Металловедение и термическая обработка металлов. Сизов И.Г - 102 стр.

UptoLike

Лабораторная работа 12
ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ
ТЕРМООБРАБОТКИ НА СТРУКТУРУ
И СВОЙСТВА ДУРАЛЮМИНА
Цель работы: изучить влияние условий
термообработки - на структуру и свойства дуралюмина.
Для выполнения работы студент должен знать:
классификацию алюминиевых сплавов, состав,
термообработку, свойства и область применения
дуралюминов.
Сведения из теории.
В автомобильной технике из цветных сплавов широкое
применение находят сплавы на основе алюминия. Они
обладают малой и массовой плотностью, достаточной
прочностью и коррозионной стойкостью, высокой электро -
и теплопроводностью. В большинстве своем алюминиевые
сплавы представляют собой ограниченные твердые
растворы переменной растворимости. С повышением
температуры растворимость компонентов в основе сплава
увеличивается, что обуславливает возможность упрочнения
его путем термической обработки. По своим
технологическим свойствам алюминиевые сплавы делятся
на деформируемые и литейные. Из деформируемых
наибольшее применение получили дуралюмины,
представляющие собой тройную систему Al – Cu – Mg (Д1,
Д16, Д18 и т.д.).
Рассмотрим термообработку на примере дуралюмина
Д16, который широко используется как конструкционный
материал. Его состав: Al – основа, Cu – 3,8 – 4,8%, Mg – 1%.
Термическая обработка дуралюмина с целью
упрочнения состоит из закалки и последующего старения.
Рис.1. Основные виды термообработки дуралюминов:
закалка, старение, и отжиг.
При закалке получается неравновесный пересыщенный
твердый раствор меди в алюминии. С течением времени
закаленный дуралюмин испытывает структурные
превращения (старение), приводящие к его упрочнению.
На рисунке 1.показана часть диаграммы состояния Al –
Cu (DF – линия переменной растворимости). При
комнатной температуре сплав имеет структуру, состоящую
из α-твердого раствора и вторичной фазы Cu Al
2
. В
результате нагрева под закалку дуралюмина до t = 500±5
0
С
и выдержке при этой температуре происходит растворение
вторичных фаз и получается однородный α-твердый
раствор. При быстром охлаждении в воде медь не успевает
выделиться из кристаллической решетки раствора, в
результате получается пересыщенный неравновесный
Ж+
+
α
тв.
α
тв.р
+CuAl
2
T
зак
.
D
A
197 196