Способ изготовления пустотелых изделий

Авторы патента:

Владельцы патента RU 2469121:

Открытое акционерное общество "Завод им. В.А. Дегтярева" (RU)

Изобретение относится к способу изготовления пустотелых изделий из алюминиевых сплавов. Способ изготовления пустотелых изделий из алюминиевых сплавов включает изготовление пустотелого полуфабриката, термообработку в виде закалки с последующим старением для упрочняемых термообработкой алюминиевых сплавов или отжига для неупрочняемых термообработкой алюминиевых сплавов в приспособлении для термофиксации на всей или части длины полуфабриката. Термофиксацию осуществляют внутренней поверхности полуфабриката путем запрессовывания оправки из закаленной инструментальной стали, термостойкой при температуре закалки упрочняемых алюминиевых сплавов. Рабочий диаметр оправки выполнен из условия обеспечения сборки оправки с полуфабрикатом в нормальных условиях по переходным или прессовым посадкам. Термофиксация пустотелых полуфабрикатов из упрочняемых термообработкой алюминиевых сплавов может быть осуществлена в процессе закалки и в процессе старения. Технический результат заключается в сохранении геометрической формы внутреннего и наружного диаметров полуфабриката в пределах заданной точности в процессе его термообработки при использовании оправки. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к способу изготовления пустотелых изделий из алюминиевых сплавов.

Известен способ изготовления пустотелых изделий (см. патент RU №2386719, МПК C22F 1/04, опубл. 20.04.10 г., Бюл. №11), принятый за прототип. Способ включает изготовление пустотелого полуфабриката и термообработку - старение для упрочняемых термообработкой сплавов или отжиг для неупрочняемых термообработкой сплавов, при этом термообработку осуществляют в приспособлении для термофиксации наружной и/или внутренней поверхностей палуфабриката на всей или части его длины с использованием для термофиксации наружной поверхности полуфабриката втулки, изготовленной из стали с малым коэффициентом термического линейного расширения с рабочим диаметром, рассчитанным по формуле (см. патент №2386719), а при термофиксации внутренней поверхности полуфабриката используют приспособление - оправку, изготовленную из материала с термическим коэффициентом линейного расширения, близким термическому коэффициенту линейного расширения металла полуфабриката с рабочим диаметром, рассчитанным по формуле (см. патент №2386719).

Недостатками прототипа являются:

- в процессе закалки пустотелого полуфабриката из упрочняемого термообработкой алюминиевого сплава происходит искажение его геометрической формы, после чего сборка пустотелого полуфабриката с приспособлением - втулкой для термофиксации наружной поверхности без предварительной правки полуфабриката затруднительна;

- приспособление - втулка трудоемка и металлоемка при изготовлении. Так как наружный диаметр втулки больше наружного диаметра полуфабриката, поэтому ее использование приводит к уменьшению садки-термообработки в рабочее пространство печи;

- приспособление - оправку для термофиксации внутренней поверхности полуфабриката необходимо изготавливать из металла с термическим коэффициентом линейного расширения, близким к термическому коэффициенту линейного расширения термообрабатываемого алюминиевого сплава. Для соблюдения данного признака используется дорогостоящая нержавеющая сталь с низкими прочностными характеристиками, при этом в процессе эксплуатации происходит ее интенсивный износ, оправка выбраковывается.

Задачей предлагаемого изобретения является повышение качества и снижение себестоимости изготавливаемых в машиностроении пустотелых изделий из алюминиевых сплавов всех групп.

Технический результат, получаемый при осуществлении изобретения, заключается в обеспечении заданной геометрической точности пустотелых полуфабрикатов в процессе термообработки при использовании для термофиксации износостойких приспособлений простейшей геометрической формы типа оправка.

Указанный технический результат достигается тем, что в способе изготовления пустотелых изделий из алюминиевых сплавов, включающем изготовление пустотелого полуфабриката, термообработку в виде закалки с последующим старением для упрочняемых термообработкой сплавов или отжига для неупрочняемых термообработкой сплавов в приспособлении для термофиксации на всей или части длины полуфабриката, новым является то, что термофиксируют внутреннюю поверхность полуфабриката оправкой из закаленной инструментальной стали термостойкой при температуре закалки упрочняемых алюминиевых сплавов с рабочим диаметром оправки, выполненным из условия обеспечения сборки оправки с полуфабрикатом в нормальных условиях по переходным или прессовым посадкам.

Термофиксацию пустотелых полуфабрикатов из упрочняемых термообработкой алюминиевых сплавов осуществляют в процессе закалки и в процессе старения.

Термофиксация внутренней поверхности полуфабриката оправкой из закаленной инструментальной стали термостойкой при температуре закалки упрочняемых алюминиевых сплавов с рабочим диаметром оправки, выполненным из условия обеспечения сборки оправки с полуфабрикатом в нормальных условиях по переходным или прессовым посадкам позволяет обеспечить заданную геометрическую точность полуфабриката, увеличить садку - термообработки, уменьшить стоимость приспособления - оправки при значительном увеличении ее стойкости.

Осуществление термофиксации пустотелых полуфабрикатов из упрочняемых термообработкой алюминиевых сплавов в процессе закалки и процессе старения позволяет проводить операцию закалки полуфабрикатов из упрочняемых алюминиевых сплавов в сборе с оправкой, при этом в процессе охлаждения на воду нагретой садки - закалки полуфабрикат правится до размеров оправки.

Способ реализуется следующим образом.

В изготовленный известным способом пустотелый полуфабрикат запрессовывают оправку с рабочим диаметром (размером), выполненным из условия обеспечения сборки оправки с полуфабрикатом в нормальных условиях по переходным или прессовым посадкам, из закаленной инструментальной стали термостойкой при температуре закалки упрочняемых термообработкой алюминиевых сплавов. После нагрева до заданной температуры, выдержки и охлаждения до нормальной температуры оправку выпрессовывают из полуфабриката. Для алюминиевых сплавов, упрочняемых термообработкой сбоку оправок и полуфабрикатов, целесообразнее производить перед операцией закалки, при этом полуфабрикат правится во время охлаждения на воду до размеров оправки.

Примеры для осуществления.

Пример 1. Из упрочняемого термообработкой алюминиевого сплава В95 методами пластической деформации и резания изготавливают пустотелый полуфабрикат длиной 130 мм с внутренним диаметром ⌀118,5+0,35 мм, с дном толщиной 7 мм, с наружным диаметром ⌀127 мм, на поверхности которого имеются четыре выступа, неравномерно расположенные по окружности с шириной 36 мм и толщиной 6,5 мм. Полуфабрикат подвергают закалке на воду. После закалки в отверстие ⌀118,5 мм полуфабриката запрессовывают оправку с рабочим диаметром ⌀118,8 мм, при этом устраняется отклонение от круглости, полученное в процессе закалки на воду. В процессе последующего старения внутренний и наружный диаметры полуфабриката приобретают и после выпрессовывания оправки, сохраняют геометрическую форму в пределах заданной точности.

Оправку изготавливают из инструментальной стали типа 4Х5МФС, твердость которой после закалки отпуска - 50 HRC, а термостойкость соответствует температуре отпуска 580°С.

Пример 2. Для исключения поводки полуфабриката во время закалки на воду проведение операции закалки целесообразнее выполнять с предварительно запрессованной в полуфабрикат оправкой как в примере 1. Так как температура закалки алюминиевого сплава В95 480°С, т.е. значительно ниже температуры отпуска материала оправки (580°С), ее разупрочнение не происходит, оправка имеет длительный срок службы.

1. Способ изготовления пустотелых изделий из алюминиевых сплавов, включающий изготовление пустотелого полуфабриката, термообработку в виде закалки с последующим старением для упрочняемых термообработкой алюминиевых сплавов или отжига для неупрочняемых термообработкой алюминиевых сплавов в приспособлении для термофиксации на всей или части длины полуфабриката, отличающийся тем, что термофиксацию осуществляют внутренней поверхности полуфабриката путем запрессовывания оправки из закаленной инструментальной стали, термостойкой при температуре закалки упрочняемых алюминиевых сплавов, рабочий диаметр которой выполнен из условия обеспечения сборки оправки с полуфабрикатом в нормальных условиях по переходным или прессовым посадкам.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что термофиксацию пустотелых полуфабрикатов из упрочняемых термообработкой алюминиевых сплавов осуществляют в процессе закалки и в процессе старения.

Изобретение относится к способам получения сверхпластичных листов из алюминиевых сплавов системы алюминий-магний-литий, применяемых для формовки изделий сложной формы, используемых в качестве конструкционных материалов.

Способ обработки изделий из алюминиевых сплавов (варианты) // 2468113

Изобретение относится к цветной металлургии и может быть использовано для получения изделий методами обработки давлением. .

Высокопрочный деформируемый сплав на основе алюминия с пониженной плотностью и способ его обработки // 2468107

Способ изготовления изделий из алюминиевых или магниевых сплавов с нано- и субмикрокристаллической структурой и изделия, изготовленные из этих сплавов (варианты) // 2467090

Изобретение относится к области металлургии, в частности к технологии термомеханической обработки алюминиевых или магниевых сплавов при получении из них изделий с нано- и микрокристаллической структурой.

Способ получения сверхпластичных заготовок из алюминиевых сплавов на основе системы алюминий-магний-скандий // 2465365

Изобретение относится к области металлургии, а именно к способам получения сверхпластичных заготовок из алюминиевых сплавов на основе системы алюминий-магний-скандий (Al-Mg-Sc), содержащих также цирконий или цирконий и марганец, применяемых для сверхпластической формовки изделий сложной формы, а также в качестве конструкционного материала.

Способ изготовления горячекатаных полуфабрикатов из алюминиевых сплавов со скандием // 2461642

Изобретение относится к металлургии. .

Изделие из сплава al-mg, подходящее для применений в качестве броневого листа // 2461638

Изобретение относится к листовому изделию из алюминиевого сплава и может быть использовано для изготовления броневого листа. .

Способ получения деформированной заготовки из алюминиевого сплава системы алюминий-магний-марганец-скандий-цирконий // 2453626

Изобретение относится к области металлургии, а именно к способам получения деформированных заготовок из алюминиевых сплавов системы алюминий-магний-марганец-скандий-цирконий, применяемых в качестве конструкционного материала.

Способ изготовления листов из сплава системы алюминий-магний-марганец // 2451105

Изобретение относится к области металлургии, преимущественно к термической обработке и обработке давлением металлов, и предназначено для изготовления сверхпластичных листов из алюминиевого сплава.

Способ получения сверхпластичного листа высокопрочного алюминиевого сплава // 2449047

Изобретение относится к области металлургии, в большей степени к термической обработке и обработке металлов давлением, и предназначено для изготовления сверхпластичных листов из алюминиевого сплава системы Al-Ni-Zn-Mg-Cu-Zr.

Способ повышения сопротивления усталости конструкционных металлических материалов // 2471002

Изобретение относится к области металлургии, а именно к разработке способов повышения характеристик усталостной долговечности конструкционных металлов на основе преобразования энергетической структуры материалов как на стадии производства сплавов и полуфабрикатов, так и в эксплуатации

Способ получения высокотемпературного сверхпроводника в системе алюминий - оксид алюминия // 2471269

Изобретение относится к области технологии получения высокотемпературных проводников в системе металл - оксид металла и может использоваться для получения соединений, обладающих особыми физическими свойствами

Способ изготовления катаных изделий из деформируемых термически неупрочняемых сплавов системы алюминий - магний // 2483136

Изобретение относится к цветной металлургии, в частности к способу термомеханической обработки деформируемых термически неупрочняемых алюминиевых сплавов системы алюминий - магний, получению в результате обработки катаных изделий, например плит и листов, и может быть использовано в транспортном машиностроении, судостроении, авиакосмической технике

Сверхпластичный сплав на основе алюминия // 2491365

Изобретение относится к области металлургии, а именно к разработке новых сплавов и технологий получения из них листовых полуфабрикатов методами термической обработки и обработки давлением

Способ получения износостойкого антифрикционного самосмазывающегося сплава // 2492964

Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к получению износостойкого антифрикционного самосмазывающегося сплава с большим содержанием олова. Распыленные порошки состава Al-40Sn прессуют в брикет и спекают в инертной атмосфере при температуре 590-615°C в течение 90-30 минут. Спеченный брикет подвергают равноканальному угловому прессованию при сохранении неизменного положения плоскости деформации. Сплав обладает высокими механическими и триботехническими свойствами при трении по стали в отсутствие жидкой смазки. 7 ил.

Способ горячего изостатического прессования отливок из алюминиевых сплавов // 2501880

Изобретение относится к области металлургии и может быть использовано для улучшения качества отливок из алюминиевых сплавов эвтектического типа и сплавов типа твердого раствора за счет устранения в них усадочных пор и раковин. Способ включает термическую обработку отливки из алюминиевого сплава на твердый раствор без последующего старения и горячее изостатическое прессование в газовой рабочей среде при температуре нагрева на 30-100°C ниже температуры нагрева сплава под закалку, давлении 90-160 МПа и времени выдержки в течение 1-3 часов. Техническим результатом изобретения является увеличение показателей механических свойств материала отливок за счет устранения усадочных пор и раковин и оплавления включений легкоплавких эвтектик сложного состава. 2 з.п. ф-лы, 2 табл.

Способ холодной многопроходной прокатки тонких лент из алюминиевых сплавов // 2501881

Изобретение относится к обработке металлов давлением, например, к производству тонких лент из сплавов систем Al-Mg, Al-Mg-Mn и может быть использовано для производства упаковочной тары в пищевой промышленности. Для повышения пластичности и штампуемости обрабатываемого металла и снижения разброса механических свойств в способе холодной многопроходной прокатки тонких лент из алюминиевых сплавов системы Al-Mg или Al-Mg-Mn прокатке подвергают полностью рекристаллизованную горячекатаную заготовку ленты. Заготовка ленты имеет кубическую текстуру и толщину, в 9-10 раз превышающую конечную толщину ленты. Прокатку проводят со степенью деформации 45-57% в каждом из двух последних проходов и со скоростью деформации не менее 10 м/с в последнем проходе с обеспечением температуры 140-160°C в рулоне при смотке ленты в рулон массой не менее 8 т. 1 табл.

Способ регулирования долговечности изделия из алюминия, работающего в условиях ползучести // 2502825

Изобретение относится к обработке алюминия, в частности к регулированию ресурса работы изделий, изготавливаемых из технически чистого алюминия и эксплуатирующихся в условиях ползучести, и может быть использовано в строительстве, производстве двигателей, автомобиле-, авиа- и судостроении, где наибольшее применение находит алюминий и сплавы на его основе. Способ включает измерение относительного изменения скорости ползучести изделия из алюминия, работающего в условиях ползучести, и ускорение или замедление процесса ползучести путем воздействия на изделие постоянным магнитным полем, при этом замедление проводят воздействием магнитным полем с индукцией 0,15-0,3 Тл, а ускорение - воздействием магнитным полем с индукцией 0,01-0,15 Тл. Изобретение позволяет управлять скоростью ползучести технически чистого алюминия в интервале от 55% до 54%, что позволяет изменить долговечность изделий из алюминия, работающих в условиях ползучести. 1 табл., 2 ил.

Отжиг холоднокатаной металлической полосы // 2507299

Изобретение относится к области термообработки алюминиевых полос. Способ характеризуется тем, что холоднокатаная полоса из алюминия непрерывно транспортируется по маршруту транспортировки, где расположен, по меньшей мере, один горелочный мост с горелками прямого воздействия пламени (DFI) для нагревания полосы, причем горелочный мост расположен перпендикулярно к направлению движения полосы, горелки прямого воздействия пламени (DFI) взаимно расположены так, чтобы полоса нагревалась по всей ширине до одинаковой или, по существу, почти одинаковой температуры, при этом скорость прохождения полосы через горелочный мост и тепловую мощность горелок устанавливают такими, чтобы при тепловой обработке выполнялся отжиг полосы, и полоса могла наматываться в рулон. Изобретение позволяет сократить процесс термообработки алюминиевой полосы и одновременно повысить стабильность механических свойств и качество ее поверхности. 6 з.п. ф-лы, 6 ил.

Алюминиевая лента с высоким содержанием марганца и магния // 2522242

Изобретение относится к алюминиевому сплаву для производства подложек для офсетных печатных форм. Алюминиевый сплав содержит следующие компоненты, в мас.%: 0,2% ≤ Fe ≤0,5%, 0,41% ≤ Mg ≤ 0,7%, 0,05% ≤ Si ≤ 0,25%, 0,31% ≤ Mn ≤0,6%, Cu ≤0,04%, Ti ≤ 0,05%, Zn ≤ 0,05%, Cr ≤ 0,01%, остальное - Al и неизбежные примеси, каждая из которых присутствует в количестве не более 0,05%, а в целом они составляют максимум 0,15%. Техническим результатом изобретения является создание алюминиевого сплава и алюминиевой ленты, изготовленной из алюминиевого сплава, которая пригодна для производства подложек для печатных форм, обладающих более высоким сопротивлением усталости при изгибе поперек направления вращения и большей термической устойчивостью без снижения способности к зернению. 2 н. и 5 з.п. ф-лы, 4 табл., 2 ил.