Режимы термической обработки алюминиевых сплавов

Режимы термической обработки чугуна

Режимы термической обработки чугуна зависят от его состава и желаемых механических свойств после обработки. Температурные режимы термической обработки приведены в специальной литературе [10, 11].

При проведении графитизирующего отжига чугуна отливки нагревают до 850 ¸ 950 °С в течение 2 ¸ 3 ч (первая стадия графитизации) и охлаждают на воздухе до температуры 20 °С или проводят вторую стадию гра­фитизации (2 ¸ 6 ч). В ре­зультате отжига устраняется отбел и структура становится более однородной.

Низкотемпературный отжиг чугуна проводят по следующему режиму: медленный нагрев отливок (30 ¸ 180 °С/ч) до 530 ¸ 620 °С, выдержка при этой температуре 3 ¸ 4 ч (с момента нагрева до заданной температуры наиболее толстого сечения отливки) и медленное охлаждение вместе с печью со скоростью 10 ¸ 30 °С/ч до 300 ¸ 400 °С. В результате такого отжига внутренние остаточные напряжения уменьшаются на 80 ¸ 85%. Отжиг при более высоких температурах может вызвать снижение твердости и прочности чугуна.

При нормализации отливки чугуна нагревают выше температур интервала превращения (850 ¸ 950 °С) и после выдержки, охлаждают на воздухе.

При объемной непрерывной закалке чугун медленно нагревают до температуры 850 ¸ 930 °С. Затем делают выдержку для прогрева заготовки и завершения происходящих в нем превращений. Время выдержки может изменяться в достаточно широких пределах: от 10 ¸ 15 мин для перлитных чугунов и до 1,5 ¸ 2 ч для ферритных чугунов.

Охлаждение отливок простой формы осуществляется в воде, а сложной – в масле.

При изотермической закалке чугун нагревают до 830 ¸ 900 °С, охлаждают в расплавленных солях, имеющих температуру 250 ¸ 400 °С и после выдержки охлаждают на воздухе.

Температура нагрева при поверхностной закалке перлитных чугунов составляет 840 ¸ 950 °С, время нагрева – несколько секунд, скорость нагрева около 400 °С/с. Охлаждение происходит в воде или эмульсии.

При поверхностной закалке ферритных чугунов для получения высокой твердости после закалки необходим нагрев с меньшей скоростью примерно 5 ¸ 10 °С/с до температуры примерно до 1050°С.

Режимы термической обработки алюминиевых сплавов зависят от их состава и желаемых механических свойств после обработки. Температурные режимы термической обработки приведены в специальной литературе [10, 11].

При выполнении диффузионного отжига (гомогенизации) алюминиевые сплавы или слитки нагревают до 450 ¸ 520 °С и выдерживают при этой температуре в течение 4 ¸ 40 ч. После выдержки выполняется охлаждение вместе с печью или на воздухе.

При выполнении рекристаллизационного отжига алюминиевые сплавы или слитки нагревают до 300 ¸ 500 °С и выдерживают при этой температуре в течение 0,5 ¸ 2 ч. После выдержки выполняется охлаждение вместе с печью или на воздухе.

Отжиг термически упрочненных сплавов проводится при температурах 350 ¸ 450 °С с выдерж­кой в течение 1 ¸ 2 ч и последующим достаточно медленным охлаждением со скоростью не более 30 °С/ч.

При закалке алюминиево-медного сплава он нагревается до температуры 548 °С. При этом растворимость меди в алюминии составляет 5,65% против 0,1% при 20 °С. Охлаждение сплава осуществляется в воде.

При старении алюминиевых сплавов с легирующими элементами различают несколько температурных режимов:

- естественное старение при температуре 20 °С;

- искусственное старение при температуре менее 100 °С;

- искусственное старение при температуре 100 ¸ 50 °С;

- искусственное старение при температуре 150 ¸ 200 °С;

- искусственное старение при температуре 200 ¸ 250 °С;

- искусственное старение при температуре более 250 °С.

Применение различных температурных режимов при старении алюминиевых сплавов с легирующими элементами приводит к изменению их структуры и физических свойств.

Старение алюминиевых сплавов в диапазоне температур 20 ¸ 150 °С приводит к увеличению твердости сплава. Повышение температуры более 250 °С приводит к значительному уменьшению твердости и повышению пластичности.

Дата добавления: 2015-05-26