析出彌散強化相School of Materials Science and Engineering脫溶（時效的實質(zhì)）脫溶（時效的實質(zhì)）-從過飽和固溶體中析出第二相(沉淀相)或形成溶質(zhì)原子聚集區(qū)以及亞穩(wěn)定過渡相的過程。屬擴散型相變。二、實驗原理二、實驗原理飽和飽和固溶體析出相固溶體析出相固溶處理固溶處理固溶淬火固溶淬火（彌散細小的硬質(zhì)點）（彌散細小的硬質(zhì)點）過飽和過飽和固溶體固溶體析出析出

3、固溶處理固溶處理速冷速冷人工時效人工時效自然時效自然時效Tt AB過飽和過飽和School of Materials Science and Engineering 鋁銅合金130時效時的硬度與時間的關(guān)系二、實驗原理二、實驗原理School of Materials Science and Engineering三、實驗步驟與方法三、實驗步驟與方法 n每班分為每班分為3 3個小組，每組分別領(lǐng)取一套試樣個小組，每組分別領(lǐng)取一套試樣(10(10塊試樣塊試樣) )。n將試樣放入箱式電阻爐中，加熱溫度為將試樣放入箱式電阻爐中，加熱溫度為4954953 3 ，保溫，保溫1h1h，保溫結(jié)束快速淬入水槽中。

4、，保溫結(jié)束快速淬入水槽中。n每組取一個試樣立即測定淬火后的硬度（固溶態(tài)的樣品硬度）。每組取一個試樣立即測定淬火后的硬度（固溶態(tài)的樣品硬度）。n每組的其他試樣立即放入箱式電阻爐中進行時效處理，時效溫度分別為每組的其他試樣立即放入箱式電阻爐中進行時效處理，時效溫度分別為130 ,160 ,190 130 ,160 ,190 ，每組取一個溫度進行實驗，保溫時間分別為，每組取一個溫度進行實驗，保溫時間分別為1 1，2 2，4 4，6, 8, 10, 126, 8, 10, 12，1414，16h16h。n時效后將樣品表面氧化層磨去，再進行硬度測定。時效后將樣品表面氧化層磨去，再進行硬度測定。n全部測定

5、完成后，繪制時間全部測定完成后，繪制時間- -硬度曲線。硬度曲線。School of Materials Science and Engineering時效溫度時效溫度時效時間時效時間硬度硬度(HBS)HBS(130HBS(130C)C)HBS(160HBS(160C)C)HBS(190HBS(190C)C)0h0h1h1h2h2h4h4h6h6h8h8h10h10h12h12h14h14h16h16hSchool of Materials Science and Engineering四、實驗設(shè)備及材料四、實驗設(shè)備及材料n箱式電阻爐：加熱試樣用。箱式電阻爐：加熱試樣用。n淬火水槽：淬火水槽：

6、 用于淬火冷卻。用于淬火冷卻。n布式硬度計：測定淬火及時效后硬度。布式硬度計：測定淬火及時效后硬度。n讀數(shù)顯微鏡：測定壓痕直徑。讀數(shù)顯微鏡：測定壓痕直徑。n實驗材料：實驗材料： 20242024鋁合金試樣鋁合金試樣School of Materials Science and Engineering布氏硬度計：HBS測量范圍8450三種壓頭：2.5mm、5mm、10mm有六種負荷：183.75kgf、245kgf、490kgf、735kgf、980kgf、2940kgfF：負荷250kgf ：系數(shù)3.14D：壓頭5mm d：壓痕直徑從公式得到，F(xiàn)、D、是已知，只要測量d值就知道HBS值。因此采

7、用DM讀數(shù)顯微鏡(放大20 x)測量d值，然后查表(10D2)即可。五、布式硬度計五、布式硬度計公式: HBS=2F/D22DDd測定硬度應(yīng)取三點進行測定測定硬度應(yīng)取三點進行測定(最好選中心部位最好選中心部位), 但每兩但每兩點離壓痕中心距離不小于壓痕直徑點離壓痕中心距離不小于壓痕直徑4倍，壓痕中心距試倍，壓痕中心距試樣邊緣的距離不小于壓痕的樣邊緣的距離不小于壓痕的2.5倍倍School of Materials Science and Engineering1 1 打開電源打開電源2 2 放好樣品放好樣品3 3 調(diào)好參數(shù)（壓頭調(diào)好參數(shù)（壓頭5mm5mm、時間、時間30s30s、負載、負載24

8、5kgf245kgf ）4 4 順時針旋轉(zhuǎn)手輪當(dāng)負荷大于順時針旋轉(zhuǎn)手輪當(dāng)負荷大于9090時硬度計會發(fā)出叫時硬度計會發(fā)出叫聲，同時加荷指示燈亮，這時手輪立刻停止，硬度聲，同時加荷指示燈亮，這時手輪立刻停止，硬度計自動進行加荷計自動進行加荷保荷時間保荷時間卸荷結(jié)束，然后逆時卸荷結(jié)束，然后逆時針轉(zhuǎn)動手輪，將試樣取出測定壓痕針轉(zhuǎn)動手輪，將試樣取出測定壓痕(d)(d)，再查表，再查表。五、布式硬度計五、布式硬度計School of Materials Science and Engineering放好樣品放好樣品調(diào)焦調(diào)焦移動樣品臺，把壓痕放置于刻度線上移動樣品臺，把壓痕放置于刻度線上旋轉(zhuǎn)手柄，使線分別與

9、壓痕的兩邊相切，旋轉(zhuǎn)手柄，使線分別與壓痕的兩邊相切，并讀出讀數(shù)并讀出讀數(shù)兩個讀數(shù)相減，得到壓痕直徑兩個讀數(shù)相減，得到壓痕直徑查表，得到布氏硬度查表，得到布氏硬度342534252.87mm4.42mm六、讀數(shù)顯微鏡六、讀數(shù)顯微鏡School of Materials Science and Engineering實驗注意事項：實驗注意事項：1 一個數(shù)據(jù)點硬度至少測三次，盡量減小誤差；2 取樣后，及時關(guān)閉好干燥箱爐門，盡量減少爐溫波動；最后一個取樣的同學(xué)需要關(guān)閉干燥箱電源；3 嚴格按時效時間和溫度進行時效處理，不得隨意變動；4 時效與隨后的硬度測定時間不要間隔太長，最好盡快測量硬度；5 時效后務(wù)

10、必將樣品表面氧化層去除干凈，保證實驗結(jié)果的可靠性School of Materials Science and Engineering131、所有實驗數(shù)據(jù)均要造表并制圖，并附在實驗報告后面；3、實驗報告采用中南大學(xué)實驗報告標(biāo)準(zhǔn)格式；4、根據(jù)實驗結(jié)果，給出誤差分析，說明造成誤差可能存在的因素有哪些；5、根據(jù)實驗結(jié)果，說明時效工藝造成硬度變化的原因；6、根據(jù)實驗結(jié)果，說明時效溫度對時效硬度峰值的影響；實驗報告要求實驗報告要求School of Materials Science and Engineering14做好實驗室開關(guān)門鑰匙的交接工作，確保人走斷水?dāng)嚯婈P(guān)窗關(guān)門；當(dāng)實驗完成后，試驗臺要清潔歸原！安全第一，嚴格按照儀器和設(shè)