Способ очистки деталей из алюминиевых сплавов

 

В. А. Марченко, О. Г. Зарубицкий, В. К. Доценко. Б. Ф, Дмитрук, Ю. В. Польгуев, О. К. Севрук и P. А. Углянская (72) Авторы изобретения

Алтайский научно-исследовательский институт технологйи машиностроения и Институт об|пей неорганической химии

АН Украинской ССР

1 (71 } Заявители (54) СПОСОБ ОЧИСТКИ ДЕТАЛЕЙ ИЗ АЛЮМИНИЕВЫХ

СПЛАВОВ

Изобретение относится к термохимической очистке деталей в гидроксидных расплавах и может быть использовано, в частности для очистки деталей автотракторных двигателей от нагара и накипи.

Известен способ очистки деталей, включаю5 щий обработку их в щелочном расплаве (11.

Обработку деталей по этому способу проводят при 450 С. Последующее охлаждение деталей в воде приводит к их короблению, 30 а в случае очистки алюминиевых деталей ведет еще и к значительному растравливанию их поверхности в процессе промывки от остатков затвердевшего щелочного расплава.

Кроме того, детали из алюминиевых спла15 вов, упрочняемых термической обработкой таких, как АЛ4, АЛ9 и др., после очистки известным способом обладают пониженными физико-механическими свойствами.

Наиболее близким к предлагаемому является способ очистки цветных металлов, в частности алюминиевых деталей от нагара, включающий обработку в щелочном расплаве и промывку t2) .

Детали после обработки в щелочном расплаве промывают в воде, обрабатывают в кислотном растворе и окончательно промывают в горячей воде.

Однако известный способ частично снижает коробление деталей в процессе охлаждения.

Растравливание же поверхности алюминиевых деталей в процессе охлаждения и промывки от остатков затвердевшего щелочного расплава имеет место и в этом способе, что приводит в ряде случаев к браку, особенно при очистке деталей с высокой степенью чистоты поверхностя, например поршней.

Кроме того, физико-механические свойства деталей после очистки по известному способу также снижаются. Так, например, после очистки в щелочном расплаве с температурой

340 С твердость сплава АЛ10В падает со

114 до 90 ед. НВ, а сплава АЛ4 — с 90 до 42 ед. НВ.

Цель изобретения — повьппение качества очистки поверхности и устранеш е коробления деталей, 908953

Поставленная цель достигается тем, 410 способ очистки деталей из алюминиевых сплавов включает обработку и щелочном расплаве и промывку, в предлагаемом способе перед промывкой детали охлаждают до 150 — 200 С в расплаве нейтральных по отношению к металлу солей, В качестве нейтральных солей берут смесь калия аэотнокислого и азотистокислого натрия. 16

Охлаждение деталей из алюминиевых сплавов в расплаве нейтральных солей устраняет расгравлнвание поверхности в процессе охлаждения и последующей промывки. Кроме того, время, требуемое для полного удаления остатков щелочного расплава с поверхности деталей, эна вительно сокращается.

Охлаждение тонкостенных деталей при

150 — 200 С снижает их коробление по сравнению с охлаждением в воде. 2О

Температурный интервал 150 — 200 С для нейтрального расплава выбран из следующих соображений.

Температура нагрева алюминиевых сплавов, упрочняемых термической обработкой, под искусственное старение лежит в пределах

100 — 200 С. Однако для большинства алюминиевых сплавов этот интервал составляет

150-200 С.

Таким образом, охлаждение деталей из болыпинства алюминиевых сплавов в нейтральном расплаве в интервале 150 — 200 С позволяет прн необходимости совместить процесс очистки с упрочнерием деталей, т.е, воссталовлением их физико-механических свойств

35 до норм, установленных стандартами.

8 качестве нейтрального расплава по отношению к алюминиевым сплавам для охлаждения может быть использован расплав сис. < чО з ма МОг

4Я

Пример 1. Алюминиевое литье из сплавов, не упрочняемых термической обработкой, например АЛ2, а также сплавовтк которым не предъявляются требования по механическим свойствам, установленные стан45 дартами, очищают от остатков керамики следующим образом.

Детали помещают в расплав едкого натра с температурой 450 С, выдерживают 20 мин, после чего охлаждают в расплаве нейтральных солей состава, вес.%:

КМОз — 50

Ма М Ог — 50 с температурой 150 С в течение 5 мин. После охлаждения детали переносят в ванну с горячей водой (80 — 90 С) и промывают Ы

5 — 10 мин.

Пример 2. Очистку тонкостенных деталей, более склонных к короблению, из сплавов, указанных в примере I, производят аналогичным образом, однако охлаждение проводят при более высокой температуре нейтрального расплава 200 С, что уменьшает опасность их коробления, Пример 3. Очистку алюминиевых поршней из сплава АК4, упрочняемого термической обработкой, от нагара и накипи. производят следующим образом, Поршни помещают в расплав едкого патра с температурой 515+5 С и выдерживают 20—

25 мин. За это время нагар и накипь полностью удаляются с поверхности, а детали нагреваются под закалку. Далее поршни переносят в расплав нейтральных солей, имеющий состав, указанный в примере 1, с температурой 170 С. После выдержки в этом расплаве в течение 1,5 — 2 ч поршни извлекают и промывают в горячей воде (80 — 90 С) в течение

5-10 мин.

После такой обработки твердость сплава

АК4 повышается с 80 — 85 ед, НВ (твердость, которую имени поршни после эксплуатации) до 107 — 114 ед. НВ, т.е. полностью восстанавливается до норм, установленных стандартами для этого сплава не менее 100 ед. HB.

При этом обеспечивается качественная очистка от всех загрязнений и сохраняется геометрическая точность в пределах поля допуска на размеры поршня.

Применение предлагаемого способа значительно расширяет номенклатуру деталей из алюминиевых сплавов, как упрочняемых, так и неупрочняемых термической обработкой, которые можно очищать в щелочных расплавах от различного рода загрязнений: нагара, накипи, остатков керамики и т.д., кроме того, обеспечивает высокое качество очистки, сохранение геометрии деталей, а также возможность восстанавливать механические свойства

Формула изобретения

1. Способ очистки деталей нз алюминиевых сплавов, включающий обработку в щелочном расплаве и промывку, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения качества очистки поверхности и устранения коробления деталей, перед промывкой детали охлаждают до 150 — 200 С в расплаве нейтральных по отношению к металлу солей.

2. Способ по и. 1, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что в качестве нейтральных солей берут смесь калия азотнокислого и азотистокислого натрия.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР И 560007, 908953 6 кл. С 23 G 1/28, 1975.

2, Патент Англии Н 1098448, кл. С 23 g 1/28, 1975.

Составитель В. Олейниченко

Техред Т.Маточка Корректор Н. Степ

Редактор Н. Ковалева

Заказ 766/35

Подписное

Тираж 1049

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений я открыпнй

113035, Москва, З вЂ” 35, Раутпская аавб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4