4 Завдання і порядок виконання роботи

та оформлення звіту

4.1 Вивчити під мікроскопом мікроструктури заданих сплавів на основі міді.

4.2 Користуючись альбомом мікроструктур, схематично зари­сувати мікроструктури в зошит:

а) однофазна латунь;

б) двохфазна латунь;

в) однофазна бронза;

г) двохфазна бронза.

4.3 За маркою сплаву вказати його хімічний склад та область застосування.

5 Контрольні запитання

5.1 Які сплави називаються латунями? Бронзами?

5.2 Яка структура сплавів Л86? Л59?

5.3 Яке застосування латуней і бронз?

5.4 чому бронзи мають високу ліквацію?

Робота № 15

Структура і властивості сплавів на основі алюмінію

1 Мета роботи

1.1 Ознайомитись з мікроструктурою , властивостями та застосуванням сплавів на основі алюмінію.

1.2 Вивчити вплив термообробки дуралюміну на його властивості.

2 Прилади та технічні засоби навчання

2.1 Металомікроскоп.

2.2 Набір зразків (шліфів) алюмінієвих сплавів.

2.3 Альбом типових мікроструктур алюмінієвих сплавів.

2.4 Твердомір.

3 Методичні вказівки до самостійної роботи

Опрацювати за підручником та конспектом лекцій з курсу “Матеріалознавство” розділ “Сплави на основі алюмінію”. Звернути увагу на хімічний склад алюмінієвих сплавів, а звідси – на класифікацію їх за механічними і технологічними властивостями.

Технічно чистий алюміній знайшов застосування в електротехнічній промисловості. В машинобудуванні він є основою різних сплавів та порошкових виробів. Температура плавлення алюмінію відповідає 660С, а питома густина складає 2,7 г/см³. Його твердість НВ 20-25 при граничній міцності _в = 60-80 МПа. Відносне видовження (%) складає 40 %. Питомий електроопір дорівнює 2,6548.

Як конструкційний матеріал, алюміній знаходить застосування у вигляді сплавів: Al-Cu, Al-Si, Al-Mn, Al-Mg, Al-Cu-Mg, Al-Mg-Si,Al-Cu-Mg-Si, Al-Zn-Mg-Cu та інші. Усі сплави на основі алюмінію діляться на дві основні групи: деформівні і ливарні. Алюмінієві сплави, одержані методом порошкової металургії, утворюють окрему групу спечених сплавів.

За здатністю до термічної обробки усі алюмінієві сплави діляться на зміцнювані і незміцнювані термічною обробкою.

Сплави Al-Mg, Al- Cu та Al-Cu-Mg є класичним прикладом зміцнюючих деформівних сплавів. Таке зміцнення забезпечується шляхом старіння, суть якого полягає у виділенні із твердого розчину - алюмінію хімічної сполуки типу CuAl₂ чи Al₃Mg₂, яка має назву зміцнюючої фази. Технологічно це здійснюється шляхом нагрівання сплаву алюмінію до температури вище лінії граничної розчинності EQ. На рисунку 15.1 для сплаву 1-1 це температура 300С в точці 1, вище якої структура сплаву складається із однофазного  - розчину. Наступне швидке охолодження

Рисунок 15.1 – Фрагмент діаграми стану Al-Cu

(гартування) фіксує перенасичений твердий розчин домішко­вого компонента алюмінію. Однак це не приводить до підвищення твердості і міцності. Сплави після гартування пластичні і легко піддаються пластичній деформації.

Твердості і міцності вони набувають після витримки їх певний час при кімнатній чи підвищеній температурі ( але нижче точки 1 для сплаву 1-1). При цьому протікає процес виділення із твердого розчину хімічної сполуки (зміцнюючої фази) і за рахунок цього виникає напружений стан сплаву, що й проявляється у вигляді зміцнення і підвищення твердості. Цей процес називається старінням. Якщо цей процес відбувається при кімнатній температурі, то він називається природним старінням, а у випадку протікання його при підвищених температурах - штучним старінням. Слід зауважити, що ефект зміцнення шляхом природного старіння є вищим за штучне старіння.