Способ термической обработки деталей из медных сплавов

 

Изобретение относится к металлургии и термической обработке медных сплавов. Предложен способ термической обработки деталей из медных сплавов, включающий нагрев до температуры 350±5^oС и старение в течение 0,17 - 2 ч, при этом одновременно со старением деталей из медных сплавов их подвергают воздействию однородного постоянного магнитного поля напряженностью 7±1 кЭ. Техническим результатом является повышение прочностных свойств медных сплавов, в частности микротвердости, а также достижение наиболее однородной мелкодисперсной структуры материала после обработки. 2 табл.

Изобретение относится к области металлургии и термической обработки медных сплавов.

Известен способ проведения термической обработки материалов [Малыгин Б. В. Магнитное упрочнение инструмента и деталей машин. - М.: Машиностроение, 1989, с. 93-97. ] . Способ заключается в помещении деталей из металлических сплавов в индуктор и обработке их импульсами магнитного поля различной напряженности, длительности и количества.

Недостатками этого способа являются конструктивная сложность используемого оборудования, включающего блоки формирователя импульсов, программные устройства и др., высокие напряженности накладываемых полей и недостаточно однородная структура сплава после обработки.

Наиболее близким техническим решением, выбранным в качестве прототипа, является способ термической обработки материалов медных сплавов [Тофпенец Р. Л. Разупрочняющие процессы в стареющих сплавах. -Минск: Наука и техника, 1979, с. 21-29. ], заключающийся в нагреве сплава до 350^oС и выдержке в течение 1-4 ч, при этом достигаются значения микротвердости от 140 до 400 кг/мм².

Недостатком этого способа является недостаточно высокие значения параметров, характеризующих прочностные свойства материала, а также низкая однородность материала после обработки.

Задачей изобретения является повышение прочностных свойств материала, а в частности, микротвердости сплава, а также достижение наиболее однородной структуры материала после обработки.

Указанная задача достигается тем, что в способе термической обработки деталей из медных сплавов, при котором их нагревают до температуры 350±5^oС, выдерживают в течение 0,17-2 ч, одновременно с нагревом деталь подвергается воздействию постоянного магнитного поля напряженностью 7±1 кЭ. Предварительно перед старением детали подвергали закалке с температуры 800^oС в воду с температурой 20^oС.

При решение поставленной задачи создается результат, который заключается в следующем.

При воздействии на детали из медного сплава постоянного магнитного поля при повышенной температуре происходит изменение кинетики старения сплава, приводящее к ускорению процесса старения и повышению однородности структуры.

Пример конкретного выполнения - образец из бериллиевой бронзы БрБ-2 старили в однородном постоянном магнитном поле и без него при температуре 350±5^oС, времени старения 0,17-2 ч и напряженности постоянного магнитного поля в интервале от 0 до 7 кЭ. Предварительно перед старением образцы подвергали закалке с температуры 800^oС в воду с температурой 20^oС.

Старение проводили на установке, позволяющей осуществлять его в вакууме в постоянном магнитном поле, создаваемом электромагнитом постоянного тока.

После старения на образцах, состаренных в поле и без него, измеряли среднее значение микротвердости (в кг/мм²) (табл. 1), размер блоков когерентного рассеяния (D), относительную микродеформацию (Δd/d) и плотность дислокаций (ρ) (табл.2).

Результаты измерений (табл.1) показали, что наложение однородного постоянного магнитного поля на все режимы старения всегда приводит к заметному увеличению среднего значения микротвердости на 10-76 кг/мм², т.е. на 3-22%. Из результатов металлографических и рентгеноструктурных исследований испытуемого материала (табл.2) видно, что после термомагнитной обработки сплав имеет более однородную мелкодисперсную структуру. Таким образом, установлено, что оптимальным режимом старения является следующий режим: температура 350±5^oС, время отжига 1 ч, напряженность магнитного поля 7±1кЭ.

Использование заявляемого изобретения позволяет повысить микротвердость сплава на 3-22% и получить более однородную мелкодисперсную структуру.

Формула изобретения

Способ термической обработки деталей из медных сплавов, включающий нагрев до температуры 350±5°С и старение в течение 0,17 - 2 ч, отличающийся тем, что одновременно со старением деталей из медных сплавов их подвергают воздействию однородного постоянного магнитного поля напряженностью 7±1 кЭ.

РИСУНКИ

Рисунок 1