Способ обработки алюминиевых сплавов

СОЮЭ СОВЕТСКИХ сОциАлистических

РЕСПУ6ЛИК (я)э С 22 F 1/04

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (I OCllATEHT CCCP) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

QQ

ы

6д

КР

J> (21) 4906433/02 (22) 30,01.91 (46) 23.08.93. Бюл. М 31 (71) Самарский политехнический институт им. Б.В. Куйбышева (72) В.С, Муратов и М.С, Кенис (56) J, Mater. Scl., 1978, 13, М 7, р.1549-1554, Металловедение и термическая обработка, 1983, М 7, с.22-25.

Добанин В.Н. Гранулируемые алюминиевые сплавы. — M,: 1978, с.132-133. (54) СПОСОБ ОБРАБОТКИ АЛЮМИНИЕВЫХ СПЛА808 (57) Изобретение относится к металлургическому производству и может быть использо- °

Изобретение относится к. области .металлургического производства и может быть использовано в практике получения изделий иэ гранулируемых сплавов.

Целью изобретения является повышение прочностных свойств алюминиевых сплавов (при сохранении уровня остальных свойств) и снижение энергоемкости обработки.

Для достижения указанной цели в известном способе обработки алюминиевых сплавов, включающем кристаллизацию со скоростями охлаждения 10 -10 С/с, горячую деформацию, тепловое воздействие и старение, горячая деформация (со степенью не менее 5%) проводится не позднее, чем через двое суток после кристаллизации, а тепловое воздействие осуществляется путем иэотермической выдержки при температурах горячей деформации в течение 5 — 10 мин, Ю.!Ж„„1835432 Al

4 вано в практике получения изделий иэ гранулируемых алюминиевых сплавов, Способ обработки заключается в быстрой кристаллизации сплавов (скорость охлаждения 10— з

10 С/с), горячей деформации со степенью не менее 5, проводимой не позднее чем через двое суток после быстрой кристаллизации. и последующей изотермической выдержки в течение 5 — 10 мин при температуре

400 — 450 С (температура деформирования) без промежуточного охлаждения. После об- работки сплав подвергается естественному старению, Если горячая деформация осуществляется в течение не менее 5 мин, то дополнительная изотермическая выдержка не проводится. 2 табл.

Проведение деформации сразу после быстрой кристаллизации (в течении 2 суток) позволяет резко интенсифицировать и повысить степень распада пересыщенного твердого раствора элементов, входящих в состав сплава. Причина этого — наличие дефектов кристаллического строения (дислокации, вакансии), наведенных в материале деформацией. Минимальная величина деформации — 57ь определяется необходимостью достижения минимальной концентрации дефектов, а временной интервал — 5 — 10 мин. определяется тем, что при меньших выдержках не.успевает пройти перестройка дефектов в устойчивые конфигурации дислокационные субграницы и комплексы вакансий, а при больших начинаются процессы аннигиляции дефектов и рекристаллизации.

Если деформацию проводить по прошествии большего времени то в сплаве уже

1835432 пройдет начальная стадия. распада и деформация не окажет значительного влияния на последующее старение.

Высокая степень распада после деформации делает ненужным проведение второй ступени нагрева с закалочным охлаждением, Более того, ее проведение приводит к снижению твердбсти сплава, поскольку при нагреве растворяются все упрочняющие выделения с высокой плотностью распределения, обеспеченной закалкой из жидкого состояния и последующей деформацией, а распад после закалки в твердом состоянии (после второй ступени) протекает в обычных условиях и величина упрочнения относительно незначительна.

Принципиальное отличие предлагаемого способа от используемого в настоящее время заключается в том, что проведение горячей деформации сразу после быстрой кристаллизации позволяет обеспечить интенсивный распад твердого раствора с большим количеством и высокой степенью плотности упрочняющих выделений.

Существенн и Отличиями предлагае- 25 мого способа, обеспечивающими положительный эффект, является время проведения деформации и ее параметрм, а также режимы проведения последующего теплового воздействия. 30

Сохранение положительного эффекта имеет место, если выдержку осуществляют непосредственно после горячей деформации (без дополнительного нагрева) или же деформацию с необходимой степенью про- 35 водят не менее пяти минут. а изотермическую выдержку совмещают с деформацией.

Конкретизация режимов обработки для алюминиевых сплавов дурапевой группы приводит к установлению необхддимых 40 температур деформации 400-450 С и степени деформации 5 — 157;, Изобретение иллюстрируется следующим примером.

Проводилась обработка чешуек алюми- 45 ниевого сплава Д16 толщиной 100-120 мкм, полученных методом капельной кристаллизации при ударе о вращающийся диск. Температура расплава — 800-900 С. После быстрой кристаллизации (проходипи одни 50 сутки) чешуйки подвергались деформации при 400, 430 и 450 С путем изгиба. Минимальная степень деформации — 5, максимальная — 15 (при большей деформации появлялись трещины), Затем материал подвергался тепловому воздействию при температурах 400-450 С и старению. В ряде случаев, тепловое воздействие совмещается с деформацией или проводится беэ дополнительного нагрева.

Кроме того, проводилась обработка по способу- проготипу: полученные чешуйки подвергались горячей деформации изгибом, далее их нагревали до температуры 400, 430 или 450 С и выдерживали 10 часов, затем до

500 С с выдержкой 30 минут и охлаждали в воде. После закалки сплав естественно старился.

Свойства сплава после двух видов обработки представлены в таблице.

Как видно иэ представленных данных, обработка по предлагаемому режиму приводит к упрочнению сплава при сохранении сопротивляемости разрушению (оценивалась по числу изгибов до разрушения). Резкое сокращение длительности теплового воздействия обеспечивает снижение энер- гоемкости процесса обработки.

Формула изобретения

1. Способ обработки алюминиевых сплавов, включающий кристаллизацию со скоростью охлаждения 10-10 граД/с, го3 . 6 рячую деформацию, тепловое воздействие истарение, отл ич а ющи йс я тем, что,с целью повышения прочностных свойств и снижения энергозатрат, горячую деформацию осуществляют со степенями не менее

5 не позднее, чем через двое суток после кристаллизации, а тепловое воздействие осуществляют путем изотермической выдержки при температурах горячей деформации в течение 5 — 10 мин.

2.Способ по п.1, отличающийся тем, что выдержку осуществляют непосредственно после горячей деформации, ЗСпособ по п1, отл и ч а ю щ и йс я тем, .что деформацию проводят не менее пяти минут, а изотермическую выдержку совмещают с деформацией.

4.Способ по пп,1 — 3, о т л и ч а ю щ и йс я„тем, что деформацию сплавов дуралевой групйы осуществляют при 400-450 С со степенями 5-157.

1835432

Сродства

i Способ обработки

Режим о6 6откн

Число изгнбое до разрушение

НЧ (МПа) Переел ступень мегре- BTOplll Ступень нагреаа о эа

Деформацил 00 С т730 мин

Оклэжденне ° воде э-10 $ тр-430 С

Через сутки восле закалки из жидкости з 10$ р430РС

Через сутки после закалки из жидкости °

6 5 11 тр400РС

Через сутки после закалки из жидкости з" 15 31

1р450РС

Vepea ñóãêè после закэлФЯ иа жидкости с5 ф е течение 5 мин тр 430 С

Через сутки восле закалки из жидкости э"55»

tg 400 С

Через сутки после закалки из жидкости

tt&00 С к|10 ч

Изеестнмя

30-40

1 100-1200

tt&30 С

re% мин

30-35

1650-1700

Нет

Предлагаемые

30-35

1630-1680 гг400РC

7t 10 мин

То же. 1680-1700

30-35

t>>M50 C к 10 мин

30-32

1650-1670

30-35

1680-1700

Н 400РС

rt-5 мнн

Без дополнительного нагрева, непосредственно после

Составитель В. Муратов

Техред М.Моргентал Корректор Л, Пилипенко

Редактор Т. Куркова

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 2977 Тираж,Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5