《铝合金淬火及时效曲线测定实验详解》由会员分享，可在线阅读，更多相关《铝合金淬火及时效曲线测定实验详解（15页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、School of Materials Science and Engineering 指导老师： 唐 蓓 铝合金时效硬化曲线测定 School of Materials Science and Engineering 一、实验目的 n掌握铝合金淬火及时效操作方法 n了解时效温度、时间对时效强化影响规律 n加深对时效强化及其机理的理解 n学会硬度计及读数显微镜的使用 School of Materials Science and Engineering 淬火时效是铝合金改善力学性能的的主要热处理手段 二、实验原理 铝合金的淬火时效一般是一个联合工艺，一般二者不 会单独出现； 淬火就是将高温状态
2、迅速冷却到低温，钢的淬火是为 了获得马氏体，铝的淬火是为了获得过饱和固溶体，为随 后的时效的准备过饱和固溶体；铝合金的淬火又常称为固 溶处理；铝合金的时效是为了促使过饱和固溶体析出弥散 强化相 School of Materials Science and Engineering 脱溶（时效的实质） -从过饱和固溶体中析出第二相(沉淀相)或形成溶质原 子聚集区以及亚稳定过渡相的过程。属扩散型相变。 二、实验原理 饱和固溶体析出相 固溶处理 固溶淬火 （弥散细小的硬质点） 过饱和固溶体 析出 固溶处理 速冷 人工时效 自然时效 T t AB 过饱和 School of Materials Sci
3、ence and Engineering 铝铜合金130时效时的硬度与时间的关系 二、实验原理 School of Materials Science and Engineering 三、实验步骤与方法 n 每班分为3个小组，每组分别领取一套试样(10块试样)。 n 将试样放入箱式电阻炉中，加热温度为4953 ，保温1h ，保温结束快速淬入水槽中。 n 每组取一个试样立即测定淬火后的硬度（固溶态的样品硬度） 。 n 每组的其他试样立即放入箱式电阻炉中进行时效处理，时效温 度分别为130 ,160 ,190 ，每组取一个温度进行实验， 保温时间分别为1，2，4，6, 8, 10, 12，14，1
4、6h。 n 时效后将样品表面氧化层磨去，再进行硬度测定。 n 全部测定完成后，绘制时间-硬度曲线。 School of Materials Science and Engineering 时效温度时效时间硬度(HBS) HBS(130C)HBS(160C)HBS(190C) 0h 1h 2h 4h 6h 8h 10h 12h 14h 16h School of Materials Science and Engineering 四、实验设备及材料 n箱式电阻炉：加热试样用。 n淬火水槽： 用于淬火冷却。 n布式硬度计：测定淬火及时效后硬度。 n读数显微镜：测定压痕直径。 n实验材料： 2024
5、铝合金试样 School of Materials Science and Engineering 布氏硬度计：HBS测量范围8450 三种压头：2.5mm、5mm、10mm 有六种负荷：183.75kgf、245kgf、490kgf、735kgf、980kgf、2940kgf F：负荷250kgf ：系数3.14 D：压头5mm d：压痕直径 从公式得到，F、D、是已知，只要测量d 值就知道HBS值。因此采用DM读数显微镜(放 大20x)测量d值，然后查表(10D2)即可。 五、布式硬度计 公式: HBS=2F/D 测定硬度应取三点进行测定(最好选中心部位), 但 每两点离压痕中心距离不小于
6、压痕直径4倍，压痕 中心距试样边缘的距离不小于压痕的2.5倍 School of Materials Science and Engineering 1 打开电源 2 放好样品 3 调好参数（压头5mm、时间30s、负载 245kgf ） 4 顺时针旋转手轮当负荷大于90时硬度计 会发出叫声，同时加荷指示灯亮，这时手 轮立刻停止，硬度计自动进行加荷保荷 时间卸荷结束，然后逆时针转动手轮， 将试样取出测定压痕(d)，再查表。 五、布式硬度计 School of Materials Science and Engineering 放好样品 调焦 移动样品台，把压痕放置于刻度 线上 旋转手柄，使线分
7、别与压痕的两 边相切，并读出读数 两个读数相减，得到压痕直径 查表，得到布氏硬度 342 5 342 5 2.87mm4.42mm 六、读数显微镜 School of Materials Science and Engineering 实验注意事项： 1 一个数据点硬度至少测三次，尽量减小误差； 2 取样后，及时关闭好干燥箱炉门，尽量减少炉温波动； 最后一个取样的同学需要关闭干燥箱电源； 3 严格按时效时间和温度进行时效处理，不得随意变动； 4 时效与随后的硬度测定时间不要间隔太长，最好尽快测 量硬度； 5 时效后务必将样品表面氧化层去除干净，保证实验结果 的可靠性 School of Mat
8、erials Science and Engineering 13 1、所有实验数据均要造表并制图，并附在实验报告后面 ； 3、实验报告采用中南大学实验报告标准格式； 4、根据实验结果，给出误差分析，说明造成误差可能存 在的因素有哪些； 5、根据实验结果，说明时效工艺造成硬度变化的原因； 6、根据实验结果，说明时效温度对时效硬度峰值的影响 ； 实验报告要求 School of Materials Science and Engineering 14 做好实验室开关门钥匙的交接工作，确保人走断水断电关窗关门； 当实验完成后，试验台要清洁归原！ 安全第一，严格按照仪器和设备的操作流程进行操作，谨防烧烫 伤和触电； 操作设备切忌粗暴，维持设备完好才能确保实验可靠地持续进行； 目前可用设备有限，更要珍惜! 实验安全注意事项 人身安全 设备完好 实验室安全 实验完成后，把样品交给班长 实验样品须回收 Thank you !
