DURALUMIINIUMI TERMOTÖÖTLUS (0)

TALLINNA TEHNIKAÜLIKOOL
Materjalitehnika instituut
TÖÖ NR 7
DURALUMIINIUMI TERMOTÖÖTLUS
2011
Töö eesmärk.
Tutvuda alumiiniumisulami – duralumiiniumi termilise töötlemisega ja uurida termilise töötlemise mõju duralumiiniumi omadustele.
Duralumiiniumi keemilise koostise lühike iseloomust.
Duralumiinium on Al-Cu- sulam , kus Cu-sisaldus on kuni 5%.
Al-Cu faasidiagramm .
Duralumiiniumi termilise töötlemise ja toimuvate protsesside olemuse kirjeldus.
Termotöötluse tulemusena tekib struktuuri dispersne kõvafaas – leiab aset tugevnemine/kõvenemine.
Töö käik.
1. Määrata duralumiiniumi HRB kõvadus lähteolekus. Selleks tuleb indikaatori suur osuti viia kokku C-skaala (must) nulliga, vastav kõvadusarv HRB aga lugeda B-skaalalt (punane).
2. Määrata kuumutustemperatuur antud sulamile joonis 7.2 alusel.
3. Seadistada ahi ning asetada riba ahju ja seisutada seal 20
minutit. Seejuures tuleb väga hoolikalt jälgida, et temperatuuri kõikumised kogu seisutusaja vältel ei ületaks ±5 oC, sest liiga madala temperatuuri puhul ei lahustu duralumiiniumi lisandid täielikult, ülekuumutamise korral aga võib tekkida terade vahepiiride osaline sulamine .
4. Pärast 20-minutilist seisutamist võtta riba kiiresti ahjust välja ja karastada vees. Sel juhul ei jõua eralduda sekundaarne faas (CuAl2) ning karastamisel säilib ühefaasiline _ tardlahuse struktuur. Seejärel mõõta kõvadus ja lõigata riba vastava tükeldusseadme abil kuueks katsekehaks. Järgneb katsekehade kunstlik vanandamine keevas vees temperatuuril 100 0C. Selleks asetada kõik kuus katsekeha korraga vette ja võtta sealt ükshaaval välja järgmiste ajavahemike järel: 1. – 0,5 min, 2. – 1 min, 3. – 3 min, 4. – 5 min, 5. – 10 min ja 6. – 20 min. Pärast väljavõtmist tähistada katsekehad numbritega.
5. Pärast vanandamist määrata kõigi katsekehade kõvadus, kanda saadud tulemused tabelisse 7.3 ja joonestada nende alusel (arvestades ka kõvadust karastatud olekus) graafik HRB = f (tvan).
Katsetulemuste tabel.
Kõvaduse HRB
Termotöötlemise viis
Vanadamise kestus min
1.
2.
3.
keskm.
Enne karastamist
69
69
66
68
Pärast karastamist
15,5
18
19
17,5
Pärast vanandamist
0,5
15
20
19
18
1
52
52
52
52
3
54,5
54,5
55,5
55
5
36
34
45,5
38,5
10
44
45
44,5
44,5
20
57
57
59
57,5
Katsetulemuste tabel ja graafik HRB=f(tvan).
Horisontaalteljel on aeg ja vertikaalteljel on kõvadus.
Pärast antud katset on lihtne jõudne järelduseni, et duralumiiniumi karastades, langeb selle kõvadus märkimisväärselt kuid kui pärast seda materjali vanandada on meil võimalik saavutade uuesti materjali suurem kõvadus. Eelnevalt graafikult näeme me kõvaduse kasvamist vanandades, erinevate minutite lõikes.