Sprawozdanie z laboratorium |
|||
AGH |
Imię i nazwisko:
|
Rok akademicki: 2014/2015 |
Wydział: IMIR |
Kierunek:
|
|
Rok studiów: pierwszy |
Semestr: II (letni) |
Temat ćwiczenia: Zgniot i rekrystalizacja |
Nr ćwiczenia:
|
||
|
Data wykonania ćwiczenia:
|
||
CEL ĆWICZENIA
Celem ćwiczenia jest ustalenie wpływu wielkości odkształcenia na wielkość ziarna po rekrystalizacji.
WYKONANIE ĆWICZENIA
Do wykonania ćwiczenia używa się 5 próbek aluminiowych o długości l = 120mm. Na każdej z nich oznacza się początkową długość pomiarową l0 = 50mm.
Poszczególnym próbkom, oznaczonym numerami 1 - 5 nadaje się wydłużenie 2, 4, 7, 10 i 15%. Odkształcone próbki zamieszcza się w piecu o temperaturze około 500°C na 30 minut. Następnie próbki należy ostudzić w powietrzu i wytrawić odczynnikiem o składzie: 9 części HCl, 3 części HNO3, 2 części HF i 5 części H2O, w celu ujawnienia makrostruktury. Następnie określa się ilość ziaren na jednostkę powierzchni próbki i oblicza średnią powierzchnię ziaren.
Nr próbki |
Długość początkowa l0 [mm] |
Zadane odkształcenie ε [%] |
Obliczone wydłużenie Δl [mm] |
Ilość ziaren w jednostce pomiarowej lz = 10mmx10mm |
Średnia powierzchnia ziaren ā |
1. |
50 |
2 |
1 |
3 |
33,33 |
2. |
50 |
4 |
2 |
8 |
12,5 |
3. |
50 |
7 |
3,5 |
20 |
5 |
4. |
50 |
10 |
5 |
31 |
3,23 |
5. |
50 |
15 |
7,5 |
50 |
2 |
Tabela 1
3.1 Obliczenia:
a) Wydłużenie ∆l
ε = (Δl / l0 ) •100% → Δl = (ε • l0 ) / 100%
b) Średnia powierzchnia ziaren ā
ā = powierzchnia / liczba ziaren
3.2 Wykres:
Na podstawie uzyskanych wyników sporządza się wykres wielkości ziarna po rekrystalizacji w zależności od wielkości odkształcenia. Z wykresu odczytuje się wartość zgniotu krytycznego.
Wykres 1
Przy małym stopniu zgniotu szybkość zarodkowania wynosi prawie 0. Po odkształceniu w tym zakresie nie powstają praktycznie żadne zarodki nowych ziaren. Dopiero przy pewnym minimalnym odkształceniu, zwanym zgniotem krytycznym, powstaje niewielka liczba zarodków, co przy znacznej już wtedy szybkości wzrostu prowadzi do utworzenia gruboziarnistej struktury.
4. WNIOSKI
4.1 Wielkość ziarna powstałego po rekrystalizacji zależy przede wszystkim od następujących czynników:
• uprzedniego stopnia odkształcenia plastycznego na zimno (im większy był stopień zgniotu, tym drobniejsze ziarno otrzymuje się w wyniku rekrystalizacji),
• temperatury wyżarzania (im większa temperatura tym większe otrzymujemy ziarna),
• czasu wyżarzania (wraz ze wzrostem czasu wyżarzania w danej stałej temperaturze wzrasta wielkość ziarna. Dlatego aby określić wpływ odkształcenia plastycznego i temperatury wyżarzania na wielkość ziarna, przyjmuje się pewien stały czas wygrzewania).
2