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尺寸穩(wěn)定性測(cè)試

作者:荀彧 時(shí)間:2022-08-19 來(lái)源:互聯(lián)網(wǎng)

尺寸穩(wěn)定性,是指材料在受機(jī)械力、熱或其他外界條件作用下,其外形尺寸不發(fā)生變化的性能。由于聚合物具有黏彈性,在恒定外力(包括自身質(zhì)量)作用下,易產(chǎn)生蠕變現(xiàn)象,導(dǎo)致制品的尺寸不穩(wěn)定。一般說(shuō)來(lái),柔性鏈的聚合物抗蠕變能力較差,而剛性鏈的聚合物則較強(qiáng)。采用冷熱循環(huán)熱處理工藝( 改變的T7熱處理工藝) 來(lái)調(diào)整2A12鋁合金顯微組織從而提高其材料的尺寸穩(wěn)定性。結(jié)果表明:該熱處理方法與常見(jiàn)T6工藝、T4工藝對(duì)比,其鋁合金的抗拉強(qiáng)度、屈服強(qiáng)度、微屈服強(qiáng)度都明顯高于T6工藝15%,更優(yōu)于T4工藝。顯微組織觀察表明:經(jīng)過(guò)深冷循環(huán)處理的鋁合金材料的體積收縮使得材料內(nèi)部產(chǎn)生了大量的位錯(cuò)和亞晶等,鋁合金晶粒沒(méi)有明顯再結(jié)晶回復(fù),同時(shí)強(qiáng)化相已完全轉(zhuǎn)化為S’相,相比T6工藝析出相析出更完全、分布更加均勻,從而提高其各種力學(xué)性能和尺寸穩(wěn)定性。采用無(wú)負(fù)載條件下測(cè)試尺寸穩(wěn)定性的結(jié)果表示:在相同條件下,T7工藝下比T4工藝下的尺寸穩(wěn)定性提高了3%。

冷熱沖擊下材料尺寸穩(wěn)定性實(shí)時(shí)檢測(cè)

參照精密儀表溫度沖擊的工作狀態(tài),提出了交變溫度下材料尺寸變化的實(shí)時(shí)檢測(cè)的新方法,較之前常見(jiàn)的殘余應(yīng)力測(cè)試法( 只能間接推算結(jié)果) 、圓環(huán)開(kāi)口法( 測(cè)量精度不高,時(shí)間周期長(zhǎng)) 測(cè)試方法更加合理、準(zhǔn)確及快捷。通過(guò)設(shè)定一定的變溫速率和循環(huán)次數(shù),同時(shí)檢測(cè)每次溫度沖擊后的在特定溫度下的試樣剩余長(zhǎng)度,累計(jì)循環(huán)若干次以后便可清晰地檢測(cè)到材料的尺寸變化,本試驗(yàn)循環(huán)溫度為20~150℃ 條件下,加熱、冷卻速率為8℃/min,循環(huán)15次,在循環(huán)到20℃ 時(shí)保溫25min后檢測(cè)并記錄試樣長(zhǎng)度,測(cè)試精度可達(dá)到10-7。冷熱沖擊過(guò)程中,試樣經(jīng)不同次數(shù)的交變溫度循環(huán)后,其單位尺寸的變化量公式中的L0—試樣在起始測(cè)試點(diǎn)( 20℃ ) 的尺寸;Li—試樣經(jīng)i次冷熱循環(huán)后在20℃測(cè)量時(shí)尺寸。結(jié)果清楚地反映出試樣在冷熱循環(huán)過(guò)程中的尺寸變化規(guī)律,可同時(shí)獲得每次冷熱循環(huán)后試樣尺寸的變化量以及固定環(huán)次數(shù)下的尺寸變化總量,從而可以更加方便、直觀地對(duì)材料的無(wú)負(fù)載的條件下尺寸穩(wěn)定性進(jìn)行評(píng)價(jià)。

交變溫度下尺寸變化

3種不同的時(shí)效熱處理方式下,2A12鋁合金在20~150℃之間,冷熱沖擊條件下的所顯示的尺寸穩(wěn)定性結(jié)果。2A12鋁合金分別經(jīng)不同時(shí)效工藝處理后,在冷熱沖擊條件下,**次、第二次循環(huán)過(guò)程后,3種狀態(tài)的材料都發(fā)生了明顯的變化,但T7工藝的變化量明顯低于其它兩種工藝,隨著后續(xù)循環(huán)過(guò)程增加,三種工藝都沒(méi)有明顯的變化。分析結(jié)果可得,經(jīng)T6、T7處理后,其尺寸穩(wěn)定性都優(yōu)于T4工藝下的鋁合金材料。采用T7熱處理工藝后較T4工藝尺寸穩(wěn)定性提高了33%,較T6工藝下尺寸穩(wěn)定性提高了15%。

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