КАТЕГОРИИ: Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748) |
Термически упрочняемых сплавов
Технология термической обработки листов Технология отжига листов термически не упрочняемых алюминиевых сплавов Единственный вид термической обработки алюминиевых сплавов, не упрочняемых термической обработкой,— отжиг, а способ упрочнения - нагартовка при холодной деформации. Применительно к рассматриваемой группе сплавов используют высокий и низкий отжиги. Высокий отжиг. Высокий отжиг проводят при повышенных температурах и времени выдержки, достаточном для полного разупрочнения сплавов, вызываемого рекристаллизацией. Эту операцию применяют как промежуточную термообработку для снятия нагартовки после прокатки или как окончательную термообработку для получения полуфабрикатов с высоким уровнем пластических свойств. При назначении режимов высокого отжига необходимо учитывать возможный рост зерен (собирательная рекристаллизация), неблагоприятно.влияющий на механические свойства сплавов. Низкий отжиг. При низком отжиге, который проводится при сравнительно низких температурах, в металле происходит полигонизация, а рекристаллизация не успевает пройти полностью. Как известно, процесс рекристаллизации протекает во времени, и поэтому при заданной температуре отжига, варьируя время выдержки, можно регулировать степень снятия нагартовки от предыдущей деформации. При низком отжиге наблюдается частичное разупрочнение и некоторое повышение пластичности. Его применяют только как окончательную термообработку для обеспечения требований потребителя по механическим и физико-химическим свойствам полуфабрикатов. Режимы высокого и низкого отжига для сплавов, не упрочняемых термической обработкой, приведены в таблице 1.
Таблица 1. Режимы высокого (числитель) и низкого (знаменатель) отжига листов из неупрочняемых термической обработкой сплавов
В зависимости от требований заказчика листы из термически упрочняемых алюминиевых сплавов могут быть поставлены в отожженном или закаленном и состареннрм состояниях. Некоторые сплавы поставляют также в нагартованном состоянии. Листы из термически упрочняемых алюминиевых сплавов подвергают полному или сокращенному отжигу. Сплавы марок Д1, Д16, Д19, ВАД1 можно также нагревать для снятия технологического наклепа. Полным отжигом называется отжиг, при котором обеспечивается достаточно полное протекание процессов распада твердого раствора и коагуляции выделяющихся фаз; в нагартованном металле при этом протекает также рекристаллизация. Обычно его проводят при температурах 350— 430 °С. При полном отжиге материал независимо от исходного состояния полностью разупрочняется, поскольку температура отжига выше температуры начала рекристаллизации. Отожженный материал способен выдержать холодную обработку давлением с высокими степенями деформации. Полный отжиг может быть использован как промежуточный и как окончательный вид термической обработки. При отжиге плакированных полуфабрикатов протекает диффузия легирующих элементов, чаще всего это медь и магний, в плакирующий слой. При этом коррозионная стойкость листов значительно понижается, особенно если медь продиффундирует на всю глубину плакирующего слоя. Поэтому время выдержки при полном отжиге плакированных листов должно быть минимально возможным.
Некоторые сплавы (Д1, Д16, Д19, ВАД1, М40, В95 и другие) могут поставляться упрочненными нагартовкой после закалки или закалки и старения со степенями деформации 7— 15%. В этом случае применять полный отжиг не рекомендуется, так как указанные степени деформации могут соответствовать критическим, и отжиг будет вызывать резкий рост зерна. Сокращенный отжиг осуществляется при температурах, обеспечивающих необходимую скорость протекания диффузионных и коагуляционных процессов при распаде твердого раствора, но в то же время не приводящих к подкалке и последующему старению при охлаждении на воздухе. Эти температуры составляют 290—320 °С для сплава В92ц и 350—370 °С для остальных деформируемых сплавов. Этот тип отжига применяют для повышения пластичности полуфабрикатов, упрочненных закалкой и последующим старением, а также для снятия остаточных напряжений. Сокращенному отжигу обычно подвергают полуфабрикаты и детали, закалка и старение которых осуществляются на машиностроительных заводах. Отжиг проводят после предварительной механической обработки полуфабрикатов для уменьшения поводок и коробления после окончательной механической обработки. Время выдержки при сокращенном отжиге составляет 2—4 ч для всех полуфабрикатов, кроме плакированных. Листы из термически упрочняемых сплавов подвергают закалке и старению. При закалке неотожженных листов, а также в деталях, изготовленных из них с применением пластической деформации, при нагреве наряду с процессами растворения протекают процессы рекристаллизации. Величина рекристалли-зованного зерна очень сильно зависит от степени пластической деформации и скорости нагрева под закалку. Для получения мелкого зерна необходимо вести нагрев с максимально возможной скоростью и избегать критических степеней деформации при обработке перед закалкой. Особое внимание обращается на выбор времени выдержки при закалке плакированных листов и деталей. Из-за диффузии меди в плакирующий слой возможно снижение коррозионной стойкости и ухудшение внешнего вида листов. Поэтому время выдержки плакированных изделий при температуре закалки должно быть минимальным.
При загрузке изделий в печь следят за тем, чтобы они могли свободно со всех сторон обтекаться потоками горячего воздуха или селитры. Плотная укладка не допускается. Температура нагрева под закалку полуфабрикатов из алюминиевых сплавов приведена в табл. 2, продолжительность выдержки— в табл. 3. После выдержки при температуре нагрева под закалку изделие переносят в закалочную среду. Время переноса листов из печи в закалочную среду существенно влияет на механические и особенно коррозионные свойства листов после старения. Таблица 2. Режимы закалки и старения алюминиевых сплавов.
* Сплавы подвергают искусственному и естественному старению. Таблица 3. Продолжительность выдержки при нагреве под закалку алюминиевых сплавов в воздушных печах (числитель) и селитровых ваннах (знаменатель)
Тонкие листы подстуживаются больше, чем толстые плиты, у которых запас аккумулированного тепла больше. Поэтому время переноса для листов и плит толщиной до 50 мм ограничивается 15 с, а при больших толщинах 30 с. Для листов и плит сплавов В95, В96 и В96ц, особенно склонных к коррозионному растрескиванию, время переноса независимо от толщины не должно превышать 15 с. Скорость охлаждения при закалке обеспечивает фиксацию пересыщенного твердого раствора, но она не должна быть очень велика во избежание сильного коробления и высокого уровня остаточных термических напряжений. В зависимости от величины критической скорости охлаждения все алюминиевые сплавы можно разделить на следующие три группы: 1) с малыми критическими скрростями охлаждения — самозакаливающиеся сплавы, охлаждаемые при закалке на воздухе; к ним относятся сплавы систем А1—Zn—Mg, Al—Mg—Si, Al—Mg—Li; 2) с большими критическими скоростями.охлаждения; это сплавы системы А1—Сu—Mg, Al—Mg—Si—Сu, Al—Zn—-Mg-Cu; 3) малочувствительные к изменению скоростей охлаждения; это теплопрочные сплавы системы А1—Сu—Мn с добавлением и без добавления титана и сплав АК4-1 системы А1—Сu—Mg—Fe-Ni. В качестве среды при закалке листов алюминиевых сплавов обычно используют проточную воду. Для достаточно резкого охлаждения листов ее температуру поддерживают в пределах 10—40 °С. Количество воды выбирают из такого расчета, чтобы после погружения садки и ее охлаждения температура воды не превышала 50 °С. После закалки алюминиевые сплавы, упрочняемые термической обработкой, подвергают старению. В процессе старения изменяются размеры полуфабрикатов и изделий из-за объемных изменений при выделении упрочняющих фаз. Поэтому необходимо предусмотреть возможность свободного перемещения изделий садки, а механическую обработку проводить после старения. Режимы старения деталей и полуфабрикатов из алюминиевых сплавов указаны в табл. 2. Перестаривание, называемое смягчающим старением, приводит к, изменениям структуры, когда когерентность матрицы и метастабильных интерметаллических фаз частично или полностью устраняется. Это сопровождается некоторым снижением прочности и повышением вязкозсти разрушения и коррозионной стойкости. Поэтому для некоторых сплавов введены режимы смягчающего старения. Допустимый перерыв между закалкой и искусственным старением, обеспечивающий получение высоких механических свойств, различен для разных сплавов. Он не ограничен для сплавов АК8, АК4, Д16, Д19, ВАД23 и В92ц. Для сплавов же АД31, АДЗЗ, АД35 и АВ перерыв не должен превышать 1 ч. Для сплавов АК6, АК4-1, Д1 допустимый перерыв составляет 6—24 ч. Сплавы алюминия в свежезакаленном состоянии обладают высокой пластичностью, сопоставимой с их. пластичностью в отожженном состоянии. Поэтому возможно проведение различных технологических операций, связанных с пластической деформацией материала. Период времени после закалки, в котором сплав сохраняет пластичность, зависит от природы сплава. При большом времени выдержки пластичность из-за старения ухудшается. Скорость естественного старения сильно зависит от температуры даже в интервале от (—10) до (+ 25) °С. Снижение температуры на 5 °С уменьшает скорость старения примерно вдвое. Поэтому для сохранения высокой пластичности целесообразно сплавы перед деформацией сохранять при температурах ниже комнатной, например в холодильниках.
Дата добавления: 2014-01-20; Просмотров: 1861; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы! Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет |