Способ получения литых деталей из цинк-алюминиевых сплавов

(53) ЕТЕНИЯ ИДЕТЕЛ Ь СТВО АВТОРСКО а в форму, обработку, ии сплава , в течение е быстрое ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТПРИ ГКНТ СССР ИСАНИЕ И(71) Кировский политехнический институт(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЛИТЫХ ДЕТАЛЕЙ ИЗ ЦИНК-АЛЮМИНИЕВЫХ СПЛАВОВ(57) Использование; металлургия, машиностроение при изготовлении деталей, обладающих высокой демпфирующей Изобрталлургии,ния отлиобладаю щсобностью,Известен способ получения демпфирующего сплава цинк-алюминий, включающий гомогенизацию при температуре, ниже температуры. плавления, но выше 250 С в течение 5 мин - 100 ч., охлаждение, холодную пластическую деформацию не менее 5%, нагрев при температуре не выше 250 С в течение 5 мин - 100 чохлаждение,Особенностью способа является наличие холодной пластической деформации, что противоречит сущности способа получения литых заготовок, заключающийся в получении заготовки путем заполнения формы расплавленным материалом без его деформации в твердом состоянии.Известен способ получения вибростойкого сплава на основе цинк-алюминий,етение относится к области мев частности к способу изготовлевок из сплавов цинк-алюминий, их высокой демпфирующей спо 2способностью. Сущность изобретения: расплав заливают в формы, охлаждают до твердого состояния, причем охлаждение с температуры не менее температуры эвтектоидного превращения до комнатной ведут со скоростью 10-300 град/с, Затем проводят старение при 50 - 260 С с последующим охлаждением в интервале 50 - 180 С со скоростью 0,002 - 0,1 град/с, а в интервале 180 - 260 С со скоростью 0,002 - 0,1 град/с. Выдержку при температуре старения 50- 100 С осуществляют в течение времени от (55 - 0,5 1) мин до 600 мин, где с - температура старения, а выдержку при температуре старения 100 - 260 С - в течение 5 - 600 мин. 3 з.п. ф-лы, 1 табл. включающии разливку расплавпредварительную термическуюзаключающуюся в гомогенизацпри температуре не ниже 275 Сне менее 5 мин и последующеохлаждение.Недостатком способа является то, что он не обеспечивает надежной размерной стабильности изделий из сплава при сопровождающих их вылеживание или эксплуатацию температурных колебаниях окружающего воздуха. Это отрицательно сказывается на качестве изделия.Цель изобретения - повышение размерной стабильности литых изделий из цинкал юминиевых сплавов.Поставленная цель достигается тем, что способ включает в себя обработку, заключающуюся в разливке расплава в форму, его охлаждении в форме до твердого состояния, предварительную термическую обработку, охлаждение от температуры, не ниже температуры эвтектоидного превращения 1 э, до комнатной температуры со скоростью 10- 300 град/с с последующим старением при 50 - 260 С, Причем старение при 50 - 100 С проводят в течение времени от 55 - 0,5 т (где 1 - температура старения) до 600 мин, а при температуре 100-260 С - в течение 5-600 мин. Охлаждение после старения до комнатной температуре проводят со скоростью 0,002-300 град/с, при этом от 180-260 С охлаждают со скоростью 0,002-0,1 град/с,Способ обработки включает в себя быстрое охлаждение от температуры, выше 4, в результате чего получается высокодисперсная эвтектоидная структура и вследствие этого повышенная демпфирующая способность и пластичность, Однако, как показали результаты рентгеноструктурного анализа параметра решетки и эволюции рентгеновских линий цинковой и алюминиевой фаз, такая структура цинк-алюминиевого сплава является нестабильной при температуре, близкой к комнатной, что является причиной его размерной нестабильности. Для обеспечения размерной стабильности цинк-алюминиевых сплавов необродимо осуществить диффузионные процессы, ответственные за размерную нестабильность, что достигается за счет старения при повышенных температурах и охлаждения с предложенными скоростями.П р и м е р ы, Берут цинк-алюминиевый сплав, мас.%:Алюминий 25,4 Цирконий 0,04 Кремний . 0,15 Марганец 0,10Железо 0,25 Кальций 0,01 Цинк и примеси Остальное Сплав выплавляют в открытой тигельной печи. Отливки получают заливкой расплава в металлическую форму. Затем изделия подвергают термической обработке по режимам 1-10 и контролю размеров. За положительный критерий размерной стабильности принято отсутствие относительного изменения размеров в пределах точности, измерения (поле допуска равно 0,01%) за 40 сут вылеживания при комнатной температуре Л 1/о=Но /1 о, где о - размер, соответствующий концу термообработки;- соответствующий размер послевылеживания при комнатной температуречерез 40 сут), Принятая точность измеренияпри определении положительного критерияразмерной стабильности соответствует 45 ому квалитету по ГОСТ 25346 - 82, что охватывает практически всю областьэкономически достижимой размерной точности всех изделий из конструкционных материалов, к числу которых принадлежат10 цинк-алюминиевые сплавы.Результаты испытаний приведены втаблице,Размерная стабильность отсутствует вслучае обработки по прототипу и имеет ме 15 сто в случае обработки сплава по предлагаемому способу,Из таблицы видно, что изменение режима предварительной термической обработки не вдияет на размерную стабильность,20 Таким образом, предлагаемый способдает эффект повышения размерной точности литых изделий из цинк-алюминиевыхсплавов.Формула. изобретения25 1, Способ получения литых деталей изцинк-алюминиевых сплавов, включающийразливку расплава в форму, его охлаждениедо твердого состояния, предварительнуютермическую обработку, охлаждение от тем 30 пературы не ниже температуры эвтектоидного превращения до комнатнойтемпературы, отличающийся тем,что,с целью повышения размерной стабильности деталей, охлаждение от температуры не35 ниже температуры эвтектоидного превращения до комнатной температуры проводятсо скоростью 10-300 град/с, затем проводят старение при 50-260 С с последующимохлаждением до комнатной температуры со40 скоростью 0,002-300 град/с.2. Способ по п.1, отл ичэ ю щи йс ятем, что старение в интервале 50 - 100 Спроводят в течение времени от(55-0,5 т) миндо 600 мин, гдето - температура старения.45 3, Способ по и. 1, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что старение в интервале 100-260 Спроводят в течение 5-600 мин,4. Способло и. 1, отл и ч а ю щи й с ятем, что охлаждение от температуры старе 50 ния 180-260 С проводят со скоростью1731861Охлаждение от температуры не ниже температуры звтектои Составитель А;Скворцоведактор О,Головач Техред М,Моргентал Корректор И.М ент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 1 Производственно-издательский комбин аказ 1559 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СС 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5