RU2125618C1

RU2125618C1 - Method of heat treatment of castings of aluminum alloys

Info

Publication number: RU2125618C1
Application number: RU97113623A
Authority: RU
Inventors: А.И. Еремин
Original assignee: Акционерное общество Раменское приборостроительное конструкторское бюро
Priority date: 1997-08-07
Filing date: 1997-08-07
Publication date: 1999-01-27

Abstract

FIELD: metallurgy. SUBSTANCE: method includes heating of castings with cooling in water. In this case, cooling is first effected in water with temperature of 80-100 C and not later than 1 min after castings attain this temperature, they are cooled in water with temperature of 20-30 C. EFFECT: optimal combination of minimal deformation with high ductility. 2 tbl

Description

Изобретение относится к области металлургии и может быть использовано при закалке отливок из алюминиевых сплавов, подвергаемых впоследствии старению для повышения прочности. The invention relates to the field of metallurgy and can be used for hardening castings from aluminum alloys, subsequently subjected to aging to increase strength.

Известен способ закалки литейных алюминиевых сплавов, в частности сплава АК8М, который заключается в нагреве до температуры 515 ± 5^oC, выдержке 2 - 8 часов и охлаждении в воде с температурой 20 - 50^oC. (Авиационные материалы. Справочник. Том 4, часть 11. Алюминиевые литейные сплавы/ Под ред. Шалина Р. Е. - М.: ОНТИ 1986, с. 54). Способ взят в качестве аналога. При этом способе закалки из-за резкого охлаждения в воде возникают значительные напряжения и как следствие - коробление отливок и изменение их размеров. Для исправления формы требуется рихтовать отливки.A known method of quenching of cast aluminum alloys, in particular AK8M alloy, which consists in heating to a temperature of 515 ± 5 ^o C, holding for 2 to 8 hours and cooling in water with a temperature of 20 to 50 ^o C. (Aviation materials. Handbook. Volume 4, part 11. Aluminum casting alloys / Edited by Shalina R.E. - M .: ONTI 1986, p. 54). The method is taken as an analog. With this method of quenching, significant stresses arise in the water due to sudden cooling and, as a result, the castings are warped and resized. To correct the form, it is necessary to straighten the castings.

Кроме того, некоторые тонкостенные отливки сложной формы невозможно подвергать такой закалке из-за образования трещин. In addition, some thin-walled castings of complex shape cannot be quenched due to cracking.

Известен способ закалки литейных алюминиевых сплавов АК8М, АК7П4 путем охлаждения в воде с температурой 80 - 100^oC (ГОСТ 1583-93. Сплавы алюминиевые литейные. Приложение B, с. 39).There is a method of hardening cast aluminum alloys AK8M, AK7P4 by cooling in water with a temperature of 80 - 100 ^o C (GOST 1583-93. Cast aluminum alloys. Appendix B, p. 39).

Способ взят в качестве прототипа. При этом способе закалки трещины не образуются, но имеет место снижение пластичности и коробление отливок сложной формы. The method is taken as a prototype. With this method of hardening, cracks do not form, but there is a decrease in ductility and warpage of castings of complex shape.

Снижение пластичности вызывается тем, что отливки находятся длительное время при температуре 80 - 100^oC, в том числе и при охлаждении на воздухе до цеховой температуры. При этой температуре происходит частично процесс старения, что снижает пластичность сплава. Поэтому последующая рихтовка отливок затруднена из-за появления трещин.The decrease in ductility is caused by the fact that the castings are kept for a long time at a temperature of 80 - 100 ^o C, including when cooled in air to a workshop temperature. At this temperature, the aging process partially occurs, which reduces the ductility of the alloy. Therefore, the subsequent straightening of castings is difficult due to the appearance of cracks.

Технический результат, достигаемый при использовании предлагаемого изобретения следующий: не снижается пластичность, уменьшаются коробление и деформация отливок при закалке. The technical result achieved by using the present invention is as follows: ductility does not decrease, warpage and deformation of castings during hardening are reduced.

Достигается этот результат тем, что в способе термической обработки отливок из алюминиевых сплавов, включающем закалку с охлаждением в воде при температуре 20 - 100^oC, сначала производят охлаждение до 80 - 100^oC, а продолжают охлаждение в воде с температурой 20 - 30^oC. Причем охлаждение в воде с температурой 20 - 30^oC производят не позднее 1 минуты после достижения отливками температуры 80 - 100^oC.This result is achieved in that in the method of heat treatment of castings of aluminum alloys, including quenching with cooling in water at a temperature of 20 - 100 ^o C, first produce cooling to 80 - 100 ^o C, and continue cooling in water with a temperature of 20 - 30 ^o C. Moreover, cooling in water with a temperature of 20 - 30 ^o C is carried out no later than 1 minute after the castings reach a temperature of 80 - 100 ^o C.

Способ охлаждения при закалке отливок из алюминиевых сплавов сначала в воде с температурой 80 - 100^oC с последующим переносом для охлаждения в воду с температурой 20 - 30^oC является новым, обладает существенными отличиями от прототипа и обеспечивает технический результат.The method of cooling when quenching castings of aluminum alloys first in water with a temperature of 80 - 100 ^o C followed by transfer for cooling into water with a temperature of 20 - 30 ^o C is new, has significant differences from the prototype and provides a technical result.

Пример практического применения. An example of practical application.

Отливали образцы N 2 ГОСТ 1583-93 и образцы для определения деформации от 3-х плавок сплава АК8М. Samples N 2 GOST 1583-93 and samples for determining the deformation from 3 melts of AK8M alloy were cast.

Образцы подвергали различным режимам термической обработки, а затем испытывали. Samples were subjected to various heat treatment conditions and then tested.

Результаты исследований сведены в табл. 1. The research results are summarized in table. 1.

Из результатов табл. 1 можно установить, что предлагаемый способ обеспечивает сочетание минимальной деформации (на уровне прототипа) с высокой пластичностью (на уровне аналога) и является оптимальным. From the results of the table. 1 it can be established that the proposed method provides a combination of minimal deformation (at the prototype level) with high ductility (at the analogue level) and is optimal.

Примечания:
1. Для определения кривизны отливок, вызванной термической обработкой, изготавливали образцы размерами 300 х 20 х 5 мм. Кривизну образцов измеряли щупами до и после каждого режима термической обработки. До закалки кривизна образцов не превышала 0,05 мм.Notes:
1. To determine the curvature of the castings caused by the heat treatment, samples were made with dimensions of 300 x 20 x 5 mm. The curvature of the samples was measured with probes before and after each heat treatment mode. Before quenching, the curvature of the samples did not exceed 0.05 mm.

2. От каждой плавки изготавливали по 3 образца каждого вида для каждого режима закалки. 2. From each heat, 3 samples of each type were made for each quenching mode.

3. Сплав АК8М (литье в землю) имел химический состав, приведенный в табл.2. 3. Alloy AK8M (cast into the ground) had the chemical composition shown in Table 2.

4. Время переноса садки из печи в охлаждающую среду составляло 20 - 30 секунд. 4. The transfer time of the charge from the furnace to the cooling medium was 20-30 seconds.

5. Термическая обработка у всех режимов закалки Т6 (ГОСТ 1583-93. Сплавы алюминиевые литейные. Приложение B, с. 39). 5. Heat treatment for all hardening modes T6 (GOST 1583-93. Cast aluminum alloys. Appendix B, p. 39).

6. При рихтовке образцов после закалки по режиму п. 1 на одном образце образовалась трещина. 6. During straightening of the samples after quenching according to the regime of item 1, a crack formed on one sample.

Таким образом, технический результат от предлагаемого способа обеспечивается за счет снижения трудоемкости при рихтовке, снижения брака по трещинам и свойствам. Отливки после термической обработки по предлагаемому способу будут обладать повышенной надежностью и долговечностью. Thus, the technical result from the proposed method is provided by reducing the complexity during straightening, reducing marriage by cracks and properties. Castings after heat treatment according to the proposed method will have increased reliability and durability.

Claims

A method of heat treatment of castings from aluminum alloys, including quenching with cooling in water, characterized in that the cooling is first carried out in water with a temperature of 80-100 ^o C and no later than 1 min after the castings reach this temperature, cooling in water with a temperature of 20-30 ^o C.