Способ термической обработки алюминиевых сплавов

 

Изобретение относится к цветной металлургии и может быть использовано при термической обработке алюминиевых сплавов. Целью изобретения является повьшение прочностных свойств при комнатной и повьшенной температурах (200-260° С). Изделие после закалки подвергается ступенчатому нагреву по режимам: первая ступень - нагрев до 185 - 195 С, вьщержка 6-10 ч, вторая ступень - нагрев до 320-350 С, выдержка 50-80 с, охлаждение в воде. 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (19) 01) (511 4 С 22 F 1/04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4252983/31-02 (22) 26.03.87 (46) 07.09.88. Бюл. Н 33 (71) Куйбышевский политехнический институт им. В В. Куйбьппева (72) В. С. Муратов, И. Н. Фридляндер, М. С. Кенис, Н. И. Колобнев и П. Л. Данн (53) 621.785.79(088.8) (56) Фридляндер И. H. Алюминиевые де-, формируемые конструкционные сплавы.

М., 1979, с. 161.

Технология легких сплавов, 1977, 0.8, с. 15. (54) СПОСОБ ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ

АЛЮМИНИЕВЫХ СПЛАВОВ (57) Изобретение относится к цветной металлургии и может быть использовано при термической обработке алюминиевых сплавов. Целью изобретения является повышение прочностных свойств при комнатной и повышенной температурах (200-260 С). Иэделие после закалки подвергается ступенчатому нагреву . по режимам: первая ступень — нагрев до 185 — 195 С, выдержка 6-10 ч, вторая ступень — нагрев до 320-350 С, выдержка 50-80 с, охлаждение в воде.

1 табл.

1421804

Изобретение относится к цветной металлургии и может быть использовано при термической обработке алюминиевых сплавов. 5

Цель изобретения — повьппение прочностных свойств при комнатной и повышенной температурах.

Проведение старения при температуре 185-195 С в течение 6-10 ч обеспе- 10 чивает выделение в структуре сплава частиц метастабильных и стабильных фаз, имеющих некогерентные границы раздела с матрицей. Последующий кратковременный нагрев до 320-350 С при- 15 водит к растворению большей части частиц. При этом на местах растворения образуется повьппенная плотность дислокаций (что связано с перестройкой кристаллической решетки). Малая вы- 20 держка не позволяет развиться рекристаллизационным процессам и охлаадение в воде фиксирует структуру с из-. бытком дислокаций.

При последующем нагреве до 200260 С в структуре сплава активно протекают процессы полигонизации, приводящие к формированию субзерен значительно меньших размеров, чем образовавшиеся в процессе горячей деформации. Такая структура обеспечивает . повышенный уровень прочностных свойств в том числе в условиях эксплуатации при 200-260 С.

Предлагаемый способ отличается от известного тем, что проведение кратковременного нагрева до 320-350 С приводит к формированию структуры.с избытком дислокаций. Такая структура обеспечивает при последующем нагреве 40 до эксплуатационных температур образование мелкоблочной структуры, приводящей к замедлению разупрочнения сплава.

Кроме того, предлагаемый способ 45 характеризуется температурно-временными режимами ступенчатого нагрева.

Пример, Проводятся термическая обработка образцов из сплава

Д16, вырезанных из прессования прутков 420 мм. Образцы нагревают до 495о

500 С и закаливают в воде. Далее следует обработка по режимам: естественное старение в течение 7 сут, нагрев до 190 С и выдержка 6-8 ч, ступенчатый нагрев 120"С 3 ч + 180 С о

6 ч, ступенчатый нагрев 190 С 6 ч + о

+ 340 С 60 с, охлаждение в воде. После окончания термообработки образцы о подвергаются нагреву на 250 С с различными временами выдержек и испытьг о ваются либо непосредственно при 250 С либо после охлаждения до комнатной температуры.

В таблице показаны свойства изве- . стного и предлагаемого сплавов.

Как видно из таблицы, предлагаемый режим обработки обеспечивает повьппенный уровень прочностных свойств сплава после 3-30 ч выдержки при 250 С.

При этом Gь и б выше на 15-30 МПа.

Более высокая прочность .сплава установлена как при испь1таниях при комнатной, так и при повышенной температурах.

Применение других температурновременных режимов второй ступени нагрева не приводят к положительному результату. Это связано либо с недостаточно полным протеканием процесса растворения фаз (при выдержках менее

50 с), либо с развитием процесса рекристаллизации (при выдержках более

80 с).

Применение предлагаемого способа обеспечивает повьппение прочностных свойств изделий из алюминиевых сплавов в условиях работы в температурном интервале 200-260 С, что позволяет значительно повышать работоспособность изделий, которые эксплуатируются при повышенных температурах, и применять детали уменьшенного габарита и веса.

Формула изобретения

Способ термической обработки алю мнниевых сплавов, включающий закалку и двухступенчатое старение, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения прочностных свойств при комнатной и повышенных температурах, первую ступень старения проводят при

185-195 С в течение 6-10 ч, а вторуюпри 320-350 С в течение 50-80 с с последующим охлаждением в воде.

1421804

Режимы обработки после закалки

Способ

30 Ь од> > C>>» 4, МПа MIIa Ж МПа МПа

190 С, 10 ч, 350 С, 420 320 10,4 398 289 10,7

80 с, охлаждение в воде 260 . 235 15,8 245 220 17,5

Известный

П р и м е ч а н и е. В числителе приведены данные испытаний при комнатной о температуре, в знаменателе прн 250 С.

Составитель Е. Носырева

Редактор А. Козориз Техред И. Верес Корректор А. Тяско

Заказ 4393/27 Тираж 595 Подписное

ВНИ 1ПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35; Раушская наб., д, 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Предложенный 190 С, 6 ч + 320 С, 50 с, охлаждение в воде, Механические свойства при выдержке при

250 С, ч

418 316 10,8 400 292 10,7

260 230 15,3 245 219 18,0

403 294 10,8 372 273 9,6

243 209 16,0 226 203 16,4