Способ термической обработки силуминов

 

Изобретение относится к области цветной металлургии, а именно к термической обработке силуминов. Цель изобретения - повышение механических свойств силуминов , что достигается использованием циклической закачки путем нагрева до максимальной температуры, близкой к температуре плавления, и последующим охлаждением в воде, после чего осуществляют поворотную изотермическую закачку и старение. За счет увеличения интервала температурных колебаний происходит измельчение частиц кремния, что благоприятно сказывается на прочности и пластичности. 2 з.п.ф-лы, 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

А » (51) 4 С 22 Р 1/043

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГНИТ СССР (21) 42 156 31/23-02 (22) 26.03.87 (46) 07.04.89, Бюл. У 13 (72) В.В.Шередин, A.À.Æèãàíêo, Н.С.Жук и E.Е.Котяхова (53) 669.785.79(088„8) (56) Федюкин В.В. Метод термоцик тической обработки металлов. — Л.:

ЛГУ, 1984, с.171. (54) СПОСОБ ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ

СИЛУМИНОВ (5?) Изобретение относится к области цветной металлургии, а именно к термической обработке силуминов.

Изобретение относится к цветной металлургии, а именно к термической .обработке силуминов.

Цель изобретения — повышение механических свойств силуминов., Проведение многократных закалочных циклов с нагревом до температуры не более 0,99 Т, сплава и последующим охлаждением в воде приводит к многократным фазовым превращениям, способствующим образованию сверхмелкого зерна и выделению кремния в мелкодисперсной форме,что благоприятно сказывается на значитЕльном повьппении механических свойств при последующей термической обработке. С увеличением числа закалочных циклов происходит постепенное измельчение структурных составляющих,их сфероидизация,коагуляция и выделение в мелкодисперсной форме..

Наиболее благоприятная структура со сверхмелким зерном и мелкодисперсными структурными- составляющими, приводяSU 14 7 ДЯДЬЯ

Цель изобретения — повышение механических свойств силуминов, что достигается использованием циклической закалки путем нагрева go максимальной температуры, близкой к температуре плавления, и последующим охлаждением в воде, после чего осуществлян т повторную изотермическую закалку и старение, За счет увеличения интервала температурных колебаний происходит измельчение частиц кремния, что благоприятно сказывается на прочности и пластичности.

2 з.п. ф-лы, 1 табл.

2 щи к повышению предела про ности и относительного удлинения, образуется после проведения 14-16 закалочных циклов. Проводить более 16 циклов нецелесообразно, так как дальнейшего измельчения зерна не происходит.

Нагрев в каждом закалочном цикле даже до температуры 0,99 T не вызывает пережога отливок, так как выдержка при этой температуре не производится. Повышение температуры нагрева до максимально возможной приводит к расширению интервала температурных колебаний, интенсификации нагрева и охлаждения и способствует измельчению. зерна, увеличению предела прочности и относительного удлинения.

Однако температура нагрева не должна превышать 0,99 Т, так как это приводит к пережогу, оплавлению звтектики и падению предела прочно- . сти и относительного удлинения сплава.

1470809

На втором этапе термической обработки проводят по меньшей мере одну дополнительную закалку с нагревом до температуры 0,95-0,98 Т„ выдержкой при этой температуре 2-4 ч, что приводит к полному растворению в твердом растворе дисперсионноупрочняющих частиц и фиксации твердого раствора закалкой в воде. Повьппение температуры нагрева под закалку более 0,98 Т„ при выдержке

2-4 ч может привести к пережогу и вызвать| падение предела прочности и относительного удлинения сплава. f5

Снижение температуры закалки менее

0,95 Т„„ не приводит к полному растворению в твердом растворе дисперсионно-упрочняющих частиц и вызывает падение предела прочности. 20

Проведение двух и более дополнительных закалок вызывает незначительное увеличение механических свойств, но увеличивает длительность термообработки и поэтому целесообразно только для изделий ответственного назначения.

Окончательной операцией термообработки является искусственное старение, проводимое при 190-210 С в течение 1,0-2,0 ч. При таком режиме искусственного старения происходит выделение упрочняющих фаз в виде мелкодисперсных включений. Уменьшение температуры и времени старения не обеспечивает выделения достаточного количества фаз, что приводит к снижению прочностных характеристик при достаточно высокой .пластичности.

Увеличение температуры н времени старения приводит к укрупнению вы делений, огрублению структуры и падению прочности и пластичности.

Пример. Проверку механических характеристик проводят на от дельно отлитых в кокиль образид сплава АЛ34 ф12 мм. Образцы термически обрабатывают по стандартно,му (T5), известному и предлагаемому способам.

Влияние различных режимов термиче- 50 ской обработки на механические свойства сплава АЛ34 оценивают по изменению предела прочности нри растяжении, относительного удлинения и твердости. 55

В таблице приведены средние значения механических свойств сплава

АЛ34 по результатам испытаний трех образцов на каждый режим термической обработки.

Как видно из таблицы, закалочные циклы образцов сплава АЛ34 осуществляют при варьировании температуры нагрева в каждом цикле от 520 до

550 С и их количества до 18 циклов.

С увеличением числа закалочных циклов до 16 происходит постепенное увеличение предела прочности, относительно удлинения и твердости. Наиболее оптимальным режимом закалочных цике лов является нагрев до 540 С, охлаждение в воде с повторением закалочных циклов 14-16 раз ° Такой режим термической обработки обеспечивает получение максимальных механических свойств — предела прочности, относительного удлинения и твердости.

Повторять закалочные циклы более

1б раз нецелесообразно, так как дальнейшего повышения механических свойств не происходит. Снижение температуры нагрева при проведении закалочных циклов до 520 С или повышение ее до 550 С приводит к снижению механических свойств.

Максимальные механические свойства по пределу прочности и относительному удлинению нри проведении по меньшей мере одной дополнительной закалки проявляются при нагреве до 530-540 С, выдержке при этой температуре 2-4 ч и последующем охлаждении в воде. При выходе за нредельные значения предлагаемого температурно-временного интервала дополнительной закалки происходит снижение механических свойств сплава.

Проведение более одной дополнительной закалки нецелесообразно, так как механические свойства увеличиваются незначительно.

Механические свойства сплава

АЛ34, термообработанного по предлагаемому способу, значительно выше, чем после термообработки по известному способу.

Технико-экономические преимущества предложенного способа состоят в том что в результате термообработки по предложенному способу достигается одновременное повышение его пластичности и прочности, пластичность повышается в 2-2,5 раза, а предел прочности на 10Х.

Предложенный способ не требует специального оборудования и может 5 использоваться для термообработки любых сложных по конфигурации фасон, ных отливок переменного сечения.

1470809 что, с целью повышения механических свойств силуминов, охлаждение ведут до комнатной температуры в воде, а .5 перед старением проводят по крайней мере одну дополнительную закалку с нагревом до 0,95-0,98 Т„,, выдержкой 2-4 ч и охлаждением в воде.

2. Способ по п,1, о т л и ч а— ю шийся тем, что циклическую закалку повторяют 14-16 раз.

3. Способ по п.1, о т л и ч а юшийся тем, что циклический нагрев ведут до температуры не более

0,99 Тал.

Формула изобретения

1 ° Способ термической обработки силуминов, включающий закалку путем циклического нагрева до верхней температуры цикла, близкой к температуре плавления, и охлаждения до нижней температуры с последующим старением при 180-210 С в течение

1-2 ч, отличающийся тем, Механические свойства

Режим термической обработки ополнительная закалка

Ю Е в, МПа

Закалочные циклы

МПа

КолиТнлго. р

&4 С ч

Otal K 1 С

Количестчество во циклов закало

3,0 910

285

Составитель Н.Белов

Редактор И.Шмакова Техред М.Дидык Корректор М.Максимишинец

Заказ 1556/31 Тираж 576 Подписное м

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно H T H T "11 e T", r.Óæãîðîä, ул. Гагарина, 101

520 340

12

14

16

18

- 15

535

3

Э

Э

3

4

366

388

312

38?

395

11,0 960

12,4 1050

12,3 1050

12,6 1050

11,9 1040

8,8 940

6,4 910

11, 1 990

12,0 1050

13,9 1060