鋁合金淬火及時(shí)效曲線測(cè)定實(shí)驗(yàn)

指導(dǎo)老師：唐蓓鋁合金時(shí)效硬化曲線測(cè)定第一頁(yè)，共十五頁(yè)。一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康恼莆珍X合金淬火及時(shí)效操作方法了解時(shí)效溫度、時(shí)間對(duì)時(shí)效強(qiáng)化影響規(guī)律加深對(duì)時(shí)效強(qiáng)化及其機(jī)理的理解學(xué)會(huì)硬度計(jì)及讀數(shù)顯微鏡的使用第二頁(yè)，共十五頁(yè)。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)原理鋁合金的淬火時(shí)效一般是一個(gè)聯(lián)合工藝，一般二者不會(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(guò)飽和固溶體，為隨后的時(shí)效的準(zhǔn)備過(guò)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(guò)飽和固溶體析出彌散強(qiáng)化相第三頁(yè)，共十五頁(yè)。脫溶（時(shí)效的實(shí)質(zhì)）----從過(guò)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(guò)渡相的過(guò)程。屬擴(kuò)散型相變。二、實(shí)驗(yàn)原理飽和α固溶體＋析出相固溶處理固溶淬火（彌散細(xì)小的硬質(zhì)點(diǎn)）過(guò)飽和α固溶體析出固溶處理速冷人工時(shí)效自然時(shí)效Ttαβ

α＋βABα過(guò)飽和α第四頁(yè)，共十五頁(yè)。

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)原理第五頁(yè)，共十五頁(yè)。三、實(shí)驗(yàn)步驟與方法

每班分為3個(gè)小組，每組分別領(lǐng)取一套試樣(10塊試樣)。將試樣放入箱式電阻爐中，加熱溫度為495℃±3℃，保溫1h，保溫結(jié)束快速淬入水槽中。每組取一個(gè)試樣立即測(cè)定淬火后的硬度（固溶態(tài)的樣品硬度）。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℃，每組取一個(gè)溫度進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，保溫時(shí)間分別為1，2，4，6,8,10,12，14，16h。時(shí)效后將樣品表面氧化層磨去，再進(jìn)行硬度測(cè)定。全部測(cè)定完成后，繪制時(shí)間-硬度曲線。第六頁(yè)，共十五頁(yè)。時(shí)效溫度—時(shí)效時(shí)間—硬度(HBS)HBS(130°C)HBS(160°C)HBS(190°C)0h1h2h4h6h8h10h12h14h16h第七頁(yè)，共十五頁(yè)。四、實(shí)驗(yàn)設(shè)備及材料箱式電阻爐：加熱試樣用。淬火水槽：用于淬火冷卻。布式硬度計(jì)：測(cè)定淬火及時(shí)效后硬度。讀數(shù)顯微鏡：測(cè)定壓痕直徑。實(shí)驗(yàn)材料：2024鋁合金試樣第八頁(yè)，共十五頁(yè)。布氏硬度計(jì)：HBS測(cè)量范圍8~450三種壓頭：ф2.5mm、ф5mm、ф10mm有六種負(fù)荷：183.75kgf、245kgf、490kgf、735kgf、980kgf、2940kgfF：負(fù)荷250kgfπ：系數(shù)3.14D：壓頭5mmd：壓痕直徑從公式得到，F(xiàn)、D、π是已知，只要測(cè)量d值就知道HBS值。因此采用DM讀數(shù)顯微鏡(放大20x)測(cè)量d值，然后查表(10D2)即可。五、布式硬度計(jì)公式:HBS=2F/πD測(cè)定硬度應(yīng)取三點(diǎn)進(jìn)行測(cè)定(最好選中心部位),但每?jī)牲c(diǎn)離壓痕中心距離不小于壓痕直徑4倍，壓痕中心距試樣邊緣的距離不小于壓痕的2.5倍第九頁(yè)，共十五頁(yè)。1打開(kāi)電源2放好樣品3調(diào)好參數(shù)（壓頭ф5mm、時(shí)間30s、負(fù)載245kgf）4順時(shí)針旋轉(zhuǎn)手輪當(dāng)負(fù)荷大于90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，硬度計(jì)自動(dòng)進(jìn)行加荷→保荷時(shí)間→卸荷結(jié)束，然后逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)手輪，將試樣取出測(cè)定壓痕(d)，再查表。五、布式硬度計(jì)第十頁(yè)，共十五頁(yè)。放好樣品調(diào)焦移動(dòng)樣品臺(tái)，把壓痕放置于刻度線上旋轉(zhuǎn)手柄，使線分別與壓痕的兩邊相切，并讀出讀數(shù)兩個(gè)讀數(shù)相減，得到壓痕直徑查表，得到布氏硬度342534252.87mm4.42mm六、讀數(shù)顯微鏡第十一頁(yè)，共十五頁(yè)。實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)：1一個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)硬度至少測(cè)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(cè)定時(shí)間不要間隔太長(zhǎng)，最好盡快測(cè)量硬度；5時(shí)效后務(wù)必將樣品表面氧化層去除干凈，保證實(shí)驗(yàn)結(jié)果的可靠性第十二頁(yè)，共十五頁(yè)。131、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(shuō)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(shuō)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(shuō)明時(shí)效溫度對(duì)時(shí)效硬度峰值的影響；實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求第十三頁(yè)，共十五頁(yè)。14做好實(shí)驗(yàn)室開(kāi)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)備的操作流程進(jìn)行操作，謹(jǐn)防燒燙傷和觸電；操作設(shè)備切忌粗暴，維持設(shè)備完好才能確