25.05.2016 SiMR Godzina: 12:00
Sprawozdanie
Ważniejsze stopy miedzi i aluminium oraz sposoby
ich umacniania
1. Cel ćwiczenia
Poznanie najważniejszych stopów miedzi, takich jak brązy, mosiądze, miedzionikle oraz
stopów aluminium  siluminy i durale.
Zapoznanie się ze sposobami wzmacniania stopów miedzi oraz aluminium.
2. Wstęp teoretyczny
Metoda umocnienia wydzieleniowego: metoda obróbki cieplnej stopów aluminium oraz
miedzi, która ma na celu uzyskanie przez materiał wyższych wartości wytrzymałości oraz
twardości. Polega ona na przeprowadzeniu po sobie procesów przesycania, a następnie
starzenia.
Wymaga ona zmiennej rozpuszczalności w stanie stałym w roztworze z którego wykonany jest
poddawany jej materiał.
Przesycanie: wygrzanie stopu w temperaturze trochÄ™
powyżej krzywej zmiennej rozpuszczalności w celu rozpuszczenia, następnie stop
przetrzymywany jest w tej temperaturze, aby nastąpiło pełne rozpuszczenie obu składników i
ujednorodnienie składu chemicznego a następnie szybko schładza w celu zatrzymania w
roztworze składnika o zmiennej rozpuszczalności. Dzięki temu przesycony stop uzyskuje
nieco lepsze wartości wytrzymałościowe, ale po procesie znajduje się w stanie
metastabilnym.
Różnice pomiędzy przesycaniem a hartowaniem:
Proces przesycania znacząco rożni się od procesu hartowania, gdyż nie dochodzi w nim do
przemiany alotropowej, a stopy na których stosuje się ten proces nie posiadają w swoim
składzie chemicznym węgla i żelaza.
Starzenie: polega na doprowadzeniu stopy do stanu równowagi, może przebiegać ono
naturalnie lub sztucznie w specjalnie dobranych do konkretnego celu warunkach.
Przeprowadza się je w taki sposób, aby uzyskać w materiale stan przedwydzieleniowy,
ponieważ wtedy stop osiąga najwyższe wartości wytrzymałościowe i twardość.
3. Przebieg ćwiczenia
Do przeprowadzenia ćwiczenia zostało użyte 5 identycznych próbek cynku.
Na próbkach materiału została zastosowana metoda umocnienia wydzieleniowego, Wstępnie
wszystkie próbki zostaÅ‚y przesycone w temperaturze 500ºC , a nastÄ™pnie schÅ‚odzone bÄ…dz

poddane procesowi starzenia. Uzyskane próbki to:
" Próbka stygnąca na powietrzu
" Próbka schłodzona w wodzie
" Próbka starzona przez 15 minut w temperaturze 180ºC
" Próbka starzona przez 30 minut w temperaturze 180ºC
" Próbka starzona naturalnie
Po tych procesach poszczególne próbki materiału zostały zbadane przy użyciu
twardościomierza, na każdej z nich przeprowadzone zostały po 2 pomiary twardości, z
których następnie wyliczona została ich średnia twardość.
4.Tabela wyników pomiarów twardości próbek utwardzonego wydzieleniowo cynku
Próbka
Chłodzona na
57 56 57
powietrzu
Chłodzona w
36 37 37
wodzie
Starzona
64 65 65
15min/180º
Starzona 30
62 62 62
min/180º
Starzona
72 73 73
naturalnie
- próba pierwsza, wynik w jednostkach HRB
- próba druga, wynik w jednostkach HRB
- próba uśredniona, wynik w jednostkach HRB
5.Wnioski
Próbka poddana starzeniu naturalnemu jest najtwardsza, wynika to z tego, że struktura została
ustabilizowana i już nie występują duże wewnętrzne naprężenia międzycząsteczkowe.
Analogicznie zachowują się pozostałe próbki poddane starzeniu. Można zaobserwować, że
wraz z wydłużeniem starzenia wzrasta twardość. Próbka schłodzona w wodzie ma najniższą
twardość, ponieważ występują w niej największe naprężenia wewnętrzne. Powoduje to niską
twardość próbki.