Способ термической обработки изделий из сплавов системы магний-литий

сплаве и снижает уровень внутреннихнаПряжений, влияющих не только настабильность механических свойств,но и геометрические размеры изделий,Покрытие образцов эмалью, предпочтительно К 0-5189, осуществляется вдва слоя с общей толщиной 35-ч 0 мкм,чтго обеспечивает надежное предохраненИе поверхности от окисления и возгорания при нагреве в окислительнойатмосфере до температуры на 70-100 Свыше температуры растворения упроцняющих фаз сверхлегких магниевыхсплавов, Выбор температуры раствореня упрочняющих фаз исключает возмЬжность перегрева сплава и не приврдит к значительному росту зерен Ыи-твердых растворов, в то же время достигается более полное и быстрое растворение упроцняющих фаз, чтообеспечивает высокую легированностьвердых растворов и способствует боее существенному твердорастворномупроцнению при закалке. Выбор такой 25Относительно высокой температуры нагрева на 70-100 С выше температурырастворения упроцняющих Фаз (Т ),цто свидетельствует нагреву до 20 о150 С, приводит к увеличению скорос- З 0ти нагрева сплава и созданию большого числа дефектов кристаллическогостроения.Нагрев до температуры ниже предлагаемой (Т+ 70 С), т,е, 20 Си ниже, не приведет к растворениюЫ-фазы и еэ последующему выделениюпри охлаждении внутри-фазы, цтооказывает влияние на формированиевысоких свойств сплава. 40Нагрев в печи до температуры выше (Т+ 100 С), т,е. ч 50 С и выше, приводит к существенному укрупнению зерен и снижению процностныххарактеристик и пластичности сплава,При 350 С происходит растворениеупроцняющей фазы в сверхлегких магниево-литиевых сплавах, поэтому принагреве до более высоких температурследует регламентировать время нагрева сплава, что обеспечивается определенной скоростью нагрева в заданном интервале температур (от 350 .Сдо требуемой температуры),Нагрев сплава со скоростью менее0,8 С/мин приведет к увеличению вре 9 55мени нахождения изделия при повышен-.ных (выше 350 С) температурах, и,соответственно, росту зерна в Ф - и-фазах, что окажет неблагоприятноевлияние на механические характеристики ( б), Нагрев со скоростьюоболее 3,0 С/мин не приводит к достаточно полному растворению с -Фазы в-твердом растворе с последующим ееспецифическим выделением внутри Р -фазы.Закалка сплава осуществляется непосредственно после нагрева, что исклюцает возможность роста зернаи-фаз, который наблюдается во время выдержки сплава при повышенных температурах.Охлаждение сплава с высокой температуры 20-ч 50 С в воде сопровождается Фиксированием при комнатной температуре дислокационной структуры сплава с наличием в твердых растворах знацительного количества продуктов распада высокой степени дисперсности,Высокий комплекс механическихсвойств, получаемый при обработке,обусловлен особенностями тонкой структуры, формирующейся при нагреве и охлаждении сплава, а также характеромраспределения выделений Ф -Фазы, образующихся при охлаждении от повышенных температур нагрева,.Охлаждение в жидком азоте с последующим и быстрым нагревом до 90-100 Ссопровождается протеканием релаксационных процессов, приводящих к снижению уровня напряжений в изделиях, сопровождающемуся повышением стабильности свойств и геометрических размеровобрабатываемых изделий,1 Температура отогрева 90-100 С выбрана исходя из того, цто при указанных температурах при отсуствии выдержки после прогрева изделий не успевают полуцить интенсивное развитие процессы старения, приводящие к "пере- страиванию" сплава и разупроцнению, Отогрев ниже 90 С уменьшает температурный перепад по сечению и уменьшает эффект глубокого охлаждения. Кроме того, температура 90 С является технологицеской, так как сплав ИАнеоднократно подвергается нагревам до указанной температуры в процессе тех" нологического изготовления изделия. Низкотемпературное охлаждение и по- , следующий быстрый нагрев увеличивают суммарные внутренние напряжения, цто существенно ускоряет их релаксацию при температуре нагрева.Режим обработки Изделия, изготов С ИПа б, МПа Р, 6 ленные способу Известный= 0,8 С/мин,в азоте.0,5 ч1 ООС, 0,5 чНагрев 420 С, Чц =1 С/минНагрев 420 С, Чн =С/мин, охе 0,5 ч,268 0 17 2 охлажде , отогр 2 30 15 30 1о азот 0,5 На гр Нагр - 1, в аз 90 С лаждение в отогрев 90 210 32 209 32 ени рев 05 295 15При релаксации напряжений протекают процессы скольжения с образованием более равновесной и стабильнойдислокационной структуры, что способствует повышению стабильности структурного состояния сплава и стабильности его прочностных характеристики геометрических размеров.Нагрев выше 100 С сопровождаетсяинтенсификацией процессов старения,что приводит к коагуляции упрочняющих фаз и соответственно к снижениюпрочностных свойств,Двухкратное охлаждение и нагревприводят к более полной релаксациинапряжений и может применяться дляизделий сложной конфигурации с концентраторами напряжений,Продолжительность выдержки изделий при температуре жидкого азотаопределяется временем сквозного охлаждения по сечению изделий до -196 С,в 430 С, Чн =С/минв 430 С, Чн=С/мин охлдждте 0,5 ч, ото0,5 чв 430 С,Чн=С/мин 1,2 цикий азот 0,5 ч)в 450 С, Ч=С/мин, охлаждте 0,5 ч, 90 730496По предлагаемому способу обрабатываютсверхлегкий магниевый сплав.Изделия из сплава покрывают эмальюКОпневмораспылителем в два слоя 5с суммарной толщиной 35-40 мкм, Частьизделий нагревают в печи с температурой 380 С, другие партии в печах стемпературой 410, 420, 430, 450 и,460 С с различными скоростями нагрева. Нагретые изделия охлаждают в водекомнатной температуры.Часть изделий после охлаждения вводе подвергают охлаждению в жидкомазоте и отогреву на ряде изделий,этот цикл повторяют два раза.Сравнительные результаты испыта ний механических свойств изделий изсплава ИА, обработанного по предлагаемому и известному способам, приведены в таблице. Механические свойства1573019 Формула изобретения 1. Способ термической обработкии 4 делий из сплавов системы магнийлитий, включающий нагрев под закалку Составитель А.АксеновРедактор Н. Бобкова Техред л, сердокова Корректор И.Иаксимишинец.Заказ 1623 Тираж Й 96 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Иосква, Ж, Раушская наб., д. Й/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина,)01 Как видно из таблицы, предлагаемый способ позволяет осуществить термоОбработку сплава МАс применением обычного термического оборудованияс кислительной воздушной атмосферой,Поле обработки по предлагаемому способу наиболее важная для изделий изсверхлегких сплавов прочностная характеристика предел текучести ( бд )остается на уровне, соответствующем(7 сплавов после обработки по известному способу, а относительноеудинение (1) возрастает в 2,5-3 раза; При этом изделия, обработанныепо предлагаемому способу, имеют более низкий уровень остаточных напряжений,в защитной среде до температур на70-100 С выше температуры растворения упрочняющих фаз с последующим 5охлаждением в воде, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью повышения пластичности при сохранении прочностных свойств и повышения производительности, за счет упрощения способа, в качестве защитной среды используют кремнеорганическую эмаль, приоэтом нагрев от температур выше 350 Сведут со скоростями 0,8-3. град/мин,а закалку осуществляют непосредствен но после нагрева.2. Способ по п.1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью снижения внутренних напряжений при сохранении уровня прочностных свойств ипластичности, иэделия после закалкиобрабатывают холодом в среде жидкогоазота с последующим отогревом при 90100 С до выравнивания температуры посечению изделия.