2024铝合金冷塑性变形和再结晶退火的研究(3)
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。
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