Задание и методические рекомендации

1. Начертить часть диаграммы AlCu, указать на ней сплав Д1

(Аl + 3,8... 4,8% Сu + 0,4... 0,8% Мg + 0,4...0,8% Мn). Выбрать для него температуру нагрева под закал­ку. Показать на диаграмме состояния интервал закалочных температур для других сплавов.

2. Провести закалку образцов из заданного сплава (Д1, Д16 или другого термически упрочняемого сплава). Замерить твердость ( НRВ ) образцов после закалки, оценить влияние закалки на свой­ства.

3. Экспериментально исследовать процесс естественного ста­рения, для чего через каждые 15 мин измерять твердость закален­ного образца (во время занятий), а затем провести измерение твердости через 3, 7 (желательно) и через 14 суток (на следующем занятии).

4. Экспериментально исследовать процесс искусственного ста­рения в течение различного времени при постоянной температуре (120 или 150°С). Для этого закаленные образцы с примерно одина­ковой твердостью в количестве 4 шт. поместить в печь с заданной температурой, затем извлекать по одному образцу через 5, 15, 30, 45 мин и измерять твердость. Данные занести в таблицу, построить график зависимости твердости от времени старения. Определить оп­тимальное время старения при заданной температуре.

5. Экспериментально исследовать процесс искусственного ста­рения в течение постоянного времени (30 мин) при различных тем­пературах. Для этого закаленные образцы поместить в печи с раз­ной температурой (по одному образцу в каждую печь). Значения температуры старения занести в таблицу. Через 30 мин образцы извлечь из пе­чей, охладить (можно в воде) и замерить твердость. Данные занес­ти в таблицу. Построить график зависимости твердости от темпе­ратуры старения (при постоянном времени старения). Определить оптимальную температуру старения.

6. Выявить, с помощью оптического микроскопа изучить и за­рисовать в таблицу по предлагаемой форме структуру типичных алю­миниевых сплавов в различном состоянии (не менее 56 микрошли­фов), указать на зарисовках фазовый состав сплавов, а в послед­ней графе таблицы отразить (используя учебники, справочники, пла­каты и другие источники) свойства и применение этих сплавов в соответствующем состоянии.

Контрольные вопросы

1. Как классифицируются алюминиевые сплавы? На чем основа­на возможность термического упрочнения ряда сплавов?

2. Какова структура термически упрочняемых сплавов в равно­весном состоянии? Как изменяется структура и свойства сплавов в процессе нагрева, закалки, естественного и искусственного старе­ния?

3. Охарактеризуйте особенности зонного и фазового старения.

4. Что происходит в закаленных дуралюминах при естественном старении, как изменяются при этом свойства сплавов? Что представ­ляет собой обработка на возврат?

5. Охарактеризуйте стадии искусственного старения дуралюмина. Почему на определенной стадии искусственного старения наблю­дается перестаривание?