Способ термической обработки силуминов

(56) Федюкин В.В. Метод термоцикпической обработки металлов. - Л.:ЛГУ, 1984, с.171.(54) СПОСОБ ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИСИЛУМИНОВ(57) Изобретение относится к области цветной металлургии, а именнок термической обработке силуминов Я,М-йй Изобретение относится к цветной металлургии, а именно к термической обработке силуминов.Цель изобретения - повьппение механических свойств силуминов.,Проведение многократных закалочных циклов с нагревом до температуры не более 0,99 Т,сплава и последующим охлаждением в воде приводит к многократным фазовым превращениям, способствующим образованию сверхмелкого зерна и выделению кремнияв мелкодисперсной форме,что благоприятно сказывается на значитЕльном повьппении механических свойств при последующей термической обработке. С увеличением числа закалочных циклов происходит постепенное измельчение структурных составляющих,их сфероидизация,коагуляция и выделение в мелкодисперсной форме Наиболее благоприятная структура со сверхмелким зерном и мелкодисперсными структурными составляющими приводяГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГНИТ СССР Цель изобретения - повьппение механических свойств силуминов, что достигается использованием циклическойзакалки путем нагрева до максимальной температуры, близкой к температуре плавления, и последующим охлаждением в воде, после чего осуществлявт повторную изотермическуюзакалку и старение, За счет увеличения интервала температурных колебаний происходит измельчение частицкремния, что благоприятно сказывается на прочности и пластичности.2 з.п, ф-лы, 1 табл,2щи к повьппению предела прочности и относительного удлинения, образуется после проведения 14-16 закалочных циклов. Проводить более 16 циклов нецелесообразно, так как дальнейпего измельчения зерна не происходит.Нагрев в каждом закалочном цикле даже до температуры 0,99 Т не вызывает пережога отливок, так как выдержка при этой температуре не производится. Повьппение температуры нагрева до максимально возможной приводит к расширению интервала температурных колебаний, интенсификации нагрева и охлаждения и способствует измельчению. зерна, увеличе-. нию предела прочности и относительного удлинения.Однако температура нагрева не должна превьппать 0,99 Т , так как это приводит к пережогу, оплавленню звтектики и падению предела прочности и относительного удлинения спла1470809 На втором этапе термической обработки проводят по меньшей мере одну дополнительную закалку с нагревом до температуры 0,95-0,98 Т выдержкой при этой температуре 2-4 ч, что приводит к полному растворению в твердом растворе дисперсионноупрочняющих частиц и фиксации твердого раствора закалкой в воде. По вьппение температуры нагрева под закалку более 0,98 Т при выдержке 2-4 ч может привести к пережогу и вызвать падение предела прочности и относительного удлинения сплава. 15 Снижение температуры закалки менее 0,95 Т, не приводит к полному растворению в твердом растворе дисперсионно-упрочняющих частиц и вызывает падение предела прочности.20Проведение двух и более дополнительных закалок вызывает незначительное увеличение механических свойств, но увеличивает длительность термообработки и поэтому целесообразно только для изделий ответственного назначения.Окончательной операцией термообработки является искусственное старение, проводимое при 190-210 С в течение 1,0-2,0 ч. При таком режиме искусственного старения происходит выделение упрочняющих фаз в виде мелкодисперсных включений. Уменьшение температуры и времени старения не обеспечивает выделения достаточного количества фаз, что приводит к снижению прочностных характеристик при достаточно высокой .пластичности. Увеличение температуры и времени старения приводит к укрупиеище вы делений, огрублению структуры и падению прочности и пластичности.П р и м е р. Проверку механических характеристик проводят иа от дельно отлитых в кокиль образид сплава АЛ 34 ф 12 мм, Образцы термически обрабатывают по стандартно,му (Т 5), известному и предлагаемому способам.Влияние различных режимов термиче ской обработки на механические свойства сплава АЛ 34 оценивают по изменению предела прочности нри растяжении, относительного удлинения и твердости. 55 В таблице приведены средние значения механических свойств сплава АЛ 34 по результатам испытаний трех образцов на каждый режим термическойобработки.Как видно из таблицы, закалочныециклы образцов сплава АЛЭ 4 осуществпяют при варьировании температурынагрева в каждом цикле от 520 до550 С и их количества до 18 циклов.С увеличением числа закалочных цикловдо 16 происходит постепенное увеличение предела прочности, относительно удлинения и твердости. Наиболееоптимальным режимом закалочных цикелов является нагрев до 540 С, охлаждение в воде с повторением закалочных циклов 14-16 разТакой режимтермической обработки обеспечиваетполучение максимальных механическихсвойств - предела прочности, относительного удлинения и твердости.Повторять закалочные циклы более1 б раз нецелесообразно, так как дальнейшего повьппения механическихсвойств не происходит. Снижение температуры нагрева при проведении закалочных циклов до 520 С или повышение ее до 550 С приводит к снижениюмеханических свойств.Максимальные механические свойства по пределу прочности и относительному удлинению нри проведениипо меньшей мере одной дополнительной закалки проявляются при нагреве до 530-540 С, выдержке при этойтемпературе 2-4 ч и последующем охлаждении в воде. При выходе за предельные значения предлагаемого температурно-временного интервала дополнительной закалки происходит снижение механических свойств сплава.Проведение более одной дополнительной закалки нецелесообразно,так как механические свойства увеличиваются незначительно.Механические свойства сплаваАЛ 34, термообработанного по предлагаемому способу, значительно выше,чем после термообработки по известному способу.Технико-экономические преимущества предложенного способа состоятв том что в результате термообработки по предложенному способу достигается одновременное повышениеего пластичности и прочности, пластичность повышается в 2-2,5 раза,а предел прочности на 107,Предложенный способ не требуетспециального оборудования и может5использоваться для термообработки любых сложных по конфигурации фасон. ных отливок переменного сечения,1470809 Формула изобретения 1Способ термической обработкисилуминов, включающий закалку путем циклического нагрева до верхней температуры цикла, близкой к температуре плавления, и охлаждения до нижней температуры с последующим старением при 180-210 С в течение 1"2 ч, о т л и ч а ю щ и й с я тем,Механические свойства Режим термической обработки ополнительная закалка в 1 Юе 3 МПа Закалочные циклы МПа КолиТнлго. уйыдС ч Мгк 1фС Коли- честчествоцикловво закало 66 85 88 90 85 12 14 15 335 312 38 390 395 15 15 15 15 15 11 12, 13,3,0 Составитель Н.Белактор И.Шмакова Техред М.Дидык Корректор М.Максимишинец 56 3 5 / 1 Тираж 576Государственного коватета по из113035, Москва, 3-35,акаэ Подписноебретениям и открытиям при ГКНТ СССРаушская наб., д. 4/5 оизводственно-издательский комбинат "Патент", г,ужгород, ул. Гагарина,101 540 540 540 540 540 540 540 540 540 540 520 Ф340 535 535 535 535 535 510 545 530 530 535 что, с целью повышения механическихсвойств силуминов, охлаждение ведутдо комнатной температуры в воде, а .5перед старением проводят по крайнеймере одну дополнительную закалкус нагревом до 0,95-0,98 Т, , выдержкой 2-4 ч и охлаждением в воде,2. Способ по п,1, о т л и ч а -ю щ и й с я тем, что циклическуюзакалку повторяют 14-16 раз.3. Способ по п.1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что циклический нагрев ведут до температуры не более 15 0,99 Т 11,0 960 12,4 1050 12,3 1050 12,6 1050 11,9 1040 8,8 940 6,4 9101 990 0 1050 9 1060