Термическая обработка поковок из алюминиевых сплавов

By | 16 августа, 2011

Термическая обработка поковок из алюминиевых сплавов.

В зависимости от действия термической обработки деформируемые алюминиевые сплавы делят на две группы: сплавы, не упрочняемые термической обработкой, и сплавы, упрочняемые термической обработкой. К первой группе относятся сплавы алюминия в основном с марганцем и магнием (МАц, АМг и др.), ко второй — сплавы алюминия с медью, магнием, марганцем, цинком (Д1, Д16, В95, АК6 и др.) . Сплавы первой группы являются пластичными, упрочняются при холодной деформации и, поскольку обладают сравнительно невысокой прочностью, применяются для изготовления слабонагруженных деталей. Алюминиевые сплавы второй группы после термической обработки приобретают высокие механические свойства. Термическая обработка упрочняемых сплавов состоит из закалки и старения. При закалке сплав нагревают до определенной температуры и охлаждают в воде. Старение осуществляют, выдерживая сплав при комнатной температуре в течение нескольких суток (естественное старение) или при повышенной температуре — в течение нескольких часов (искусственное старение). Рассмотрим режимы термической обработки некоторых наиболее широко распространенных алюминиевых сплавов.

Алюминиевые сплавы (АК6, АК8), обладающие высокими пластическими свойствами при ковочной температуре 400 . . . 470 ° С, используют для изготовления ковкой и штамповкой сложных по форме, прочных и легких поковок. С целью повышения механических свойств эти сплавы подвергают закалке в воде с температуры 500 . . . 515 ° С (АК6) или 490 .. . 505 ° С (АК8) и последующему старению при 150 … 165 ° С в течение 5 … 15 ч.

Дюралюминий (Д1, Д16) также хорошо деформируется в горячем состоянии, но при холодной деформации требует промежуточного отжига при 350 . . . 470 ° С. Сплав Д1 закаливают в воде с температуры 495 . . . 510 ° С, а сплав Д16 — с 495 . .. 505 ° С- После закалки в течение некоторого времени рассматриваемые сплавы имеют высокую пластичность, поэтому в этот период их пластически деформируют. Для получения наиболее высоких прочности и коррозионной стойкости сплавы Д1 и Д16 подвергают естественному старению в течение 4 … 5 сут.

Высокопрочные алюминиевые сплавы кроме меди и магния содержат 5 … 7 % цинка. Например, сплав В95, имеющий предел прочности до 580 МН/м2, обладает,однако, небольшой пластичностью (8 %) . Для получения высокой прочности этот сплав закаливают 212 9.1. Режимы термической обработки конструкционных и инструментальных сталей с целью улучшения их обрабатываемости при резании

Марка стали Вид термической обработки Температура о 

нагрева, С

Способ охлаждения Диаметр отпечатка по Бри- неллю, мм
20 Нормализация 890 . ..920 4,8 . . 5,4
Высокий отпуск 680 . ..700
40 Нормализация 830 . .. 860 На воздухе 4. . . 4,5
Высокий отпуск 680 . ..700 3,9 . . 4,2
15Г Нормализация 900 . . 930 4,2 ..4,7
Высокий отпуск 680 . .700
Нормализация 820 . . 850 3,7 .. 4,2
50Г2 Высокий отпуск 680 . . 700
Отжиг 810 . . 830 С печью 3,9 ..4,2
15Х Нормализация 870. . 900 На воздухе 4,7 .. 5,2
Высокий отпуск 680 . . 700 4. . 4,4
Отжиг 860 . . 870 С печью 4,8 .. 5,2
40Х Нормализация 850 . .860 На воздухе 4 . • 4,4
Высокий отпуск 620 . . 680 3,9 ..4,3
Отжиг 830 . . 850 С печью 4,2 ..4,6
40ХН Нормализация 840 . . 860 На воздухе 3,8 . .4,2
Отжиг 800 .. . 830 С печью 3,9. . . 4,4
30ХГС Закалка 860 . .880 В масле
Высокий отпуск 640 .. . 670 3,9. . .4,1
18ХГТ Нормализация 900 . .930 На воздухе 4 . . 4,4
Марка стали Вид термической обработки Температура нагрева, С Способ охлаждения Диаметр отпечатка по Бри- неллю, мм
Высокий отпуск 610… 700
60С2 740 .. . 760 С печью до 600 °С 4… 4,3
1X13, 2X13 С печью до 4,2 … 4,4
4X13 760 .. . 800 — на воздухе
ШХ15 780 . 800 С печью со скоростью 40° С/ч до 300 °С и далее — на воздухе 4,2. .. 4,6
У7, У7А, У8А, У9, У9А Отжиг 750 … 780 С печью со скоростью 50°С/ч до 500° С 4,4
У10, У10А, У10Г 4,3
У12, У12А, 4,2
У13, У13А 4,1
780 .. . 800 4,1… 4,5
ХВГ С печью со скоростью 30 °С/ч до 400° С 3,8. ..4,2
XI2М 850 .. . 870
4ХВ2С 800 … 820 4,1 .. . 4,4
5ХНМ 830.. . 860 3,9… 4,3
ЗХ2В8 840 … 860 3,8. .. 4,2

9.2. Режимы термической обработки деталей и поковок из конструкционных сталей

Группа стали Марка стали Вид термической обработки Предел прочности, МН/м2 Относительное удлинение, % Диаметр, (сторона квадрата) заготовки, мм
Закалка Отпуск
я 

н о

& 2 н S

S &

f * я f- X

Охлаждающая феда Температура 

О

нагрева, С

Охлаждающая среда
Углеродистая 40 840 250 1300 4
45 830 Вода 450 Воздух 550 10 30
350 1100 6
250 1150 3
160 1800 2
Хромистая ЗОХ 860 500 Вода или масло 900 12 25
40Х 1000 10
Хромомар- ганцевая 18ХГ 880 Масло 200 Воздух 

или масло

900 10 15
Хромокрем- нистая 40ХС 900 540 Масло 1250 12 25
Хромомо- либденовая 20ХМ 880 Вода или масло 500 Воздух 800 12 15
Хромони- келезая 40ХН 820 Вода или масло 1000 11 25
Хромокрем- 

немарган-

цевая

30ХГСА 880 Масло 540 1100 10 5
9.3. Режимы термической обработки пружинно-рессорной стали 

Марка стали Температура нагрева под 

о _

закалку, С

Охлаждающая среда Температура отпуска, °С Твердость HRC3
55 785 . . 820 Вода 420…450 37… 43,5
65 785 . . 810 400 46,5
75 780. . 820 Масло 375 41,5 . .. 47,5
60С2 840 . . 870 400. .. 475 44… 49

в воде с 495 … 475 °с и подвергают искусственному старению при 135 … 145 °С в течение 16 ч.

Жаропрочные алюминиевые сплавы, содержащие дополнительно такие легирующие элементы, как никель и титан, сохраняют высокую прочность при температурах до 300 °С. Высокой жаропрочностью обладает сплав Д20; его термическая обработка заключается в закалке с 535 °С в воде и старении при 160 … 175 °с в течение 10 … 16 ч. Жаропрочный сплав АК4-1 закаливают в воде с температуры 510 . . . 515 °С и, аналогично сплаву Д20, подвергают старению при 160 …175°С.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *