鋁合金淬火及時(shí)效曲線測定實(shí)驗(yàn)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(shí)效硬化曲線測定鋁合金時(shí)效硬化曲線測定School of Materials Science and Engineering一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康囊?、?shí)驗(yàn)?zāi)康膎掌握鋁合金淬火及時(shí)效操作方法n了解時(shí)效溫度、時(shí)間對(duì)時(shí)效強(qiáng)化影響規(guī)律n加深對(duì)時(shí)效強(qiáng)化及其機(jī)理的理解n學(xué)會(huì)硬度計(jì)及讀數(shù)顯微鏡的使用School of Materials Science and Engineering淬火時(shí)效是鋁合金改善力學(xué)性能的的主要熱處理手段二、實(shí)驗(yàn)原理二、實(shí)驗(yàn)原理 鋁合金的淬火時(shí)效一般是一個(gè)聯(lián)合工藝，一般

2、二者不會(huì)單獨(dú)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(shí)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(shí)效是為了促使過飽和固溶體析出彌散強(qiáng)化相School of Materials Science and Engineering脫溶（時(shí)效的實(shí)質(zhì)）脫溶（時(shí)效的實(shí)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(kuò)散型相變。二、實(shí)驗(yàn)原理二、實(shí)驗(yàn)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(xì)小的硬質(zhì)點(diǎn)）（彌散細(xì)小的硬質(zhì)點(diǎn)）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(shí)效人工時(shí)效自然時(shí)效自然時(shí)效Tt AB過飽和過飽和School of Materials Science and Engineering 鋁銅合金130時(shí)效時(shí)的硬度與時(shí)間的關(guān)系二、實(shí)驗(yàn)原理二、實(shí)驗(yàn)原理School of Materials Science and Engineering三、實(shí)驗(yàn)步驟與方法三、實(shí)驗(yàn)步驟與方法 n每班分為每班分為3 3個(gè)小組，每組分別領(lǐng)取一套試樣個(gè)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(gè)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(gè)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(jìn)行時(shí)效處理，時(shí)效溫度分別為每組的其他試樣立即放入箱式電阻爐中進(jìn)行時(shí)效處理，時(shí)效溫度分別為130 ,160 ,190 130 ,160 ,190 ，每組取一個(gè)溫度進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，保溫時(shí)間分別為，每組取一個(gè)溫度進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，保溫時(shí)間分別為1 1，2 2，4 4，6, 8, 10, 126, 8, 10, 12，1414，16h16h。n時(shí)效后將樣品表面氧化層磨去，再進(jìn)行硬度測定。時(shí)效后將樣品表面氧化層磨去，再進(jìn)行硬度測定。n全部測定

5、完成后，繪制時(shí)間全部測定完成后，繪制時(shí)間- -硬度曲線。硬度曲線。School of Materials Science and Engineering時(shí)效溫度時(shí)效溫度時(shí)效時(shí)間時(shí)效時(shí)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(shí)驗(yàn)設(shè)備及材料四、實(shí)驗(yàn)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(jì)：測定淬火及時(shí)效后硬度。布式硬度計(jì)：測定淬火及時(shí)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(shí)驗(yàn)材料：實(shí)驗(yàn)材料： 20242024鋁合金試樣鋁合金試樣School of Materials Science and Engineering布氏硬度計(jì)：HBS測量范圍8450三種壓頭：2.5mm、5mm、10mm有六種負(fù)荷：183.75kgf、245kgf、490kgf、735kgf、980kgf、2940kgfF：負(fù)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(jì)五、布式硬度計(jì)公式: HBS=2F/D22DDd測定硬度應(yīng)取三點(diǎn)進(jìn)行測定測定硬度應(yīng)取三點(diǎn)進(jìn)行測定(最好選中心部位最好選中心部位), 但每兩但每兩點(diǎn)離壓痕中心距離不小于壓痕直徑點(diǎn)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(shí)間、時(shí)間30s30s、負(fù)載、負(fù)載24

8、5kgf245kgf ）4 4 順時(shí)針旋轉(zhuǎn)手輪當(dāng)負(fù)荷大于順時(shí)針旋轉(zhuǎn)手輪當(dāng)負(fù)荷大于9090時(shí)硬度計(jì)會(huì)發(fā)出叫時(shí)硬度計(jì)會(huì)發(fā)出叫聲，同時(shí)加荷指示燈亮，這時(shí)手輪立刻停止，硬度聲，同時(shí)加荷指示燈亮，這時(shí)手輪立刻停止，硬度計(jì)自動(dòng)進(jìn)行加荷計(jì)自動(dòng)進(jìn)行加荷保荷時(shí)間保荷時(shí)間卸荷結(jié)束，然后逆時(shí)卸荷結(jié)束，然后逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)手輪，將試樣取出測定壓痕針轉(zhuǎn)動(dòng)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(jì)五、布式硬度計(jì)School of Materials Science and Engineering放好樣品放好樣品調(diào)焦調(diào)焦移動(dòng)樣品臺(tái)，把壓痕放置于刻度線上移動(dòng)樣品臺(tái)，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(gè)讀數(shù)相減，得到壓痕直徑兩個(gè)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(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)：實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)：1 一個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)硬度至少測三次，盡量減小誤差；2 取樣后，及時(shí)關(guān)閉好干燥箱爐門，盡量減少爐溫波動(dòng)；最后一個(gè)取樣的同學(xué)需要關(guān)閉干燥箱電源；3 嚴(yán)格按時(shí)效時(shí)間和溫度進(jìn)行時(shí)效處理，不得隨意變動(dòng)；4 時(shí)效與隨后的硬度測定時(shí)間不要間隔太長，最好盡快測量硬度；5 時(shí)效后務(wù)

10、必將樣品表面氧化層去除干凈，保證實(shí)驗(yàn)結(jié)果的可靠性School of Materials Science and Engineering131、所有實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)均要造表并制圖，并附在實(shí)驗(yàn)報(bào)告后面；3、實(shí)驗(yàn)報(bào)告采用中南大學(xué)實(shí)驗(yàn)報(bào)告標(biāo)準(zhǔn)格式；4、根據(jù)實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)結(jié)果，說明時(shí)效工藝造成硬度變化的原因；6、根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，說明時(shí)效溫度對(duì)時(shí)效硬度峰值的影響；實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求School of Materials Science and Engineering14做好實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)完成后，試驗(yàn)臺(tái)要清潔歸原！安全第一，嚴(yán)格按照儀器和設(shè)