Duralumiiniumi termotöötlus (0)

Tallinna Tehnikaülikool
2018
Mehaanika ja tööstustehnika instituut
Praktikumi nr. 6 aruanne
aines MTX0010 Materjalitehnika

Üliõpilane:
Rühm:
Esitatud:
Töö eesmärk:
Tutvuda alumiiniumisulami – duralumiiniumi termilise töötlemisega ja uurida termilise töötlemise mõju duralumiiniumi omadustele.
Kasutatud töövahendid:
Katsekehad, kõvadus mõõtmis masin
Töö kirjeldus:
Duralumiiniumi keemiline koostis:
Duralumiinium on alumiiniumisulam , mis sisaldab 2.2-5.7% vaske ja 0.2-2.7% magneesiumi.
Al-Cu faasidiagramm:
Duralumiiniumi termilise töötlemise ja toimuvate protsesside kirjeldus:
Duralumiiniumiga tehakse kahte asja. Kõigepealt karastatakse ja siis vanandatakse. Alguses enne karastamist on duralumiinium tugev (AlCu4Mg1 on alguses 70HRB). Karastamist alustatakse kiire kuumutamisega. Siis jahutatakse ka kiirelt maha. Pärast karastamist on duralumiinium nõrk (AlCu4Mg1 on sel hetkel 20HRB). Siis algab vanandamine mille käigus tõstetakse uuesti materjali kõvadust. Protsess algav seisutamisega enne kunstlikku vanandamist. Siis toimub kunstlik või loomulik vanandamine. Kunstliku vanandamise korral võib temperatuur olla kuni 200 kraadi. Peale vanandamist jahutatakse duralumiinium uuesti maha aga see kord aeglaselt. Pärast seda protsessi on kõvadus uuesti kõrgeks tõusnud (AlCu4Mg1 kõvadus on lõpuks uuesti 70HRB).
Töö käigu kirjeldus:
Duralumiiniumi kõvaduse määramine lähteolekus → Määrata kuumutustemperatuur → Seadistada ahi ja panna duralumiinium ahju → Hoida ahjus 20 minutit → Võtta duralumiinium kiiresti ahjust välja ja karastada vees → Mõõta uuesti kõvadus → Kunstlikult vanandada katsekehi keevas vees (100 kraadi) → Võtta ükshaaval välja ette nähtud aegadel (0.5 min, 1 min, 3 min, jne) → Pärast vanandamist määrata kõikide katsekehade kõvadus.
Katsetulemused :
Termotöötlemise viis
Vanandamise kestus
Kõvadus HRB
 
min
1.
2.
3.
keskmine
Enne karastamist
70.00
70.00
73.00
71.00
Pärast karastamist
23.50
28,5
17.00
20.25
Pärast vanandamist
0.5
60.00
59.50
53.50
57.67
 
1
58.00
56.00
56.00
56.67
 
3
63.00
62.00
66.00
63.67
 
5
63.00
59.00
62.00
61.33
 
10
50.00
53.00
49.00
50.67
 
20
65.00
61.00
55.50
60.50
Graafik 1: Vanandamise kestuse mõju kõvadusele
Järeldus:
Duralumiiniumi vanandamine on loomulikul teel väga pikk protsess mis võib aega võtta päevi aga kunstliku vanandamise teel on võimalik see protsess läbi viia paarikümne minutiga. Vanandamisel tuleb ka jälgida, et liiga kaua materjali ei vanandaks, sest liiga pika vanandamine lõmbab duralumiiniumi kõvadust jälle alla.