Способ термической обработки силуминов

 

(72) Автор изобретеггия

И.Б. Гилевич (7) ) Заявятель (54) СПОСОБ ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ

СИЛУМИНОВ

Изобретение относится к металлургии, в частности к термической об-. работке силуминов, и может быть использовано на машиностроительных заводах при изготовлении деталей литьем под давлением, штамповкой жидкого металла.

Особенности литой структуры влияют на кинематику фазовых и структурных .превращений в сплавах при нагреве под закалку.

Известен способ термообработки силуминов (сплавы Ал4, Ал9 и др.), .включающий закалку при нагреве до

530-540 С с выдержкой 2-6 ч и старения при нагреве до 160-170 С с выдержкой 3-8 ч (1 1.

Продолжительность выдержки при температуре закалки определяется состоянием структуры отливки, т.е. методом литья и материалом формы.

Для отливок, изготовляемых в металлические формы, время выдержки.2 под закалку на 20-504 меньше, чем для отливок, получаемых s песчаные формы. Однако для силуминов с мелко- кристаллической структурой, отливае" мых в преас-формы под высоким поршне»

5 вым давлением, нагрев под закалку до 530-540 С и длительная выдержка привс>дят к появлению на поверхностях отливок кратероподобных дефектов

1вздутий и пузырей) и к короблению при закалке сложных по конфигурации отливок. Кроме того по известному способу велика продолжительность термической обработки силуминов.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности .является способ термической обработки силуминов, изготовляемых литьем под давлением, включающий 2-.х ступенчатый нагрев с закалкой в воду. Способ ступенчатого нагрева под закалку алюминие- . вого сплава марки Ал4Д, заключающий-. ся в нагреве сплава на первой ступени до 495 5РС и нагреве до 515+5 С

3 9965 на второй ступени с выдержкой соответственно 2 и 4 ч позволяет расширить область температур нагрева под .закалку, повысить механические свойства и сократить длительность термической обработки в сравнении со способом одноступенчатого нагрева (2 ).

Однако длительное пребывание сплавов (около 4 ч) при температуре 515 С приводит к возникновению закалочных >6 пузырей (вздутий) и короблению сложных по конфигурации отливок. Известный способ не обеспечивает получение отливок из силуминов, отливаемых в пресс-формы под поршневым давлением, 1 свободных от закалочных пузырей и коробления, так как на поверхностях отливок происходит частичное дуффиндирование газов, образующихся от взаимодействия расплава со смазками, наносимыми на поверхности пресс-формы. Растворенный газ находится в мелкодисперсном состоянии в поверхностных слоях отливки на глубине не более. 1 мм. При высоком нагреве (выше.500 С) под закалку и длительной выдержке мелкие газовые включения увеличиваются в объеме, коагулируют в крупные включения, что приводит к образованию вздутий (поверхностных пузырей). Высокотемпературный нагрев (510-520 С) сложных по о конфигурации и тонкостенных отливок и закалка в воду создают больше внутренние напряжения в отливках, спо35 собствующие их короблению.

Цель изобретения — предотвращение .образования поверхностных закалочных пузырей и уменьшение коробления.

Поставленная цель достигается тем, 40 что первую ступень нагрева под закалку осуществляют при 455-465 С в течение 0,5-0,8 ч, затем 2-3 раза поднимают температуру на 10-20 С о с выдержкой на каждой ступени по

0,2-0,4 ч, а закалку проводят с

490-500 С.

Для силуминов, отливаемых в прессформах под высоким поршневым давлением, скорость охлаждения настоль09

4 ко велика, что уже в литом состоянии значительная часть легирующик компонентов,ответственных за дисперсное твердение, находится в пересыщенном твердом растворе, способствуя появлению склонности к дисперсному твердение.

Силумины с мелкокристаллической структурой при нагреве до 500 С и выдержке не более 0,4 ч сохраняют достаточную прочность, исключающую .образование закалочных пузырей (вздутий) и значительно снижающую коробление отливок при закалке. Для силуминов, у которых значительная часть упрочняющих фаэ находится в пересыщенном твердом растворе, предварительный нагрев и выдержка способствуют дальнейшему растворению упрочняющих фаз в твердый раствор, а последующие ступени с нагревом в

10-200 и выдержкой на каждой ступени по 0,2-0,4 ч завершает переход легирующих компонентов (упрочняющих . фаз) в пересыщенный твердый раствор, что и фиксирует закалка в воду при

490-500оС

Пример. По предложенному способу отливки иэ сплава Ал9, изготовленные литьем под давлением, предварительно нагревают при 455465 С, выдерживают 0,6 ч, поднимают

2-3 раза температуру печи на 10-20 и выдерживают на каждой стумни 0,3 ч, закаливают при 485-505 С в воду при

40-70 C и старят по режиму 160+50С ч

По известному способу отливки нагревают до 495 С, выдерживали 2 ч, затем поднимали температуру до 520 С, выдерживали 4 ч, калят в воду с температурой ЧО-700С и старили по режиму 160+50С в течение 3 ч.

В таблице приведены результаты испытаний.

Описываемый способ повышает качество отливок за счет исключения закалочных пузырей и коробления при получении оптимальных прочностных и пластических свойств деталей. !

996509

1 CV

ImoX ! X t- X

3 Х

1

1

3 () с>6

3

I

1 3 3 с

1

1

I

1

I

1

I

I !

16

Iо

>Я о

36 о

Э

3С

Э

З

X

I6 х

Ю

С4 О

О1

C4. й.3"© Х

X - X

О Y Е

Q 61 Ф 1

Х X Х 3

Y 44 X X а,Я- Ц X

Ф О Ф

6» Ю

OX I6«»

C l- X

Ю

Ю

° 3

I

1

I

1

1

IQ

О>

6I

Iо

IО>

IС>

3з

X о х

О Y

X Ф

X X о. С

Э I63 О

Э

Х l о

>S 3=

Ф а л

m U

>а

1

1

1

l !

1

I

1

1 !

1

1 !

1

1

I

1

1 !

I

I

I

t о

1- >S

V Ф

Ф

У Ф

S C

3„О> о у о

3

I

I !

1

1

1

1

I

I

t

X

Iо

IO

I6

CL

IO о

>Х о

Y о

Ф

X

X а

Э

X

Ф

LA

-6

IC

I о

Ю

3 3

3.31

К

i

LA

О .ф !

3«

6; CL

Ф

Q «I а з

Ы

36

Ф

C 36 к а

Э

3- 1!

1

1

I ! !

° 1

I

1 1

1 . 1

1

1 а

Ф

I6

Ig

С

Ф >S а ь

>Х

Х

lo

Ф

63

С0

>X Y

О 3х о

O IC»

Ф <6

3О о и о

3=

С» а

S IC»

X O

3 "3 Э

3 . 3 S

I 1 X

1. 3 .Ф

О!!О а

631 О о х о

О 1

63 О

3 3- 1 63

I О 1 I1 Ф 1 U

3 У I Ф

I6 1 З.

1 hC ) X о

1 I

I 1

1 1 о Ф

l Х CL I

Щ013»1

36 О

Э

Ф ICLSOI6 l

CCL1 а

I

1 !

I

1

1

I

1 !

I

I

1

I

I

1

I

I

I !

1.

I !

I

1

I

I

I.

I

e 1

LA Ln 1

СО О 1

- Т 1 ! 1 l

3« IC 1

1 1 3

33 ЕЛ 1

I !

I

I

1

I

1

1

LA 3

1

I

1

1

l

I

1

7 99

Формула изобретения

Способ термической обработки силуминов, преимущественно полученных литьем под давлением, включающий

1ступенчатый нагрев под закалку, выдержку, закалку и старение, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью предотвращения образования поверхностных закалочных пузырей и уменьшения коробления, первую ступень нагрева под закалку осуществляют пои 455-465 С в течение 0.5-0,8 ч, 6509 8 затем 2-3 раза повышают температуру, на 10-.20 С с выдержкой на каждфй ступени по 0,2-0,4 ч, а закалку проводят с 490-500 С.

% .Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Колобков И.Ф. и др. Справочние литейщика. М., "Цветное литье", 1974, с. 152-171.

1Ю

2. РТИЗ-851-75. Отливки из алюминиевых сплавов. Режимы термической обработки, с.

Составитель С. Николаева

Реаактоо T. Пар енова Техреду Ж.Кастелевич Корректор А Ференц

Заказ о50/40 Тираж 625 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035 Москва„ Ж-35 Раушская наб. д. 4/5

Филиал ППП "Патент"; г. Ужгород, ул. Проектная, 4