Способ термической обработки силуминов

Изобретение относится к области цветной металлургии и может быть использовано для обработки изделий из силуминов. Проводят цикл старение - закалка - старение. Время выдержки при температуре нагрева под закалку и при старении составляет 15-30 минут. Количество циклов термической обработки составляет один или более. Снижается коэффициент линейного расширения силуминов в интервале 150-300°С. 1 табл.

 

Изобретение относится к области цветной металлургии и может быть использовано для обработки изделий из сплавов алюминия с кремнием - силуминов.

Известен способ термической обработки силуминов, состоящий из закалки и искусственного старения (Колобнев И.Ф. Термическая обработка алюминиевых сплавов. - М.: Металлургия, 1961. - С. 210-213).

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является способ термической обработки силуминов, включающий закалку с температуры 535±5°С и последующее старение с температуры 175-200°С (Смирягин А.П. Промышленные цветные металлы и сплавы. - М.: Металлургия, 1974. - 488 с.).

Недостатком известных технических решений является то, что после такой термической обработки в силуминах сохраняются высокие значения коэффициента линейного расширения в интервале 150-300°С.

Задачей изобретения является снижение значений коэффициента линейного расширения силуминов в интервале 150-300°С. Это особенно важно для повышения эксплуатационной стойкости поршней двигателей внутреннего сгорания в рабочем интервале температур.

Поставленная задача решается следующим образом: в способе термической обработки силуминов, включающем закалку и старение, перед закалкой дополнительно проводят нагрев и охлаждение по режиму старения с обеспечением цикла термической обработки, включающего старение - закалку - старение, при этом время выдержки при нагреве под закалку и при старении составляет 15-30 минут, а количество циклов термической обработки составляет один и более.

Предложенный способ термической обработки снижает коэффициент линейного расширения за счет образования продуктов распада пересыщенного твердого раствора легирующих элементов и примесей в основе. Эти продукты распада, армируя основу, препятствуют ее расширению, что в конечном итоге приводит к снижению коэффициента линейного расширения силуминов в интервале 150-300°С.

Пример. Испытания проводили на промышленных сплавах марок АК7 и АК9. Дилатометрические образцы из этих сплавов (диаметр 3 мм, длина 49,5 мм) подвергали термической обработке по известному и предлагаемому режимам. Измерение коэффициента линейного расширения проводили на оптическом дифференциальном дилатометре Шевенара. Результаты испытаний приведены в таблице.

Таблица
Линейное расширение сплавов АК7 и АК9 в зависимости от условий
обработки
Сплав, режим термической обработкиКоэффициент линейного расширения α·106, град-1 при температуре, °С
50100150200250300350400450
12345678910
1. Сплав АК7
Известный:
нагрев до 535°С, ±5, вода, старение при 200°С, выдержка 2 ч, воздух20,5821,0721,2321,5531,1324,7122,5721,8722,27
Предлагаемый: 1 цикл - старение 200°С, 15 мин, воздух, нагрев до 535±5°С, выдержка 30 мин, вода, старение 200°С, 15 мин, воздух
1 цикл21,1721,6720,8321,1622,4422,5422,8922,1520,81
2 цикла21,1721,0720,6921,2820,6119,9920,2921,1420,43

Продолжение таблицы
12345678910
2. Сплав АК9 Известный: Нагрев до 535±5°С, выдержка 2 ч, вода, старение при 175±5°С, выдержка 10 ч, воздух
18,5120,2820,9521,8522,7629,1823,1522,1821,15
Предлагаемый: 1 цикл - старение 175±5°С, 30 мин, воздух, нагрев до 535±5°С, 15 мин, вода, старение при 175±5°С, 30 мин, воздух
1 цикл20,0620,8020,6921,0018,1518,6615,5610,099,75
2 цикла21,1720,7920,6921,2821,5421,6722,0020,2615,78
3 цикла20,0620,5420,2921,0120,7520,8920,9714,5515,90

Как видно из приведенных результатов, использование предложенного способа по сравнению с известным обеспечивает снижение коэффициента линейного расширения силуминов в интервале 150-300°С в среднем на 8-30%. Следует отметить, что использование предложенного способа снижает значения коэффициента линейного расширения за более короткое время по сравнению с известным способом.

Способ термической обработки силуминов, включающий закалку и старение, отличающийся тем, что перед закалкой дополнительно проводят нагрев и охлаждение по режиму старения с обеспечением цикла термической обработки, включающего старение - закалку - старение, при этом время выдержки при температуре нагрева под закалку и при старении составляет 15-30 мин, а количество циклов термической обработки составляет один или более.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области металлургии и может быть использовано при приготовлении высоколегированных сплавов, применяемых для получения изделия литьем и обработкой давлением.

Изобретение относится к металлургии, в частности к способам изготовления фольги из алюминиевокремниевых сплавов, предназначенной для дальнейшей прокатки фольговых припоев, и может быть использовано на заводах по обработке цветных металлов.
Изобретение относится к области металлургии, в частности к способам термической обработки сплава системы Al-Si. .

Изобретение относится к металлургии , в частности к способу изготовления фольгового припоя из заэвтектического силумина, и может найти применение в приборостроении и радиоэлектронике .

Изобретение относится к способам термомеханической обработки сплавов на основе системы алюминий магний литий, используемых в процессе изготовления крупногабаритных полуфабрикатов, например штамповок, предназначенных для изделий новой техники.

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

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано при изготовлении из алюминиевых сплавов отливок типа поршней, применяемых в тракторных двигателях.

Изобретение относится к области производства деталей обшивки кузовов транспортных средств, таких как крылья, двери, задние двери, капоты или крыши, устанавливаемых на стальной конструкции
Изобретение относится к металлургии и может быть использовано при изготовлении фасонных отливок из высококремнистых алюминиевых сплавов на машиностроительных и металлургических предприятиях

Изобретение относится к области термической обработки и может быть использовано при закалке тонкостенных отливок сложной конфигурации для последующего изготовления из них высокоточных деталей
Изобретение относится к металлургии и может быть применено при термической обработке отливок из сплава АК8М при изготовлении высокоточных деталей

Изобретение относится к металлургии, в частности к способу термообработки алюминиево-кремниевого сплава эвтектического состава. Сплав нагревают с печью до температуры на 5-7°C выше температуры эвтектического равновесия сплава, выдерживают сплав при этой температуре в течение 120-150 мин, затем проводят охлаждение с печью до температуры 420-430°C со скоростью 0,01-0,03 град/с и охлаждение в воде до комнатной температуры. В результате термообработки в сплаве формируется микроструктура, в которой отсутствуют иглообразные кристаллы кремния и состоящая из многогранных кристаллов кремния, распределенных равномерно в матрице твердого раствора на основе алюминия. 3 ил.

Изобретение относится к способам получения металлической бутылки с горлышком с резьбой. Способ производства изготавливаемой прессованием путем ударного выдавливания металлической бутылки с резьбой для напитков включает получение заготовки из алюминиевого сплава, смешанного из скрапа алюминиевого сплава и относительно чистого алюминиевого сплава, при этом указанный скрап алюминиевого сплава содержит: между около 0,20 мас. % и около 0,32 мас. % Si, между около 0,47 мас. % и около 0,59 мас. % Fe, между около 0,10 мас. % и около 0,22 мас. % Cu, между около 0,78 мас. % и около 0,90 мас. % Mn, между около 0,54 мас. % и около 0,66 мас. % Mg, между около 0,06 мас. % и около 0,18 мас. % Zn, между около 0,00 мас. % и около 0,08 мас. % Cr, между около 0,00 мас. % и около 0,08 мас. % Ti, деформирование указанной заготовки в предпочтительную форму способом прессования - ударным выдавливанием для образования указанной металлической бутылки и образование резьбы на участке горлышка указанной металлической бутылки. Указанная резьба выполнена с возможностью принятия резьбовой крышки, которая по выбору может быть открыта и закрыта после наполнения металлической бутылки напитком. Технической результат заключается в получении заготовки бутылки с прочностными характеристиками, достаточными, чтобы сделать возможным нарезание резьбы на горлышке бутылки, предназначенной для навинчивания на такое снабженное резьбой горлышко резьбовой крышки. 3 н. и 18 з.п. ф-лы, 12 табл., 13 ил.
Наверх