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2.2.1 实验材料 20
2.2.2 实验工艺 20
2.3 实验仪器及试剂 20
2.4 实验方法 22
2.5 实验结果数据记录与分析 23
2.5.1 铝合金试样 23
2.5.2 钢试样 24
2.6 结果比较 26
2.7 本章小结 28
结论 29
致谢 30
参考文献 31
1. 绪论
本文涉及到两种金属材料的相变分析方法，为此首先对它们的特点进行回顾和评论，并对其热处理工艺进行综述。
1.1 铝合金的概述
1.1.1 定义及分类
纯铝的密度小（ρ=2.7 ）大约是铁的1/3，熔点低(660℃)。铝的化学性质非常活泼，耐腐蚀性能良好。同时还具有优异的导电性、热加工性等[1]。
工业纯铝虽然具有优良的特性，但其强度较低，所以多数情况下不能满足使用要求。然而在纯铝中加入合金元素后铝合金的性能会大大改善，加入合金元素后，铝合金不但具有了纯铝的一些优点，更重要的是具有了比纯铝高很多的机械性能，因此应用更加广泛[1]。如：将Cu元素以及其他的元素加入纯铝中后，这样形成了Al-Cu 系合金，Al-Cu 系合金相比于纯铝来说具有更加优良的力学性能，因此在汽车工业中Al-Cu 系合金的应用更加重要，成为了重要的结构材料之一[2]。
铝合金材料，根据不同的标准可分为不同类别。如果按照铝合金的能否热处理分类，可以将铝合金分为两种，即可通过热处理来强化的铝合金材料和不能通过热处理来强化的铝合金材料；按照生产工艺划分，则，可分为变形铝合金和铸造铝合金。又如，按照铝合金材料的性能进行划分，则可以分为更多不同的类别，其中有高塑性铝合金、中强度铝合金、高强度铝合金、热强铝合金和耐蚀铝合金等等。所以，因为铝合金材料的材料的分类方法有多种，铝合金材料的多样性，因此铝合金材料的可塑造性以及应用方面的灵活性特别强。此外，将各种不同的金属材料添加进铝合金材料中可以大大改善铝合金材料的性能，通过添加不同金属材料，铝合金便具备了各种特殊的使用性能[3]。
1.1.2 Al-Cu 系列合金的热处理及其强化
（1）Al-Cu 系列合金的热处理
根据 Al-Cu 系合金热处理工艺的最终目标的不同，可以将铝合金材料分为三种不同的材料，一是均匀化处理，二是固溶处理，第三是时效处理[4]。前者是一种软化处理，目的是改善合金加工性能，后两者的主要目的在于提高力学性能。
1 均匀化处理
金属材料的均匀化处理是为了改善金属材料的加工性能、消除材料的组织缺陷，并使工件的尺寸稳定。均匀化处理的工艺是将材料先以较慢的速度加热到设定好的温度后，将材料保温一定时间后，最后冷却。铝合金材料进行均匀化处理时所要加热的温度及加热和保温所用时间都是由铝合金材料进行均匀化处理的最终目的来决定的[5-7]。
2 固溶处理
材料的固溶处理的最终目的是获得过饱和固溶体，这是一种非扩散性转变组织。固溶处理是将过剩相充分溶解到固溶体中后快速冷却得到过饱和固溶体，从本质上来讲即可理解为多相到单相的相变。铝合金的固溶处理的步骤是将金属材料先加热至尽可能高的温度，达到临界温度以上的某一温度然后保温一段时间后快速冷却的工艺，即铝合金的淬火。固溶处理后得到过饱和α固溶体，这种过固溶体的浓度以及分布对于时效处理和金属材料的合金性能有非常重要的影响[8]。固溶处理的两个主要因素是固溶处理温度和时间，此外，固溶处理时使用的冷却介质也会对固溶效果产生影响。
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