3) 观察、测定铝合金的显微组织、硬度变化情况。
1.3.2 本课题的试验方案设计
(1) 变形量
设计经过冷压缩塑性变形后,试样的四个变形量:分别为:40%、50%、60%和70%;
(2) 退火温度
设计冷压缩塑性变形后的四个退火温度:分别为:300℃,350℃,400℃,450℃;
(3) 退火时间
设计的四个退火时间:分别为:10min, 20min, 30min, 40min;
(4) 显微硬度
测试所有经过热处理后试样的硬度并且分析硬度变化规律;
(5) 显微组织
挑选几个典型的试样做金相,分析内部组织。
2 试验材料及方法
2.1 试验材料及设备
2.1.1 试验材料
本次试验采用的是2024铝合金(圆柱状)。
2.1.2 试验设备
(1) 液压万能材料试验机
型号:SHT1206;使用的计算机软件:SANS Power Test V3.3(电液伺服)for DCS—单机版;上海新三思计量仪器制造有限公司,如图2.1所示。
(2) 200毫米落地式砂轮机
型号:S3SL-2--;相数:3;定额:40%;功率:0.5千瓦;频率:0.5赫兹;转速:2850转/分;电压:380伏;电流:1.24安;绝缘等级:E;接法:Y;如图2.2所示。
(3) 砂纸
本次实验所采用的为铁砂纸和0#、01#、02#、03#、04#、05#、06#的金相砂纸。
(4) 箱式电阻炉
型号:SX2-2.5-10;额定功率:2.5千瓦;额定温度:1000℃;额定电压:220伏; 炉膛尺寸:200*120*80毫米;如图2.3所示。
(5) 抛光机
本次试验采用的型号为P-2,抛盘直径为200mm,转速为1350转/分,如图2.4所示。由于铝合金较软,所以用丝绒和清水抛光。
(6) 数码一体化金相显微镜
本次试验采用的是OPTEC奥特光学的数码一体化金相显微镜,型号:MDJ-DV320;输入为:100V-240V,50-60Hz;如图2.5所示。
(7) 显微硬度仪
本次实验所采用的显微硬度仪型号为HXS-1000A,加载负荷为200gf,对试样的过渡层和基体测试硬度,如图2.6所示。
(8) 智能温度控制仪
本次试验用到了XMT-1型智能温度控制仪,如图2.7所示。(9) 其他设备
本次试验还用到:试样袋、标签纸、隔热手套、钳子、水、吹风机、抛光膏、以及各种腐蚀试剂等。
2.2 试验步骤
2.2.1 试验前准备工作
查阅大量的关于铝合金或是2024铝合金的文献资料,其中包括中文文献和英文文献,了解与铝合金有关的资料包括:铝合金的种类、特性以及应用、2024铝合金的成分、组织以及性能,以及关于冷压缩塑性变形后的组织和性能变化。初步制定出实验的基本方案,包括冷压缩变形量,加热的温度,加热的时间,然后硬度的测试过程,金相的制备过程,显微摄影的拍摄过程。
2.2.2 试验具体过程
(1) 切割
将准备好的2024铝合金棒材切割成30~40个高度为10mm左右的小圆柱。
(2) 打磨
由于切割完毕的铝合金有毛刺以及线切割的痕迹,会影响后续试验的进行。所以,要将其用砂轮机打磨毛刺及倒角,打磨完毕以后要用铁砂纸及金相砂纸将其线切割的痕迹磨平,使得进行冷压缩塑性变形的结果更为准确。
(3) 固溶淬火处理
固溶处理就是材料或工件加热至适当温度并保温足够时间,使可溶相充分溶解,然后快速冷却至室温以获得过饱和固溶体的这么一个过程。固溶处理的目的是为了改善铝合金的塑、韧性,消除应力软化以便继续加工成型。
本次试验采用的固溶温度为490℃,由于实验室的设备陈旧,会有温度上的差异。故实际进炉温度为491.2℃,进炉的时间为15:12,固溶处理一个小时。出炉温度为502.5℃,时间为16:11,出炉后为水冷。将固溶处理结束的2024铝合金进行一定的打磨,以便冷压缩试验的顺利进行。 2024铝合金冷塑性变形和再结晶退火的研究(3):http://www.youerw.com/cailiao/lunwen_1077.html