RU2422552C1

RU2422552C1 - Способ старения деталей высокоточных приборов из закаленного сплава ак8м

Info

Publication number: RU2422552C1
Application number: RU2010110922/02A
Authority: RU
Inventors: Анатолий Иванович Еремин (RU); Анатолий Иванович Еремин; Ольга Викторовна Барсукова (RU); Ольга Викторовна Барсукова; Валентина Григорьевна Аксенова (RU); Валентина Григорьевна Аксенова; Виктор Иванович Харитонов (RU); Виктор Иванович Харитонов
Original assignee: Открытое акционерное общество Раменское приборостроительное конструкторское бюро
Priority date: 2010-03-22
Filing date: 2010-03-22
Publication date: 2011-06-27

Abstract

Изобретение относится к металлургии и может быть применено при термической обработке отливок из сплава АК8М при изготовлении высокоточных деталей. Способ старения деталей высокоточных приборов из закаленного сплава АК8М включает двухступенчатое старение с охлаждением на воздухе. Первую ступень старения проводят в течение 1,5 часов при температуре 140±5°С, а вторую ступень - в течение 3 часов при температуре 170±5°С. Повышается прочность без снижения пластичности и надежность деталей. 1 табл.

Description

Изобретение относится к области металлургии и может быть использовано при термической обработке деталей высокоточных приборов.

Известен способ старения закаленного алюминиевого сплава АК8М, который заключается в нагреве при 170±5°C с выдержкой в течение 8-16 часов и охлаждении на воздухе [I]. Способ взят в качестве аналога. Этот способ старения повышает прочность у сплава АК8М, но при этом существенно снижается пластичность (относительное удлинение - δ≥1,5%), что может привести к хрупкому разрушению деталей, особенно в условиях эксплуатации при отрицательных температурах (-60°С).

Известен способ двухступенчатого старения сплава АК8М, который включает нагрев при 130±5°C с выдержкой 2-3 часа, далее производят нагрев до температуры 160±5°C, выдерживают 4-6 часов и охлаждают на воздухе. Этот способ взят в качестве прототипа [II]. Способ-прототип не обеспечивает прочность, необходимую для тонкостенных деталей высокоточных приборов.

Технический результат изобретения - повышение прочности и надежности деталей.

Технический результат изобретения достигается способом старения деталей высокоточных приборов из закаленного сплава АК8М, включающим двухступенчатое старение с охлаждением на воздухе, в котором первую ступень старения проводят в течение 1,5 часов при температуре 140±5°С, а затем нагревают детали до 170±5°С, выдерживают 3 часа на второй ступени старения.

Предлагаемый способ старения деталей высокоточных приборов из сплава АК8М имеет новые существенные отличия от способов аналога и прототипа, что обеспечивает технический результат.

Технический результат достигается за счет образования центров зарождения упрочняющей фазы по всему объему сплава на первой ступени старения (140±5°С, 1,5 часа).

Это способствует дальнейшему равномерному образованию (коагуляции) упрочняющей фазы на второй ступени старения уже при более высокой температуре (170±5°С, 3 часа), что способствует увеличению прочности и пластичности закаленного сплава АК8М по сравнению со способом аналога и прототипа.

Пример практического применения.

Подвергали старению по различным режимам образцы 2-х плавок сплава АК8М.

Результаты исследования указаны в таблице.


Свойства образцов из сплава АК8М состаренных по различным режимам после закалки при 515±5°С - выд. 4 часа и охлаждение в воде
№№ п/п	№№ Плавки	Режимы старения	Свойства		Среднее значение свойств		Примечание
№№ п/п	№№ Плавки	Режимы старения	σ_в, кгс/мм²	δ,%	σ_в, кгс/мм²	δ,%	Примечание
1	2	3	4	5	6	7	8
1	А	Нагрев до 170±5°С, выдержка 8 часов, охлаждение на воздухе	28,5-29	2,7-2,9
					29,6	2,6
	В		29-31	2,5-2,7
1a							Способ-аналог
1a	А	Нагрев до 170±5°С, выдержка 16 часов, охлаждение на воздухе.	29,1-29,9	2,5-2,7			Способ-аналог
					29,7	2,5
	В		29,4-30,3	2,3-2,5
2	А	Нагрев до 130±5°С, выдержка 3 часа, нагрев до 160±5°С, выдержка 4 часа, охлаждение на воздухе	25,1-26,5	2,9-3,1		-
					25,8	3,0	Способ-прототип

	В		25,6-26	2,8-3,2

2а	А	Нагрев до 130±5°С, выдержка 2 часа, нагрев до 160±5°С, выдержка 6 часов, охлаждение на воздухе	25,1-26,5	2,9-3,1
					25,8	3,05
	В		25,4-26,1	3,0-3,2

		Нагрев до 140±5°С, выдержка 1.5 часа, нагрев до 170±5°С, выдержка 3 часа, охлаждение на воздухе					Предлагаемый способ
	А		29,2-31,1	3,0-3,2
3					30,3	3,1

	В		29,4-31,5	3,0-3,3

		Нагрев до 130±5°С, выдержка 3 часа, нагрев до 170±5°С, выдержка 8 часов, охлаждение на воздухе					Способ, выходящий за пределы предлагаемого
4	А		31,4-32,0	2,1-2,7
					32	2,4

'	В		32,1-32,5	2,0-2,5

Примечания к таблице. 1. При экспериментах использовали образцы №2 табл.3 ГОСТ 1583-93. Образцы отлиты в песчаные формы.

2.	Химический состав:	Si	Mn	Mg	Cu	Ti	Fe
	Плавка А	7,7	0,3	0,38	1,1	0,14	0,5
	Плавка В	7,8	0,33	0,39	1,3	0,15	0,38

3. На каждый режим термической обработки использовали по три образца каждой плавки.

4. Результаты свойств таблицы являются среднеарифметическими значениями испытаний 3-х образцов.

5. Точность температуры в электрических печах ±5°С.

Использование предлагаемого способа позволяет получить по сравнению со способом-прототипом следующие преимущества:

1) Повысить прочность σ_в более чем на 17%.

2) Сократить продолжительность технологического процесса на 1,5-4,5 часа.

Источники информации

Межгосударственный стандарт. Сплавы алюминиевые литейные.

Технические условия ГОСТ 1583-93. Приложение В. Рекомендуемые режимы термической обработки сплавов. Таблица В.1

I) Стр.41а; Стр.29а, б.

II) Стр.41б; Стр. 29а, б.

Claims

Способ старения деталей высокоточных приборов из закаленного сплава АК8М, включающий двухступенчатое старение с охлаждением на воздухе, в котором первую ступень старения проводят в течение 1,5 ч при температуре 140±5°С, а затем нагревают детали до 170±5°С и выдерживают 3 ч на второй ступени старения.