铝合金固溶处理时相变引起体积变化的测量研究(4)
1.4选题的意义和目的
固溶处理的目的在于提高合金的力学性能，增强耐腐蚀性能，改善加工型能，获得尺寸的稳定性。在一定的合金成分和纯度下，强化固溶过程，将多相非平衡组织尽可能转化为固溶体组织，充分发挥合金元素的有利作用，无疑是提高合金力学性能的有效途径。
固溶温度是影响固溶强化效果的因素之一。已有的研究结果表明硬铝合金的热处理特点是强化相的充分固溶温度与三元共晶温度的间隙很小，因此其固溶加热的过烧敏感很大。随固溶温度的升高，2024的硬度(HB)、抗拉强度、断面收缩率和延伸率随之逐渐增大。另外固溶保温时间也是影响固溶强化效果的因素。溶质原子要充分溶解大溶剂中，才能是晶体饱和得到饱和或过饱和固溶体。固溶热处理的保温时间取决于制品厚度、合金成分、加工方法、显微组织、制品的形状、加热条件、加热介质及装炉量等因素。本文致力于通过对体积变化的测量，寻求较佳的固溶热处理的工艺。
研究铝合金固溶处理时相变引起体积变化有很多种方法，如热膨胀法、X射线衍射法，硬度检测分析法，金相分析法以及磁性检测分析法。上述方法所用的科研仪器购入成本相当昂贵，属于精密大型仪器带来的文修成本也很高，实验条件苛刻，且操作复杂，需要专业的技术人员操作，实验条件要求高，所以我们要寻求一种实验仪器简单、方便、便宜、常用的测量方法，来讨论铝合金固溶处理时相变引起体积变化。于是本文致力于阐述一种新的更加简单易行的方法来讨论铝合金固溶处理时相变引起体积变化，即二次称重法。
二次称重法是由阿基米德法的延伸。原理为根据密度公式 ρ=m/v ，欲测固体的密度，需要知道它的质量和体积，物体的质量可以直接测出，而不规则形状物体的体积就难直接测出，我们往往借助于阿基米德原理来解决，这就是浮力法测密度的基本思想．若物体的密度大于已知液体的密度，应采用“浸没法”，即物体浸没在液体中所受浮力可由实重 m1 和视重m2 之差求出，（“视重”指物体浸没在液体里所测得的重力）再由阿基米德原理求出物体体积，V=(m1-m2)/ρg，则物体的密度为：ρ物=m1ρ液/(m1-m2)，所以只需测出实重m1和视重m2就可求得物体的密度，由物体的密度和重量求得物体的体积。根据体积转变的多少，来讨论铝合金固溶处理时相变引起体积变化。
1.4.1课题的研究内容和目标
本文致力于阐述一种新的更加简单易行的方法来讨论铝合金固溶处理时相变引起体积变化。，即二次称重法。（1）了解对铝合金固溶过程中的体积变化进行测量与研究的常用方法及其意义。（2）完成不同热处理制度的固溶工艺，并采用二次称重法对上述试样的体积变化进行测量与分析，讨论不同的固溶工艺条件对相变的影响，给出影响规律。（3）采用热膨胀法对上述二次称重法的实验结果进行验证，验证该方法的可行性。（4）能够对试验结果进行分析。
课题的目标是研究一种能测量金属材料组织变化后体积变化规律的新方法，该方法相比以前的方法实验仪器简单方便易操作，而且能多次测量，由于体积的变化很小，所以要求天平的精确度要高，实验时要注意误差的影响。
1.4.2课题的实验方案论证
课题的实验方案分为三个部分。
不同的固溶温度下相变引起体积变化的测量研究方案。取几块铝合金放到炉里进行加热，分别设置成不同的温度。加热到一定程度后迅速放到水里进行水淬，由于我们先固定一定的固溶时间，进行不同固溶温度的热处理实验；然后固定一定的固溶温度，变化固溶保温时间，从而就能进行对比试验，通过二次称重法，通过对体积变化的测量，寻求较佳的固溶热处理的工艺。