Способ изготовления изделий из цинк-алюминиевых сплавов

 

Изобретение относится к металлургии. Способ осуществляется следующим сбразом. Расплав заданного состава на сонове цинк-алюминий запивают в форму, охлаждают R форме до твердого состояния Отливку подвергают предварительной термической обработке (закалке, или нормализации, или отжигу) затем деформации 6 - 99% при температуре t t ( t - температура эктектоидного превращения t - температура начала плавления) с последующим охлаждением со скоростью 10-30 град/с Потом изделие подвергают старению Применение способа повышает логарифмический декремент (по абсолютной величине) изделий из сплайа ЦА 39 - на 0,3 - 2.9%, из сплава ЦА22 - на 0,5 - 6.3 из сплава ЦА15 - на 0.3 - 6,1% 1 табл.

ЖМф тцу даЮ-7ЯЩФИФ /

" ЛИ г,„„"

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ

Комитет Российскотт Федерации по патентам и товарным знакам (21) 49340?О/02 (22) 060591 (46) 15.1093 Бюл. Ь 37-38 (71) Кировский поли ге;,ннческлй институт

{72) Скворцов А.И, Эфрос hN

{73) Скворцов Алекггндр Иванович (54) СПОСОБ ИЗГО ГОВЛЕНИЯ ИЗДЕЛИИ ИЗ

ЦИНК-АЛЮМИНИЕВЫХ СПЛАВОВ (57) Изобрегение отгюсигсн к мегалг1ургии Способ осуществляется следу ощим сбразом. Расплав заданного состава на сонове цинк-алюминий заливают в форму, охгтаждаюг в форме до твердого со— (И) RU (1Ц 200115 ". t(1 (51) 5 C22 F1 1б с анния Отливку подвергают предварительной термической обработке (закалке, ипи нормализации, или отжигу) затем деформации 6 — 9996 при темперагуре t - t (t — температура эктектоидного э с з превращения t — температура начала плавления) с

С г1оследующим охпаткдением со скоростью 10 — 30 град/с Потом изделие подвергают старению.

Применение аюсоба повышает логарифмический декремент (по абсолютной величине) изделий из сплава ЦА 39 — на 0,3 — 2,996, из сплава ЦА22 — на

0,5 — 6 3 иэ сплава ЦА15 — на 0.3 — 6,1% 1 табл.

2001158

Изобретение относится к металлургии, в частности к способу изготовления изделий иэ сплавов на основе цинк-алюминий, обладающих высокой демпфирующей способностью.

Известен способ получения демпфирующего сплава цинк-алюминий, включающий гомогенизацию при температуре ниже температуры плавления, но выше 250 С в течение 5 мин — 100 ч, охлаждение, холодную пластическую деформацию не менее

5 . нагрев при температуре не выше 250 С в течение 5мин — 100 ч. охлаждение. Способ взят эа прототип.

Недостатком способа по прототипу является то, что он не обеспечивает достаточно высокой демпфирующей способности сплава.

Цель изобретения — повышение демпфирующей способности сплава на основе цинк-алюминий.

Цель достигается тем, что способ включает в себя разливку расплава в форму, его охлаждение в форме до твердого состояния. предварительную термическую обработку (закалку, или нормализацию. или отжиг), деформацию 6-99 при температуре (+5 С)-т,(-10 C) (где t — температура эвтектоидного превращения, tc — температура начала плавления), охлаждение до комнатной температуры со скоростью 10-300 град/с, старение при температуре не выше 250 С.

Существенные отличия заключаются в следующем. Предлагаемый способ отличается от прототипа наличием горячей (а не холодной) пластической деформации. которая приводит к измельчению высокотемпературных а —, a — и/3 -фаз (в зависимости от химсостава), а также последующего после деформации быстрого охлаждения, что фиксирует по сравнению с известной обработ. .ой более дисперсную структуру с более развитой межфаэной границей. Как показал эксперимент, такой мелкодисперсной структуре свойственна более высокая способность рассеивать энергию механических колебаний (см. таблицу).

Способ предварительной тер лообработки не играет существенной роли в формировании окончательной демгфирующей способности. Принятие нескольких способов предварительной термообработки обусловлено возможным разнообразием технологий при изготовлении различных изделий. Методы горячей деформации могут быть различными, например: прессование (экструзия, выдавливание), прокатка, волочение, позволяющие поддерживать температуру деформа ци и вы ше t .

Примеры конкретного выполнения.

Взяты 3 сплава: эвтектоидного состава—

ЦА22 (алюминий 22,7, ос1альное — цинк, микродобавки и примеси), доэвтектоидного состава — ЦА15 (алюминий 15,3%, остальное — цинк, микродобавки и примеси) и заэвтектоидного состава ЦА39 (алюминий 38,5, остальное- цинк, микродобавки и примеси).

Сплавы выплавляли в открытой тигельной печи. Расплав разливали в металлические формы. Отливки после затвердевания подвергали различной предварительной термической обработке: ЦА15 -- отжигу от 350 С, ЦА22 — нормализации от 350"С, ЦА39 — закалке от 350" С, а затем, после обработки резанием отливок до нужных размеров, нагреву до температур горячей пластической деформации. Пластическую деформацию осуществляли наиболее простым применительно к данному способу — методом гидроэкструзии: сплава ЦА39 при 280, 320 и

445"С, сплава ЦА22 при 280, 350, 410 С, сплава ЦА15 при 280, 350 и 372 С. Каждый сплав при каждой из указанных температур подвергался деформации со степенью б, 33, 55, 99 . После горячей пластической деформации заготовки охлаждали до комнатной температуры со скоростью ЦА15 — 10, ЦА22 — 300, ЦА39 — 100 град/с, затем подвергали старению при 70 С в течение 2 ч, Известная обрабогка проводилась на тех же сплавах по режимам, совпадающим, где это возмо>кно, с предложенным способом; гомо енизация при 350"С в течение 2 ч, охлаждение на воздухе. холодная пластическая деформация 55 /,, старение при /О"С в течение 2 ч.

При назначении температурного интервала горячей пластической деформации было принято, что превышение температуры tc — 10 С опасно из-за возможное ти расплавления сплава, а температуры нагрева ниже

t;,+5 С нецелесооЬ;1азны, т.к. может не осуществиться монотек,видное превращение при охлаждении, играю ice большую роль в повышении демпфирующей способности сплавов. Степень пластической деформации определяли по формуле ((D -d )/D )

2 2

100 /;, где 0 — исходный диаметр заготовки.

d — конечный диаметр заготовки. Максимальная степень пластической деформации — 99 j определяется техническими возможностями примененного метода гидроэкструзии. Из соответствующих заготОвок готовили образцы для измерения демпфирующей способности. Демпфирующую способность определяли методом крутильного маятника по логарифмическому декремен2001158

Продолжение таблицы д, 7

ЦА15

ЦА22

280

350 410

280 . 350 372

6.8

2,6

3,2

3,3 4,2

1 едлонный

4,2, 7 1

4,4 7,4

5,5 8,4

4,5

6,9

5,3

7,4

3.3

3,6

4,4

8,0 8,4

2,1

Составитель А.Скворцов

Техред M.Ìoðãåíòàë Корректор С.Патрушева

Редактор Н.Семенова

Тираж Подписное

НПО " Поиск" Роспатента

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

Заказ 3114

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 ту д при амплитуде крутильных колебаний

) =5 10 .

Результаты испытаний приведены в таблице.

Из таблицы и приведенных выше режимов обработок видно, что способ. включающий горячую пластическую деформацию со степенью 6-99 $ (примеры 1-4), формирует в цинк-алюминиевых сплавах более высоФормула изобретения

СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ИЗДЕЛИЙ ИЗ IIÈÍÊAslloMvIHvIE Bblx сплавов, включающий предварительную термическую обработку, пластическую деформацию и старение, отличающийся тем, что, с целью повышения демпфирующей способности сплавов, перед предварительной термической обработкой дополнительно проводят разливку кую демпфирующую способность по сравнению с известным способом (пример 5).

Получаемый за счет обработки по предf10>KpHíoìó способу эффект повышения де5 мпфирующей способности позволит снизить вибрацию, шум динамически нагружаемых изделий. (56) Заявка Японии N 61-4414431, кл, С

10 22 F 1/10, 18/00. 1986.

2.6

3,5

4,5 ! 6,2 !

15 расплава в форму, предварительную Tåðмическую обработку ведут путем закалки, нормализации или отжита, а пластическую деформацию проводят при темпера уре t, + 5 ... t - 10 со степенью 6 - 99% с последу20 ющим охлаждением со скоростью 10 - 300 град/с. где t3 - температура звтектоидного превращения, t< - температура начала плавления, С.