10.3. Порядок выполнения работы

Работу выполняют на круглых образцах для испытаний растяжение. Материал для изготовления образцов – прутки круглого, квадратного или прямоугольного сечения, а также листы из деформируемых алюминиевых сплавов. Форма, размеры образцов и условия испытаний должны соответствовать ГОСТ 1497-73. Работу следует проводить в следующем порядке.

1. Каждый студент выполняет работу на одном - двух образцах.

2. Измерить твёрдость образцов, сталь, до термической обработки на приборе типа Роквелл. Твёрдость определить, как среднеарифметическое число трёх измерений.

3. Образцы для закалки разделить на три группы. Образцы первой группы нагреть при температурах: до 460 – 470^°С, поместив их в предварительно нагретую до заданной температуры печь, второй группы – до 480 – 460^°С, третьей до 500 – 510^°С. Время выдержки при температуре нагрева определить из расчета 3 мин на 1мм наибольшего диаметра образца. После нагрева образцы охладить в воде.

4. После закалки образцы зачистить и измерить твёрдость на приборе Роквелл. По значениям твердости рассчитывают предел прочности по формуле: σв= 0,26НВ.

5. Данные измерения занести в таблицу 10.1. Значения твердости Роквелла перевести в твердость по Бринеллю, используя таблицу А.1 приложения.

6. Закаленные образцы подвергают искусственному старению при температурах 100, 150, 185, 2000С. Длительность выдержки определяется в зависимости от времени, отведенного для лабораторных занятий по этой работе.

7. После старения образцы зачистить и измерить твёрдость на приборе Роквелл. Данные записать в таблицу 1.

8. На основе полученных данных построить графики, характеризующие изменение механических свойств сплава в зависимости от температуры закалки, температуры старения.

Таблица 10.1

Результаты проведенного эксперимента

Марка сплава, номер образца	Твёрдость до термообработки, НRCЭ	Вид термообработки	Охлаждающая среда	Температура нагрева, оС	σв/ σт, МПа	Твёрдость после термообработки, НRCЭ	Структура после термообработки
1. 2. 3. 4.		Закалка Закалка Закалка закалка	Вода Вода Вода вода	460 470 490 510
1. 2. 3. 4.		старение старение старение старение	воздух воздух воздух воздух	100 150 185 200

9. В выводах каждый студент самостоятельно определяет влияние термической обработки на структуру и свойства сплава со ссылкой на прочитанную литературу.

Материалы и оборудование

1. Лабораторные печи типа СНОУЛ на температуру 1000^° С, 10 шт.

2. Напильники по металлу –10 шт.

3. Образцы для закалки.

4. Твердомеры типа Роквелл – 5 шт.

5. Клещи для закалки – 5 шт.

6. Универсальная разрывная машина.

Задание

1. Используя литературные источники и диаграмму состояния Al-Cu изучить процессы, происходящие при термической обработке дуралюмина.

2. Провести закалку дюралюминиевых образцов и определить их твердость.

3. Выявить влияние температуры старения и времени выдержки на изменение твердости закаленных дюралюминиевых образцов.

4. Построить зависимости изменения твердости от времени и температуры искусственного старения. Объяснить эти зависимости и описать процессы, происходящие при нагревании закаленных дюралюминиевых образцов.

5. Индивидуальный вопрос.

6. Составить отчет.

При выполнении первого задания следует особо обратить внимание на правильность выбора температуры закалки, используя диаграмму состояния Al-Cu, Знать, какая микроструктура получается после правильно проведенной закалки и какие превращения происходят при нагревании свежезакаленного сплава.

Эта часть работы выполняется студентами в порядке подготовки к работе.

Для выполнения второго, третьего, четвертого заданий каждой бригаде выдаются образцы дуралюмина Д16 в отожженном состояний. Перед закалкой на 3 образцах замерить твердость на приборе Роквелла по шкале В. На каждом образце сделать не менее трех замеров. Среднее значение твердости из девяти замеров внести в табл.10.1.

Образцы поместить в лабораторную печь, разогретую до 500°С+5°С. После 5 мин. выдержки, произвести закалку в воду (время переноса образцов из печи в воду не более 5 сек) и замерить твердость по методике описанной: ваше. Среднее значение твердости этих образцов занести в таблицу 10.1.

Старение образцов проводят по режимам, приведенным в табл.10.1. Каждая бригада проводит старение 15, 20 и 30 мин., образцы помещают в лабораторные печи сразу после закалки. После выдержки в печи образцы охлаждают в воде и замеряют твердость на приборе Роквелла по шкале В. Среднее значение твердости (из 3 замеров) заносят в табл.10.1.

По данный таблицы I0.1. построишь график зависимости изменения твердости (HB) от времени старения для каждой температуры. Кратко объяснить ход кривых и описать процессы, происходящие при нагревании закаленных дюралюминовых образцов.

№	Исходная твердость	Твердость после закалки HRB	Температура старения, °С	Время старения, мин	Твердость после старения HRB
1			100	10
2			100	15
3			100	20
			200	10
			200	20
			200	30
			300	10
			300	20
			300	30

Содержание отчета

1. Название работы, цель и задание.

2. Участок диаграммы Al-Cu со стороны Al.

3. Заполненная таблица 10.1.

4. Графики изменения твердости.

5. Выводы по данным таблицы 10.1. и графики изменения твердости и зависимости от времени и температуры старения.

6. Ответ на индивидуальный вопрос.