Способ обработки алюминиевых сплавов

Способ обработки алюминиевых сплавов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СПОСОБ ОБРАВОТКИ АЛЮМИНИЕВЫХ СПЛАВОВ, преимущественно систем Al-Cu-Mg-Mn и Al-Zn Mg-Cu, включа«хций многократную эакгшку с температуры 0,95-0,97 от температуры плавления и старение, о. т л и ч а юц и и с я тем, что, с целью повышения прочности и пластичности, а также усталостной долговечности сплаг ВОВ, после первой закалки осуществляют деформацию на 50-95% при температуре 0,75-0,85 от закалочной с последующей за11алкой с этойтемпературы и проводят одну-две закалчКи с температуры 0,85-0,95 от закалочной , а старение производят при комнатной температуре.

(191 (11) СОЮЗ COBETCHHX .са»й»»"м

РЕСПУБЛИН

3(5В 22 Г 1 04

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ .. ° . . . :; "::,-, " ы :-с, ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ /"

М ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ ---- ... - 4 (56) 1. Авторское свидетельство СССР:;

9 603695, кл. С 22 F 1/04, 1976. (54)(57) СПОСОБ ОБРАБОТКИ АЛЮМИНИЕВЫХ СПЛАВОВ, преимущественно систем (21) 3393367/22-02

"(22) .17.02.82 (46) 23.09.83 ° Бюл. 9 35 (72) М. С. Кенис, B. С. Муратов, Б. Ф. Трахтенберг и Л. В. Трашина (71) Куйбьаневский ордена Трудового

Красного Знамени политехнический институт им. В. В. Куйбышева (53) 621.875.79(088.8) А1-Си-Mg-Mn u Al-Zn-Мк-Си, включающий многократную закалку с температуры 0,95-0,97 от температуры плавления и старение, о: т л и ч а ю шийся тем, что, с целью повы-шения прочности и пластичности, а также усталостной долговечности спла» вов, после первой закалки осуществляют деформацию на 50-95% при температуре 0,75-0,85 от закалочной с последующей закалкой с этой.температуры и проводят одну-две закал,ки с температуры! 0,85-0,95 от закалочной, а старение производят при комнатной температуре.

1043181

Изобретение относится к металлур-, ! гии, в частности к способам обработки алюминиевых сплавов, преимущественно систем А1-Cu-Mg-Мп и Al«Zn-MgCu и может быть использовано .в машиностроении и авиационной промышлец ности Известен способ термоциклической обработки литейных алюминиевых сплавов, заключающийся в циклической .закалке путем 8-12-кратных нагревов до температуры 0,95-0,97 от абсолют- ной температуры плавления (Т.пл.) и охлаждения на воздухе до температуры 0,75-0,8 от Т,пл, причем последнее охлаждение проводят со скоростью,35 обеспечивающей закалку, после чего проводят старение при 155 С в течение 2 ч (1), Однако этот способ не обеспечивает. одновременно достаточно высокой прочности и пластичности, а также усталостной долговечности сплавов, например систем Al-Cu-Mg-Мп и Al-2n-.

Mg-Cu. Это обусловлено тем, что эти сплавы в деформированном состоянии имеют устойчивую полигонизованную дислокационную структуру и .ее изме.— нение в процессе обработки не проис ходит. Кроме того,.допустимые температуры нагрева сплавов этих систем на 35-60О ниже, чем литейных сплавов, что приводит- к снижению интенсивности диффузионных процессов и, в конечном счете, к неполному распаду твердого раствора при старении.

Цель изобретения — повышение прочФ ности и пластичности, а также усталостной.долгавечносии сплавов.

Поставленная цель достигается I 4p тем, что согласно способу обработки алюминиевых сплавов, преимущественно систем Al-Cu-Mg-Мп и Аl-Еп-Mg-Cu, включающему многократную закалку с температуры 0,95-0,97 от температуры 45 плавления и старение, после первой закалки осуществляют деформацию на

50-95% при температуре 0,75-0,85 от эакалочной с последующей закалкой с этой температуры.и проводят однудве закалки с температуры 0,85-0,95 от закалочной, а старение производят при комнатной температуре. з

Положительный эффект способа обус. ловлен тем, что использование .высо- котемпературной деформации с непосредственной неполной закалкой как промежуточного цикла при цикличес» кой закалке с резкими охлаждениями, в воде позволяет создать особую дислокационную ячеистую структуру с упрочненными и труднопроницаемыми для актов скольжения границами. Твердый раствор достигает, в условии перенасыщенности закалочными вакансиями, высокой степени легированности, распад его протекает с высокой однородностью и плотностью выделений.

Эти два механизма (упрочнение субграниц и увеличение степени распада) обеспечивают повышение прочности, пластичности и усталостной долговечности сплавов.

Интервал степени деформации (5095%) обусловлен тем, .что если последняя ниже 50%, то структура сплава прорабатывается недостаточно, дефор« мация более 95% практически не реализуется.. Пониженные температуры закалки после деформации необходимы для предотвращения развития интенсивной рекристаллизации сплава.

По.предложенному способу проводили обработку сплава 016. Негомогениэированные (литые) слитки закаливали, 500 С в воде, после чего нагревали до 380 и 420оС затем прессовали в полосы со степенью деформации 0 и 95%. На выходе из очка матрицы полосы охлаждали, водой. Полученные таким образом полосы подвергали один или два раза закалке в воде с температурой 425 и 475 С. Окончательную закалку проводили с температуры 500ОС в воде, после чего полосы подвергали естественному старению в течение 7 сут.при комнатной температуре.

Параллельно проводили обработку сплава по известному способу.

После обработки на образцах сплава определяли предел прочности (68 ) и текучести (6o>), а также относительное удлинение (Ь ) и число циклов до разрушения при 6 = 220 МПа."

Полученные данные приведены в таблице (в предложенном способе после старения 7 сут. при 20 С).

1043181

Режимы обработки

Механические свойства

Нх 10

5 при 6 1=

220 МПа; циклов

Способ

t зак. 2, бС эак. 3>

ОС

ОС

Е, Ф бои 3, МПА . Ф бз, MIIA

t зак.1, О С

° «Ф

10 циклов нагревов до. 490-500 С и охлаждений на воздухе до

365-375ОС с закалкой в воде на последнем цикле t стар. = 155 С, о

2 ч

Известный

530 375 13,5 3,6

552 440 16,0 14,0

380 50 425

420 95 425:425

380 50 475

Прелложенный

500

500

454 14,8 12,6

440 15,2 14,5

500 562

500

500

500 : 560

420 95 4751475 500 575 453 15,5 13,8 .

500

Составитель Г. Кандыба

Редактор О. Половка Техред А.. Ач Корректор A. Новх

Заказ 7266/28 Тираж 627 Подписное

BHHHIIH Государствейного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35,. Раушская -наб., д. 4/5

Филиал ППП, "Патент", г ужгород, ул..Проектная, 4

Как видно из таблицы, После об.- . работки по предложенному способу в сплаве 016 одновременно повышается 25 предел прочности на 30-45 МПа, пре- дел текучести - на 70-85 МПа, относительное удлинение — на 2-3,5%, число циклов до разрушения (й) при нагрузке 220 МПа возрастает в 3,5-5 раз по сравнению с обработкой по извест-. ному способу.

Технико-экономическая эффективность способа состоит в том, что достигаемый комплекс свойств в резуль- . тате обработки значительно повыаает конструктивную прочность, надежность и работоспособность конструкций..Кроме того, способ обеспечивает снижение веса конструкции и, следовательно, экономию метал.- ла.