Способ обработки литых деталей из алюминиевых и магниевых сплавов

Авторы патента:

КОРЯГИН ЮРИЙ ДМИТРИЕВИЧ

ШТЕЙНБЕРГ МИХАИЛ МАКСИМОВИЧ

ШЛЯПНИКОВ МИХАИЛ ИЛЬИЧ

ДОКШИН ГЕННАДИЙ ПАВЛОВИЧ

ЛОГИНОВСКИЙ ГЕННАДИЙ ИВАНОВИЧ

ЯРКИН ВЛАДИСЛАВ ИВАНОВИЧ

ГАВРИЛОВ ГЕННАДИЙ ФЕДОРОВИЧ

ВЕДЕРНИКОВ ВЛАДИМИР ПРОКОПЬЕВИЧ

C22F1/06 - магния или его сплавов

C22F1/043 - сплавов с кремнием в качестве следующего основного компонента

C22F1/04 - алюминия или его сплавов

СПОСОБ ОБРАБОТКИ ЛИТЫХ ИЗДЕЛИЙ ИЗ АЛЮМИНИЕВЫХ И МАГНИЕВЫХ СПЛАВОВ, преимущественно тонкостенных , включающий закалку и старение , отличающийся тем, что, с целью повыщешся стабильности прачностяньпс характеристик и геометрических ,меров, закалку деталей ведут в свободном состоянии, затем их заневоливают в термоштампе, нагретом до 220-250 лЗ, И после нагрева деталей до температури штшипа их в таком состоянии подстуживают до 18О-20О С и при этой температуре проводят старение в течение 1-3 ч.

(1% (11) !

:; СОЮЗ СОВЕТСНИХ . СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ РЕСПУБЛИК

3(59 C 22 F 1/04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

И АВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ю »»»»»»»»»»»;.

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ .КОМИТЕТ СССР

re AellW ИЗО ЕТЕНИй И ОТНРЦТИй (21) 3348584/22-02 (22) 26 10.81

:.(46) 30.04.83. Бюл..l4 16 (72) Ю. l1. Корягин, N. М. Штейнберг, М. И. Шляпников, Г. П. Докшин, Г. И. Ло гиновский, В. И. Яркими, Г. Ф. Гаврилов и В оП. Ведерников .: (71) Челябинский политехнический институт им Ленинского комсомола и Каменск

Уральский литейный завод (53) 621. 785.78 (088.8) (56) 1. Колачев Б. А. и др, Металлове дение и терМическая обрабожа пветньк металлов и сплавов. М., "Металлургия", 3.972, с. 131.

2. Печковский А. М. Термическая об,работш крупногабаритных литых деталей из алюминиевых и магниевых сплавов, М., "Металлургия", 1967> с. 98 99. ф (54) (57) СПОСОБ ОБРАБОТКИ ЛИТЫХ

ИЗДЕЛИЙ ИЗ АЛЮМИНИЕВЫХ И МАГНИ-

ЕВЫХ СПЛАВОВ, - преимущественно т(н костенных, включавший закалку и старение, отличаюшийсятем,что,. с целью повышения стабильности прочност» ных характеристик и геометрических раз ,меров, закалку деталей ведут в свобо ном состоянии, затем их заневоливают в термоштампе, нагретом до 220-250 С, и после нагрева деталей до температуры штампа их в таком состоянии подстуживают до 180-200 С и при этой температу- I ре проводят старение s течение 1-3 ч

1 1014972 2

Изобретение относится к металлургии, в частности к способу обработки литых деталей из алюминиевых и магниевых сплавов, преимущественно тонкостенных, и может быть использовано в авиационной промышленности, машиностроении и приборостроении.

Известен способ обработки отливок из алюминиевых и магниевых сплавов, включающий закалку в воде и последую. щее старение 1 j

Однако такой способ не позволяет обрабатывать тонкостенные детали, так как при этом они подвержены короблению и поводке.

Известен также способ термической обработки литых деталей из алюминиевых сплавов, включающий нагрев их под закалку и последующее старение в заневоленном состоянии Г2 1.

Недостаток способа состоит в том, что после такой обработки прочностные свойства и геометрические размеры изделий по периметру не отличаются ста, бю6 ностью. Это обусловлено различны25 ми условиями теплоотвода от поверхности изделия при охлаждении его вместе с приспособлением, фиксирующим еж форму.

Кроме того, в результате многокрав- 30 ных теплосмен геометрия самого приспо- собления изменяется, что, в конечном счете, приводит к отклонению размеров детали от требуемых.

11ель изобретения - повышение ста- з5 бкльности прочностных характеристик и ,геометрических размеров., Поставленная цель достигается тем, что согласно способу, включающему закалку и старение, закалку деталей ве-. ", 40 дут в свободном состоянии, затем их эаиевопивают в термоштампе, нагретом до

220-250 С, и после нагрева деталей до температуры штампа их в таком состоянии подстуживают до 180-.200 С и при этой температуре проводят старение и течение 1-3 ч.

Существенные отличия способа состоят в новой вовокупности операций осущесть: ления способа, а также регламентированных режимах нагрева деталей в термоштампе и старения.

Положительный эффект способа обусловлен тем, что при нагреве в стальном термоштампе закаленные отли ки, имеющие эвальность, расширяясь при нагревании больше, чем штамп, деформируются и приобретают размеры и геометрию штампа. При нагреве штампа до температуры ниже 220 С в него невозможно б поместить изделие с эллипсностью более

0,9-1,0 мм, которая возникает. после закалки. Нагрев штампа выше 250 С и, о следовательно, помещенного в него изделия, может привеети к перестраиванию и ухудшению прочностных характеристик.

Старение при 180-200 С в течение

1-3 ч обеспечивает повышение прочностных характеристик, так как при этих-режимах исключается возможность коагуляцйи выделяющихся фаэ.

По предлагаемому способу обрабатывают отливки из пплавов алюминиевого

АЛ9 и магниевого МЛ5. Изделия, имею« щие форму усеченного конуса с высотой

700 мм, наружными диаметрами оснований 279-290 мм и толщиной стенок до

5 мм подвергают закалке по режиму Т4, Закаленные изделия имеют эллипсность

0,8 1, 0 мм, что в 4-5 раэ превышает требования.

Закаленные изделия помещают в пред« варительно нагретый до 220 и 250 С термоштамп, имеющий форму усеченного конуса высотой 1000 мм и внутренними диаметрами оснований 276, 6 и 290,6 мм на высоте 700 мм. Толщина стенок термоштампа 20 мм. После нагрева конусов от комнатной температуры до температуры штампа, последний с изделием подстуживают до 180-200оС, помещают в шахтную печь с принудительной циркуля» пней печной атмосферы, где при этой температуре в течение 1 и 3 ч проводят ста= рение. Охлаждение деталей после старения проводят в термоштампе на воздухе.

В таблице приведены сравнительные данные для деталей, обработанных известным и .предлагаемым способами.

Как видно иэ таблицы предлагаемый способ позволяет получить стабильные прочностные характеристики, их разброс уменьшается примерно в 1,3-3,0 раза, а максимальное коробление эллипсность) уменьшается в 3-10 раз.

Технико-экономическая эффективность от применения предлагаемого способа обработки заключается втом, что повышается выход годной продукции, снижается трудоемкость изготовления изделий эа счет уменьшения припусков на последующую механическую обработку.

1014972

Максимальное коробление (эллипсность}, мм

Режим обработки

МПа

Известный способ для АЛ9/MI5

2 10-185

Закалка и старение в приспособлении

0,6-0,8

1,0-0,8

265-235

Предлагаемый способ для АЛ9/МЛ5

О, 1-0,2