Cel i zakres ćwiczenia laboratoryjnego
Celem ćwiczenia jest zapoznanie się z technologią obróbki cieplnej stopów aluminium oraz jej wpływem na niektóre własności mechaniczne stopów.
Opis stanowisa badawczego
Do wykonania ćwiczenia niezbędne są:
Piec elektryczny oporowy
Pirometry termoelektryczne z samoregulacją temperatury
Woda do chłodzenia
Twardościomierz Brinella
Próbki duraluminium PA6
Przebieg realizacji eksperymentu
Przesycanie:
Wytrzymanie próbek PA6 w temperaturze 520ºC przez 30 minut
Schłodzenie próbek w wodzie do całkowitego oziębienia w czasie do 30 sekund od wyjęcia z pieca
Oczyszczenie próbek i zmierzenie twardości twardościomierzem Brinella
Starzenie:
Włożenie trzech próbek PA6 do pieca o temperaturze 180ºC i wygrzanie jednej przez 10 minut, drugiej przez 20 minut a trzeciej - 30 minut
Po wyjęciu z pieca każdą próbkę chłodzić w wodzie
Zbadanie twardości próbek twardościomierzem Brinella
Zbadanie twardości wcześniej starzonych próbek (przy jednakowym czasie ale różnych temperaturach starzenia)
Zbadanie twardości próbki bez obróbki cieplnej (ale po walcowaniu)
Prezentacja i analiza wyników badań
Próbka PA6 |
Przesycana w 520ºC |
Starzona w 180ºC (10 min) |
Starzona w 180ºC (20 min) |
Starzona w 180ºC (30 min) |
Twardość HB |
89,7 |
101 |
121 |
129 |
Wykres twardości w zależności od czasu starzenia (przy stałej temperaturze)
Wykres twardości w zależności od temperatury starzenia (przy stałym czasie)
Twardość próbki nie poddanej utwardzaniu dyspersyjnemu wyniosła 129 HB.
Wnioski
Wysoka twardość próbki nie poddanej obróbce cieplnej wynika z tego iż była ona walcowana
Wydłużenie czasu starzenia powoduje uzyskanie wyższej twardości próbki (przynajmniej w badanym zakresie czasu)
Najwyższą twadość można osiągnąć przez starzenie w temperaturze pokojowej (proces długotrwały)
Starzenie w temperaturach wyższych (150 - 200ºC) powoduje szybkie osiągnięcie wysokiej (ale niższej niż w temp. pokojowej) twardości
Starzenie w temperaturach zbyt wysokich oraz przez zbyt długi czas powoduje spadek twardości
Wnioski do twardości stosują się także w stosunku do wytrzymałości tych próbek