Способ изготовления изделий металлооптики

 

Изобретение относится к станкостроению и может быть использовано при изготовлении зеркал /отражателей/ различных оптических систем и приборов из высокопрочных алюминиевых сплавов. Цель изобретения - повышение качества поверхностного слоя на деталях из высокопрочных термоупрочняемых алюминиевых сплавов и производительности изготовления. Для этого осуществляют оптимальный выбор структурного состояния заготовки из высокопрочного закаливаемого алюминиевого сплава. На этапах интенсивного снятия припуска поверхности при предварительной абразивной доводке используется отожженное состояние, а при окончательном формировании микрои микрорельефа - закаленное и искусственное состаренное состояние материала. Между этими этапами проводится изотермическая закалка изделия, обернутого в мягкую среду, например в бумагу для газет, пропитанную жаропрочным лаком КО-075, в обмазке из смеси огнеупорной глины и кварцевого песка. 1 з.п.ф-лы, 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 В 24 В 1 00

О ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМ У СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

IlO ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4379349/25-08 (22) 12.01.88 (46) 30.10.90. Бюл. № 40 (75) С. И. Шевчук (53) 621.923.5(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 831544, кл. В 24 В 1/00, 1978. (54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ИЗДЕЛИЙ МЕТАЛЛООПТИКИ (57) Изобретение относится к станкостроению и может быть использовано при изготовлении зеркал (отражателей) различных оптических систем и приборов из высокопрочных алюминиевых сплавов. Цель изобретения — повышение качества поверхностного слоя на деталях из высокопрочных термоупрочняемых алюминиевых сплаИзобретение относится к станкостроению и может быть использовано для изготовления изделий из цветных металлов и сплавов, в частности деформ ируемых высокопрочных алюминиевых сплавов при производстве зеркал различных оптических систем и приборов.

Цель изобретения — повышение производительности и качества изготовления деталей из высокопрочных алюминиевых сплавов путем обеспечения равномерности структуры поверхностного слоя.

На фиг. и 2 приведены графики зависимости весового .съема материала и микротвердости после термообработки от удельного давления в рабочей зоне соответственно для прототипа и предлагаемого технического решения.

Предлагаемый способ изготовления включает следующие операции: механическую обработку, предварительную абразивную доводку, нанесение раствора обмазки, нагрев под закалку, удаление обмазки, изотермическую закалку, старение, окончательную

„„SU„„1602698 д 1 вов и производительности изготовления.

Для этого осуществляют оптимальный выбор структурного состояния заготовки из, высокопрочного закаливаемого алюминиевого сплава. На этапах интенсивного снятия припуска поверхности при предварительной абразивной доводке используется отожженное состояние, а при окончательном формировании макро- и микрорельефа — закаленное и искусственно состаренное состояние материала. Между этими этапами проводится изотермическая закалка изделия, обернутого в мягкую среду, например в бумагу для газет, пропитанную жаропрочным лаком

КΠ— 075, в обмазке из смеси огнеупорной глины и кварцевого песка. 1 з.п. ф-лы, 2 ил. абразивную доводку. Перед обмазкой изделие обертывают в бумагу для печатания газет, пропитанную жаропрочным лаком

КО-075. Окончательную абразивную доводку проводят при давлении, меньшем предела текучести термоупрочненного сплава.

Проводилась технологическая последовательность обработки вырезанных из пруткового материала сплава В 96 Ц образцов.

Состав сплава, мас.0 0: медь 2,3; магний 2,7; цинк 8,5; цирконий 0,15.

Прокат был выбран в состоянии поставки без термообработки для изменения допустимого количества перезакалок и улучшения деформируемости.

Перед механической обработкой проводилась проковка в интервале температур

400 †4 с двухкратным изменением оси заготовки, уменьшающим дефекты литья и проката, с последующим отжигом при температуре гомогенизации 420 С в среде отработанного карбюризатора и охлаждением со скоростью не более 10 град/ч., для форми1602698

Формула изобретения

50 рования в материале структуры в виде однородного крупнозернистого твердого раствора.

Механической (токарной) обработкой были получены образцы дисковой формы диаметром 80 мм и высотой 12 мм. Абразивная доводка рабочих поверхностей изделий на каждом последующем переходе проводилась с уменьшением размера основной фракции абразива, причем выбор сочетаний размера зерен и марки абразива произволен, например М 28, М 14, М 7, N 3 карбида кремния зеленого и М 1 тонкодисперсной окиси алюминия.

Весь процесс доводки сплава В 96 LJ, разделен упрочняющей термообработкой на два этапа, каждому из которых соответствует структурное состояние обрабатываемого материала с определенными для него прочностными характеристиками, относительно которых выбираются динамические факторы техпроцесса. На первом этапе исправления макрогеометрии необходима интенсификация направленного снятия припуска и низкие прочностные характеристики материала.

Алюминиевый сплав находится в отожженном состоянии и удельное давление превышает его предел текучести. Например, Р>=0,4 кг/см и so =0 12 кг/см . Размер абразива, перед которым производится обертывание в бумагу для газет, обмазка смесью огнеупорной глины и кварцевого песка, нагрев и выдержка в электропечи при 470 С, изотермическая закалка в масле

ВАПР— Т при 210 С в течение 4 ч и старение, определяется таким образом, что припуск, располагаемый на нем, соизмерим погрешностью формы обрабатываемой поверхности после упрочняющей термообработки.

Окончательная доводка связана с устранением остаточной погрешности микроформы и сглаживанием микрорельефа на закаленном и состаренном сплаве. Обеспечение равномерности структуры поверхностного слоя материала достигается выбором удельного давления меньше предела текучести сплава, например, Ру . =0,15 кг/см и ооу=0,64 кг/см .

Эффективность предлагаемого способа проверялась сравнением технико-экономйческих показателей доводки через абразивную прослойку на основе тонкодисперсной окиси алюминия. Окончательно изделия подготовили в двух структурных состояниях материала сплава: отожженном и закаленном с искусственным старением после обработки на абразиве с размером основной фракции 3 микрона. В ходе полировки на окиси алюминия проводилось сравнение производительности процессов по потере веса изделиями взвешиванием на весах ВЛ P — 200; оценки уровня наклепа пластически деформированного поверхностного слоя материала изделий по замерам микротвердости на приборе ПМТ-3 нагрузкой 1,0 Н; количественной оценки изменения погрешности геометрической формы рабочей плоской поверхности точностью

N-3 полосы по изменениям в интерферограмме, вызываемым закалочными деформациями пластиной, стеклянной нижней ПИ-120, остаточного коэффициента отражения рабочих поверхностей деталей после закалки по способу-пропотипу и предлагаемому способу фотоэлектрическим блескомером

ФБ-2 по относительной степени блеска относительно эталонного алюминиевого образца с коэффициентом отражения 85%.

Как видно из графиков с увеличением давления возрастает съем, но и проявляется действие остаточных напряжений в поверхностном слое материала, которые при достижении уровня предела текучести сплава вызывают пластические деформации, выражающиеся в росте микротвердости.

При дальнейшем росте давления происходит перераспределение характера и условий взаимодействия изделия и инструмента через абразивную прослойку в сторону превалирования пластического деформирования над процессами микрорезания. Полируемая поверхность детали приобретает матовый оттенок. Поэтому прочностные характеристики материала, особенно предел текучести в данном структурном состоянии, должны служить исходной основой при назначении динамических факторов на операциях окончательного формирования показателя качества, такого как равномерность структуры поверхностного слоя изделий металлооптики.!. Способ изготовления изделий металлооптики, включающий механическую обработку, предварительную абразивную доводку, термообработку и окончательную абразивную доводку, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности и качества изготовления оптических деталей из высокопрочных алюминиевых сплавов, перед термообработкой изделие обертывают в бумагу для газет, пропитанную жаропрочным лаком К0-0,75.

2, Способ по и. 1, отличающийся тем, что окончательную абразивную доводку проводят при давлении, меньшем предела текучести термоупрочненного материала.

1602698

q мг бО

ДО

2,О

РуЯ,, 7 Г /СМ иГ фО

2,0

Составитель А. Козлова

Редактор Т. Парфенова Техред А. Кравчук Корректор Т. Малец

Заказ 3352 Тираж 607 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР ! 13035, Москва, )К вЂ” 35, Раушская наб., д. 4 5

Производственно-издательский комбинат «Патент», г. Ужгород, ул. Гагарина, 101

И700, ОС мм

И100 нгс)м

132

П1 П2 ПЗ О OS au ф г, g Ppyu, нг)см