Способ термической обработки порошковых силуминов Советский патент 1988 года по МПК B22F3/24 C22F1/04 

Изобретение относится к порошковой металлургии, а именно к термической обработке алюминиевых сплавов, и может быть использовано в точном приборостроении и машиностроении для стабилизации размеров высокоточных деталей.

Цель изобретения - повышение размерной стабильности порошковых силуминов.

Низкотемпературная термоциклическая обработка (НТЦО) ускоряет диффузионные процессы, в результате чего происходит коалесценция упрочняющей фазы, что, в свою очередь, повьш1ает пластичность материала,

Для повышения размерной стабильности материалов, в частности порошковых силуминов, НТЦО ранее не использовали. Проводится впервые также совместное воздействие высокотемпературной и низкотемпературной термических обработок для стабилизации порошковых силуминов,

В таблице приведены результаты испытания релаксационной стойкости порошкового материала CACI-50 состава, %: Si 28,5, Ni 5,5, Al остальное, обработанного по известному и предложенному режимам.

Испытания проводили на кольцевых образцах равного сопротивления нагибу при величине начального напряже- НИН 7-8 кгс/мм.

В процессе испытаний образцы подвергали трехкратным термоциклическим воздействиям по режиму: охлаждение

10

15

20

25

30

35

сочетания режимов высокотемпературной и низкотемпературной термоциклических обработок,

В процессе ВТЦО происходят переход в твердый раствор эвтектического кремния и фиксация пересыщенного твердого раствора, а также сфероиди- зация зерен эвтектического и первичного кремния.

При последующей НТДО происходит частичное вьщеление избыточного кремния и твердого раствора в виде мелкодисперсных частиц, в результате чего увеличивается наклеп матрицы, Вьще- лившиеся частицы кремния, а также дополнительный наклон матрицы препятствуют движению дислокаций под действием межфазньгх напряжений, что в конечном счете повышает релаксационную стойкость материала и, как следствие, его размерную стабильность,

Повьшхение верхней температуры цикла ВТЦО не приводит к положительному эффекту, так как наряду с растворением кремния происходит процесс его коагуляции, что снижает релаксационную стойкость.

Снижение нижней температуры цикла ВТЦО не дает положительного эффекта, так как замедляются процессы распада твердого раствора, Повьш1ение верхней температуры НТЦО нецелесообразно, так как из-за начинающихся релаксационных процессов происходит сильная деформация деталей.

(, вьщержка 1 ч, нагрев (+60) С, Формула изобретения

0

5

0

5

0

5

сочетания режимов высокотемпературной и низкотемпературной термоциклических обработок,

В процессе ВТЦО происходят переход в твердый раствор эвтектического кремния и фиксация пересыщенного твердого раствора, а также сфероиди- зация зерен эвтектического и первичного кремния.

При последующей НТДО происходит частичное вьщеление избыточного кремния и твердого раствора в виде мелкодисперсных частиц, в результате чего увеличивается наклеп матрицы, Вьще- лившиеся частицы кремния, а также дополнительный наклон матрицы препятствуют движению дислокаций под действием межфазньгх напряжений, что в конечном счете повышает релаксационную стойкость материала и, как следствие, его размерную стабильность,

Повьшхение верхней температуры цикла ВТЦО не приводит к положительному эффекту, так как наряду с растворением кремния происходит процесс его коагуляции, что снижает релаксационную стойкость.

Снижение нижней температуры цикла ВТЦО не дает положительного эффекта, так как замедляются процессы распада твердого раствора, Повьш1ение верхней температуры НТЦО нецелесообразно, так как из-за начинающихся релаксационных процессов происходит сильная деформация деталей.

Изобретение относится к порошковой металлургии. Целью является повышение размерной стабильности деталей из порошковых силуминов в процессе эксплуатации и хранения. Это достигается тем, что детали подвергают 5-кратной высокотемпературной термоциклической обработке по режиму: нагрев 480±10 С, охлаждение до 260i10 C, трехкратной термоциклической обработке по режиму: охлаждение Л-50) - (-100)С, выдержка 0,5-1 ч, нагрев до 170-180 С, выдержка 1-2 ч и 8-кра- . тной низкотемпературной термоциклической обработке по режиму: нагрев до 150± , охлаждение до 20±10 с, 1 табл.

выдержка 1 ч. После каждого цикла воздействия определяли величину падения напряжений в образцах. Чем меньше величина падения напряжений в образце, тем выше его релаксационная стойкость, а следовательно, сопротивление микропластическим деформациям, т,е, размерная стабильность материала.

Из приведенных результатов видно, что после термообработки материала по предложенному способу величина падения напряжений в образцах после каждого термоцикла испытаний на 10- 12% меньше и, следовательно, на столько же вьш1е размерная стабильность по сравнению со стабильностью материала, обработанного по известному способу. Это достигается за счет

Способ термической обработки порошковых силуминов, включающий пятикратное высокотемпературное термоцик- лир ование и трехкратное термоцикли- рование с охлаждением до (-50) - (-100)°С, вьщержкой 0,5-1,0 ч, последующим нагревом до 170-180 0 и вьщержкой при этой температуре 1-2 ч, отличающийся тем, что, с целью повышения размерной стабильности материала, высокотемпературное термо- циклирование проводят с нагревом до 470-490°С с охлаждением до 250-270 0, а после термоциклирования проводят восьмикратную низкотемпературную термоциклическую обработку по режиму: нагрев до 140-1бО С, охлаждение до . комнатной температуры.

Предла- гаеный ,480

Известный

460 480

260

340 240

в It

-70 180 15020Вf6,0 17,4 18,8

-70 +180 Старение (, 6 ч) 26,0 30,0 31,0 -70 +t80 15020В28,8 33,2. 34,4