Способ изготовления изделий из цинк-алюминиевых сплавов

(51) 5 С 22 Р 1 1 Солштет Российскотт Федерации то патентам и товарным знакам фЩфццу(УЗ) Скворцов Александр Иванович(54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ИЗДЕЛИИ ИЗЦИНК-АЛЮМИНИЕВЫХ СПЛАВОВ(5) Изобрегени относитс к металлургии Способосуществляется следу ощим сбразом. Расплав заданного состава на сонове цинк-апюминий запивают в форму, охлаждают в форме до твердого со -ЬЭ О М ОПИСАНИК ПАТЕНТУ и) Иб (и) 200115.", С с 1 ояния Отливку гюдвергают предварительнои термической обработке (закалке, ипи нормализации, или отжигу) затем деформации б - 9996 при темпера уре 1 - т ( 1 - температура эктектоидногоэ с зпревращения Ф - температура начала плавления) сСпоследующим охлаждением со скоростью 10 - 30 град/с Потом изделие подвергают старению. Применение способа повышает логарифмический декремент (по абсолютной величине) изделий из сплава ЦА 39 - на 0,3 - 2996, из сплава ЦА 22 - на 0,5 - 63 иэ сплава ЦА 15 - на 0.3 - 6,1% 1 табл.Изобретение относится к металлургии,в частности к способу изготовления изделийиэ сплавов на основе цинк-алюминий, обладающих высокой демпфирующей способностью.Известен способ получения демпфирующего сплава цинк-алюминий, включающий гомогенизацию при температуре нижетемпературы плавления, но выше 250 С втечение 5 мин - 100 ч, охлаждение, холодную пластическую деформацию не менее5 , нагрев при температуре не выше 250 Св течение 5 мин - 100 ч. охлаждение. Способвзят эа прототип,Недостатком способа по прототипу является то, что он не обеспечивает достаточно высокой демпфирующей способностисплава.Цель изобретения - повышение демпфирующей способности сплава на основецинк-алюминий.Цель достигается тем, что способ включает в себя разливку расплава в форму, егоохлаждение в форме до твердого состояния,предварительную термическую обработку(закалку, или нормализацию. или отжиг), деФормацию 6-99% при температуре сэ(+5 С)-1(-10 С) (где сэ - температура эвтектоидного превращения, с - температура начала плавления), охлаждение до комнатнойтемпературы со скоростью 10-300 град/с,старение при температуре не выше 250 С,Существенные отличия заключаются вследующем. Предлагаемый способ отличается от прототипа наличием горячей (а нехолодной) пластической деформации, которая приводит к измельчению высокотемпературных а - , а - и/3-фаз (в зависимостиот химсостава), а также последующего после деформации быстрого охлаждения, чтофиксирует по сравнению с известной обработкой более дисперсную структуру с болееразвитой межфдэной границей. Как показалэксперимент, такой мелкодисперснойструктуре свойственна более высокая способность рассеивдть энергию механическихколебаний см. таблицу).Способ предварительной терлообработки не играет существенной роли в формировании окончательной демг 1 фирующейспособности. Принятие нескольких способов предварительной термообработки обусловлено возможным разнообразиемтехнологий при изготовлении различных изделий. Методы горячей деформации могутбыть различными, например: прессовдние(экструзия, выдавливание), прокатка, волочение, позволяющие поддерживать температуру деформации выше Ь, Примеры конкретного выполнения. Взяты 3 сплава: эвтектоидного состава - ЦА 22 (алюминий 22,7 , ос 1 альное - цинк, микродобавки и примеси), доэвтектоидного состава - ЦА 15(алюминий 15,3%, остальное - цинк, микродобавки и примеси) и заэвтектоидного состава ЦА 39 (алюминий 38,5, остальное- цинк, микродобавки и примеси). Сплавы выплавляли в открытой тигельной печи. Расплав разливали в металлические формы. Отливки после затвердевания подвергали различной предварительной термической обработке: ЦА 15 отжигу от 350 С, ЦА 22 - нормализации от 350" С, ЦА 39 - закалке от 350" С, а затем, после обработки резанием отливок до нужных размеров, нагреву до температур горячей пластической деформации, Пластическую деформацию осуществляли наиболее простым применительно к данному способу - методом гидро- экструзии; сплава ЦА 39 при 280, 320 и 445"С, сплава ЦА 22 при 280, 350, 410 С, сплава ЦА 15 при 280, 350 и 372 С. Каждый сплав при каждой из указанных температур подвергался деформации со степенью б, 33, 55, 99%. После горячей пластической деформации заготовки охлаждали до комнатной температуры со скоростью ЦА 15 - 10, ЦА 22 - 300, ЦА 39 - 100 град/с, затем подвергали старению при 70 С в течение 2 ч, Известная обрдбогка проводилась на тех же сплавах по режимам, совпадающим, где это возмокно, с предложенным способом; гомоенизация при 350"С в течение 2 ч, охлаждение на воздухе холодная пластическая деформация 55%, стдрение при /О С в течение 2 ч. 40 45 50 5 10 15 20 25 30 35 При назначении температурного интервала горячей пластической деформации было принято, что превышение температуры 1 с - 10 С опасно из-зд возможное си расплавления сплава, д температуры нагрева ниже с;,+5 С нецелесоос.;1 дзны, т,к, может не осугцестииться монотек;видное превращение при охлаждении, играю ее большую роль в повышении демпфирующяй способности сплавов. Степень пластической деформации определяли по формуле(О -с )/О 32 2 100/;, где 0 - исходный диаметр заготовки. с 1 - конечный диаметр заготовки. Максимальная степень пластической деформации - 99 определяется техническими возможностями примененного метода гидроэкструзии. Из соответствующих заготОвок готовили образцы для измерения демпфирующей способности. Демпфирующую способность определяли методом крутильного маятника по логдрифслическому декремен2001158 ту д при амплитуде крутильных колебаний )=5 10,Результаты испытаний приведены в таблице.Из таблицы и приведенных выше режимов обработок видно, что способ, включающий горячую пластическую деформацию со степенью 6-99% (примеры 1-4), формирует в цинк-алюминиевых сплавах более высокую демпфирующую способность по сравнению с известным способом (пример 5)Получаемый за счет обработки по предложенному способу эффект повышения де мпфирую щей способности позволитснизить вибрацию, шум динамически нагружаемых изделий(56) Заявка Японии Мт 61-4414431, кл, С10 22 Р 1/10, 18/00, 1986. должение таблицы рим А 15 280 80350 3 6 едло- нный 71 3,3 3,6 4,4(,4 84 2,1 ст ельную тертем закалки,а в форму, предварит ю обработку ведут пу зации или отжита, а и цию проводят при те 10 со степенью 6 - 99 хлаждением со скорос где тэ - температура зв ения, тс . темпера ия С зобретения ИЯ ИЗДЕЛИЙ ИЗ ЦИНКОв, включающий предескую обработку, пламацию и старение, что, с целью повыше- способности сплавов, ной термической обрано проводят разливку Составитель А,Сквор Техред М.Моргентал ректор С,Патрушев р Н.Семенова Тираж Подписн НПО " Поиск" Роспатента13035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5 аказ 3114 ельский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул,Гагарина, 10 изводственноФормула и СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕН ДЛЮМИНИЕВЫХ СПЛДВ варительную термич стическую дефор отличающийся тем, ния демпфирующей перед предваритель боткой дополнитель 15 расплав мическу нормали деформа +5, тс20 ющим о град/с, превращ пла олен 63,3 ,54,5 ,56,9 ,2 , 8,0 ластическую лпера уре тэ