Obróbka cieplna.
NAZWISKO I IMIĘ STACHOWIAK MACIEJ LIS ZYGMUNT ZBĄSKI BARTŁOMIEJ		SEMESTR VII	WYDZIAŁ BMiZ	KIERUNEK Inż. mat	GRUPA MMC
TEMAT ĆWICZENIA Utwardzanie wydzielinowe duraluminium.
DATA WYKONANIA ĆWICZENIA	NAZWISKO PROWADZĄCEGO Dr inż. E.Mikołajski			OCENA

1. Cel ćwiczenia.

Zapoznanie się z warunkami obróbki cieplnej duraluminium i jej wpływem na właściwości mechaniczne stopu.

2. Wyniki.

1. Nie dokonaliśmy pomiaru twardości HV stopu AlCu₄SiMg w stanie surowym, gdyż nie mieliśmy takiej próbki.

2. Zmierzyliśmy twardość próbki tego samego stopu po przesyceniu w temperaturze 505 ± 5°C w czasie 60 min. z chłodzeniem w roztworze NaCl. Dobraliśmy taki warunki, ponieważ aby roztwór był przesycony trzeba go nagrzać do temperatury powyżej linii granicznej rozpuszczalności po przekroczeniu, której uzyskujemy jednorodna strukturę roztworu stałego i szybkim chłodzeniu. W czasie szybkiego chłodzenia miedz nie zdąży się wydzielić z roztworu i pozostaje w nim ”uwięziona”. Dobraliśmy taki roztwór, ponieważ zapewnia szybkie chłodzenie.

3. Zmierzyliśmy twardość próbek po starzeniu:

• naturalnym - próbka nr.7 starzona 7 dni,

• sztucznym - próbki od nr.3 do 6 w temperaturze 200°C w czasach 15' , 30' , 45' , 60'.

Starzenie jest zabiegiem obróbki cieplnej polegającym na nagrzaniu uprzednio przesyconego stopu do temperatury wyższej od temperatury otoczenia, ale niższej od temperatury granicznej rozpuszczalności, wygrzewaniu i studzeniu. Dobierając warunki starzenia najistotniejsze są dla nas dwa parametry, a mianowicie temp. T i czas t. Podwyższając temperaturę starzenia powodujemy wzrost wydzieleń, zmniejszenie odstępów między nimi i w konsekwencji spadek własności wytrzymałościowych. Dlatego aby otrzymać dobre własności wytrzymałościowe podczas starzenia w wyższych temperaturach, musi ono trwać krótko, aby ograniczyć rozrost wydzieleń. Przeprowadzając starzenie naturalne w temperaturze otoczenia uzyskujemy dobre własności wytrzymałościowe, na co potrzebujemy niestety dużo czasu.

4. zestawienie wyników.

Nazwa operacji	Warunki obróbki cieplnej	Nr próbki	HVśr	HBśr	Rm MPa
Stan surowy	-	1	----	----	----
Przesycanie	505°C/60 minut woda	2	83,4	77,9	233,7
Starzenie	200°C/15 minut	3	94,5	88	264
		200°C/30 minut	4	98	90,5	271,5
		200°C/45 minut	5	98,9	91,4	274,2
		200°C/60 minut	6	114,4	105,6	316,8
		naturalne 7 dni	7	113,7	105	315

3. Wnioski.

Na podstawie otrzymanych wyników możemy stwierdzić, że są one zgodne z tym, co przedstawia wykres zależności temperatury i czasu od własności wytrzymałościowych. Ponieważ starzenie sztuczne było przeprowadzane w stosunkowo krótkim czasie i nie było warunków na rozrost wydzieleń, dlatego wartości twardości są stosunkowo wysokie i przez to nie jest widoczna przewaga starzenia naturalnego nad sztucznym. Zatem tak niewielka różnica twardości próbek 6 i 7 wynika z tego, że próbka 6 była starzona w krótkim czasie, gdyż w przeciwnym razie widoczny by był wyraźny spadek twardości. Ogólnie starzenie w niskich temperaturach jest korzystne, ponieważ uzyskuje się lepsze własności wytrzymałościowe, gdzie ich maksimum rozciąga się na większy przedział czasowy, co ma duże znaczenie w praktyce. Utwardzanie wydzieleniowe duraluminium ma sens, jeśli chcemy uzyskać produkt finalny o wysokich własnościach wytrzymałościowych, a nie zależy nam na własnościach plastycznych. Z ekonomicznego, jak i praktycznego punktu widzenia po przesycaniu stosuje się starzenie naturalne. Są jednak sytuacje, że ze względu na oszczędność czasu przeprowadza się starzenie sztuczne. Dzięki zabiegowi utwardzania wydzieleniowego duraluminium, będące lekkim stopem uzyskuje własności wytrzymałościowe równe wytrzymałością stali. Dlatego duraluminium ma coraz większe zastosowanie i często wypiera materiały tradycyjne.

---