Способ отжига отливок из литейных алюминиевых сплавов, упрочняемых термической обработкой

Способ отжига отливок из литейных алюминиевых сплавов, упрочняемых термической обработкой

Реферат

Предлагаемое изобретение относится к области металлургии и может быть использовано при термической обработке отливок, в том числе из сплава АК8М. При отливке деталей сложной формы, разной толщины возникают значительные деформации. Эти деформации возможно устранить только с помощью механической рихтовки (правки). Для этого необходимо, чтобы сплав имел достаточно высокую пластичность (δ%) и невысокую прочность σ_в. Иначе при низкой пластичности (δ<3%) возникают как явные, так и скрытые трещины в отливках. Эти трещины увеличиваются в размерах и выявляются при дальнейшей обработке, а также в эксплуатации изделий, что недопустимо. Поэтому перед рихтовкой целесообразно, чтобы сплав имел пластичность δ>4%.

Известен способ термической обработки сплава АК8М для повышения пластичности, который заключается в нагреве отливок сложной конфигурации до 280±10°С, выдержке 5-8 часов и охлаждении с печью [1]. Способ взят в качестве аналога и прототипа.

Однако этот способ повышает пластичность незначительно и значительно удлиняет цикл изготовления деталей. После такой обработки пластичность сплава повышается незначительно, но возрастает прочность, что затрудняет проводить пластическую деформацию при рихтовке, правке отливок. Иногда это приводит к образованию явных и скрытых трещин. Кроме того, способ требует обеспечения высокой точности температуры в пределах ±5°С при закалке.

Задача изобретения - повышение пластичности сплава (δ), надежности и качества отливок, возможности механической правки без образования трещин. Задача достигается тем, что в способе отжига отливок из литейных сплавов на основе алюминия АК8М, упрочняемых термической обработкой, включающем нагрев, выдержку и охлаждение, нагрев проводят в диапазоне температур 420-450°С, выдерживают 2 часа и охлаждают на воздухе. Технический результат, достигаемый от применения предлагаемого способа, заключается в повышении пластичности (δ%) сплава, что способствует повышению надежности и качества отливок.

Предлагаемый режим отжига отливок из литейных сплавов на основе алюминия АК8М является новым существенным отличием от способов аналога и прототипа, что обеспечивает технический результат.

Пример практического применения.
Свойства сплава АК8М после различных режимов отжига.
№№ п/п	№№ плавок	Режимы отжига	Свойства	Тип способа
	δ%
1	А	450±10°С, выдержка 2 часа, охлаждение на воздухе	18,5-19	4,8-5,5	Предлагаемый режим
Б	18,3-18,7	4,6-6,1
2	А	420±10°С, выдержка 2 часа, охлаждение на воздухе	18,9-19,4	5,6-6,3	Предлагаемый режим
Б	18,7-19,5	4,6-6
3	А	400±10°С, выдержка 2 часа, охлаждение на воздухе	18,4-18,8	4,2-4,4	Режим, выходящий за пределы предлагаемого способа
Б	18,3-18,6	4,2-4,5
4	А	480±10°С, выдержка 2 часа, охлаждение на воздухе	20,5-22	3,1-3,3	Режим, выходящий за пределы предлагаемого способа
Б	18,4-20,1	3,2-3,4
5	А	515±5°С, выдержка 6 часов, охлаждение в воде с температурой 50°С	23-23,5	2,8-3,3	Способ-прототип
Б	22-23	2,9-3,3
А	280±10°С, выдержка 5 часов, охлаждение на воздухе	18,1-18,4	2,7-3,1	Способ-аналог
Б	18-18,3	2,8-3,2

Примечания к таблице.
1. Химический состав плавок.
№№ плавок	Химические элементы, % веса
кремний	марганец	магний	медь	железо	титан	алюминий
А	7,9	0,45	0,5	1,5	0,34	0,19	Остальное
Б	7,8	0,43	0,42	1,4	0,4	0,18	-"-

2. Использованы образцы №2 стр.32 ГОСТ 1582-93.

3. Образцы отливали в песчаные формы.

Максимальная пластичность при достаточно низкой прочности достигается режимом по предлагаемому способу (δ с 4,5 до 6,3%). Снижение температуры нагрева до 400°С и повышение температуры свыше 450°С вызывает снижение пластичности до δ=3,3-4,2%.

При температуре нагрева для отжига ниже 400°С интерметаллиды, полученные после литья, остаются без изменения, и размер зерен не изменяется, а при температуре нагрева выше 450°С происходит коагуляция интерметаллидной фазы более интенсивно, что снижает пластичность.

Источник информации

1. ГОСТ 1583-93. Сплавы алюминиевые литейные ТУ. С.41, с.39.

Способ отжига отливок из литейного сплава на основе алюминия АК8М, упрочняемого термической обработкой, включающий нагрев с выдержкой и охлаждение, отличающийся тем, что нагрев осуществляют в диапазоне температур 420-450°С с выдержкой в течение 2 ч, а охлаждение проводят на воздухе.