Способ изготовления изделий металлооптики

(51) 5 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Перед о магу д жаропр ю абрази и, мень енного с издеабразивную доводку.лие обертывают в бугазет, пропитаннуюКО. Окончательнупроводят при давленитекучести термоупрочн бмазкои ля печ чным вную д шем п плава. атания лаком оводку редела ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ИЗДЕЛИЙ МЕТАЛЛООПТИКИ(57) Изобретение относится к станкостроению и может быть использовано при изготовлении зеркал (отражателей) различныхоптических систем и приборов из высокопрочных алюминиевых сплавов. Цель изобретения - повышение качества поверхностного слоя на деталях из высокопрочных термоупрочняемых алюминиевых сплаИзобретение относится к станкостроению и может быть использовано для изготовления изделий из цветных металлов и сплавов, в частности деформируемых высоко- прочных алюминиевых сплавов при производстве зеркал различных оптических систем и приборов.Цель изобретения - повышение производительности и качества изготовления деталей из высокопрочных алюминиевых сплавов путем обеспечения равномерности структуры поверхностного слоя.На фиг.и 2 приведены графики зависимости весового, съема материала и микро- твердости после термообработки от удельного давления в рабочей зоне соответственно для прототипа и предлагаемого технического решения.Предлагаемый способ изготовления включает следующие операции; механическую обработку, предварительную абразивную доводку, нанесение раствора обмазки, нагрев под закалку, удаление обмазки, изотермическую закалку, старение, окончательную ЯО 1602698 вов и производительности изготовления. Для этого осуществляют оптимальный выбор структурного состояния заготовки из , высокопрочного закаливаемого алюминиевого сплава. На этапах интенсивного снятия припуска поверхности при предварительной абразивной доводке используется отожженное состояние, а при окончательном формировании макро- и микрорельефа - закаленное и искусственно состаренное состояние материала. Между этими этапами проводится изотермическая закалка изделия, обернутого в мягкую среду, например в бумагу для газет, пропитанную жаропрочным лаком КО - О 5, в обмазке из смеси огнеупорной глины и кварцевого песка. 1 з.п. ф-лы, 2 ил. Проводилась технологическая последовательность обработки вырезанных из пруткового материала сплава В 96 Ц образцов. Состав сплава, мас.00: медь 2,3; магний 2,7; цинк 8,5; цирконий 0,15.Прокат был выбран в состоянии поставки без термообработки для изменения допустимого количества перезакалок и улучшения деформируемости.Перед механической обработкой проводилась проковка в интервале температур 400 в 4 с двухкратным изменением оси заготовки, уменьшающим дефекты литья и проката, с последующим отжигом при температуре гомогенизации 420 С в среде отработанного карбюризатора и охлаждением со скоростью не более 10 град/ч., для форми 16026985 10 15 20 25 30 35 Формула изобретения 45 50 рования в материале структуры в виде однородного крупнозернистого твердого раствора.Механической (токарной) обработкой были получены образцы дисковой формы диаметром 80 мм и высотой 12 мм. Абразивная доводка рабочих поверхностей изделий на каждом последующем переходе проводилась с уменьшением размера основной фракции абразива, причем выбор сочетаний размера зерен и марки абразива произволен, например М 28, М 14, М 7, М 3 карбида кремния зеленого и М 1 тонкодисперсной окиси алюминия.Весь процесс доводки сплава В 96 Ц разделен упрочняющей термообработкой на два этапа, каждому из которых соответствует структурное состояние обрабатываемого материала с определенными для него прочностными характеристиками, относительно которых выбираются динамические факторы техпроцесса. На первом этапе исправления макрогеометрии необходима интенсификация направленного снятия припуска и низкие прочностные характеристики материала,Алюминиевый сплав находится в отожженном состоянии и удельное давление превышает его предел текучести. Например, Р=0,4 кг/см и по=0,12 кг/см. Размер абразива, перед которым производится обертывание в бумагу для газет, обмазка смесью огнеупорной глины и кварцевого песка, нагрев и выдержка в электропечи при 470 С, изотермическая закалка в масле ВАПР - Т при 210 С в течение 4 ч и старение, определяется таким образом, что припуск, располагаемый на нем, соизмерим погрешностью формы обрабатываемой поверхности после упрочняющей термообработки.Окончательная доводка связана с устранением остаточной погрешности микроформы и сглаживанием микрорельефа на закаленном и состаренном сплаве. Обеспечение равномерности структуры поверхностного слоя материала достигается выбором удельного давления меньше предела текучести сплава, например, Руд. =0,15 кг/см и оор=0,64 кг/см.Эффективность предлагаемого способа проверялась сравнением технико-экономйческих показателей доводки через абразивную прослойку на основе тонкодисперсной окиси алюминия. Окончательно изделия подготовили в двух структурных состояниях материала сплава; отожженном и закаленном с искусственным старением после обработки на абразиве с размером основной фракции 3 микрона. В ходе полировки на окиси алюминия проводилось сравнение производительности процессов по потере веса изделиями взвешиванием на весах ВЛР в 2; оценки уровня наклепа пластически деформированного поверхностного слоя материала изделий по замерам микротвердости на приборе ПМТнагрузкой 1,0 Н; количественной оценки изменения погрешности геометрической формы рабочей плоской поверхности точностью Хполосы по изменениям в интерферограмме, вызываемым закалочными деформациями пластиной, стеклянной нижней ПИ, остаточного коэффициента отражения рабочих поверхностей деталей после закалки по способу-пропотипу и предлагаемому способу фотоэлектрическим блескомером ФБпо относительной степени блеска относительно эталонного алюминиевого образца с коэффициентом отражения 85 О.Как видно из графиков с увеличением давления возрастает съем, но и проявляется действие остаточных напряжений в поверхностном слое материала, которые при достижении уровня предела текучести сплава вызывают пластические деформации, выражающиеся в росте микротвердости,При дальнейшем росте давления .происходит перераспределение характера и условий взаимодействия изделия и инструмента через абразивную прослойку в сторону превалирования пластического деформирования над процессами микрорезания. Полируемая поверхность детали приобретает матовый оттенок. Поэтому прочностные характеристики материала, особенно предел текучести в данном структурном состоянии, должны служить исходной основой при назначении динамических факторов на операциях окончательного формирования показателя качества, такого как равномерность структуры поверхностного слоя изделий металлооптики.. Способ изготовления изделий металло- оптики, включающий механическую обработку, предварительную абраз ивную доводку, термообработку и окончательную абразивную доводку, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности и качества изготовления оптических деталей из высокопрочных алюминиевых сплавов, перед термообработкой изделие обертывают в бумагу для газет, пропитанную жаропрочным лаком К 0-0,75.2, Способ по и. 1, отличающийся тем, что окончательную абразивную доводку проводят при давлении, меньшем предела текучести термоупрочненного материала.1602698 гс г /см Нт Об О,0,3 Ъ 4 Фы ваКо рректор Т. МалеПодписноеоткрытиям при ГКНТаб., л, 45Ужгород, ул. Га гари на ССС Составитель А. КозлаРеда кто р Т, П а р фено в а Техред А. Кра вч укЗаказ 3352 Тираж 607ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям1 13035, Москва, Ж 35, РаушскаяПроизводственно-издатеЛьский комбинат Патент, г.