Закалочная среда Советский патент 1992 года по МПК C21D1/60 C22F1/04 

Изобретение относится к термической обработке металлов и сплавов, а именно, к охлаждающим средам для закалки преимущественно листовых полуфабрикатов из алюминия и его сплавов.

Цель изобретения - повышение прокаливаемости полуфабрикатов за счет увеличения скорости охлаждения в критическом интервале температур 420-2бО°С при сохранении требуемых физико-механических свойств, увеличении коррозионной стойкости для, расширения ассортимента полуфабрикатов и марйк закаливаемых алюминиевых

сплавов, а также устранение образован ия токсичных отходов.

Поставленная цель достигается тем, что в закалочную среду на основе полиэтиленоксида и воды введен дополнительно оксиэтилированный алифатический спирт при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Полиэтиленоксид . Оксиэтилированный алифатический спирт Вода

в качествеоксиэтилированного алифатического спирта можно исполь 1

зовать применение в практике как эмульгаторы, смачиватели и обезжириватели спирты общей формулы ( например синтанол ДС-Ю Сп 1U-1B, га 8-10), относящийся к биологически мягким поверхностно-активным веществам (биоразлагаемость 80),

Введение оксиэтилированного алифатического спирта изменило кинетику охлаждения при закалке, изменило расположение и расширило температурную область 1 максимальных скоростей охлаждения и таким образом позволило обеспечить практически соответствие этой области и критического интервала температур 420-260с при закалке алюминиевых сплавов (см.чертеж). В результате такого изменения температурной области максимальных скоро- . стей охлаждения, возросла средняя скорость охлаждения в интервале 20-2бО°С. Это обеспечило повышение прокаливаемости в 2 раза, позволило осуществлять закалку деталей и полуфабрикатов вдвое большей толщины при сохранении требуемых физико-механических свойств и увеличении коррозионной стойкости.

Кроме того, при приготовлении закалочной среды предварительное растворение в воде оксиэтилированного алифатического спирта способствует более легкому растворению полиэтиленоксида.

Закалочная среда испытана в лабораторных и производственных условиях при закалке листовых заготовок из алюминиевых сплавов Д16, Д19, В95, В93, Тt2О толщиной1-12 мм

Для проверки были приготовлены 12 составов закалочных сред на основе водных растворов полиэтиленоксида и синтанола ДС-10 (содержание полиэтиленоксида в этих растворах изменялось от 0,03 до 0,5 мае,, асодержание синтанола ДС-10.- от 0,5 до 10,0 маСс%), а также k известных, состава (см.табл.1). В каж-. дом составе закаливали по пять пластин..

Эффективность предлагаемой и известной закалочной среды сравнивалась по максимальной величине коробления, скорбсти охлаждения пластин в критическом интервале температур 420-260С, механическим и коррозионным свойствам сплавов (см.табл.2).

08878V

Из табл,2 видно, что наибольшее снижение коробления достигается при закалке в составах 10, 11, 12.

Коробление при закалке в предлагаемой среде меньше ., чем в известной.

В табл.3 приведены свойства листовых заготовок толщиной k мм из сплава Д16Т,

o В табл.А приведены механические свойства плиты толщиной 12 мм из сплава В95Т1 после закалки.

Как следует из табл.3 и А, механические и коррозионные свойства

5 образцов толщиной k мм из сплава Д1бТ и толщиной 12 мм из сплава В95Т1, закаленных в предлагаемых растворах, находятся на уровне свойств образцов, закаленных в воде,

0 соответствуют техническим требованиям и выше, чем свойства образцов, закаленных в известной среде. При закалке образцов аналогичных толщин в известной среде происходит снижение механических свойств для сплава В95Т1 и коррозионной стойкости для сплава Д1бТ и их значения не удовлетворяют техническим требованиям.

0 Необходимые механические свойства и коррозионная стойкость после закалки в предлагаемых растворах достигаются благодаря более высоким средним скоростям охлаждения в

5 критическом интервале температур и более широкому интервалу максимальных скоростей охлаждения (см.табл.5).

Следует отметить, что снижение содержания полиэтиленоксида ниже

0 мас, и оксиэтилированного алифатического спирта ниже 0,5 мас.% ведет к значительному повышению коробления о Повышение содержанияуказанных компонент соответственно

5 выше 0,5 мас.% и 10,0 мас. уменьшает скорость охлаждения в критическом интервале температур, вследствие чего свойства закаливаемых материалов ухудшаются.

0 Использование предлагаемой закалочной среды позволяет увеличить толщину и расширяет accopiимент полуфабрикатов и марок закаливаемых алюминиевых сплавов и обеспечивает снижение коробления.

Формула изобретения

Закалочная среда, преимущественно для листовых полуфабрикатов из алюминия и его сплавов, содержащая полиэтиленоксид, оксиэтилированное поверхностно-активное вещество и воду, отличающаяся тем, что, с целью повышения прокаливаемости полуфабрикатов за счет увеличения СКОРОСТИ охлаждения в интервале k2G-26Q°. при сохранении требуе-мых физико-механических свойств, увеличения коррозионной стойкости и устранения образования токсичных

Примеры исследуемых составоб закаломной среды Сорержание, мдс.% состава If Компоненты закалочной среды Т 3I I f 5 j .6 Полиэтиленоксид - 0,03 Оксиэтилироааниый алифатический спирт (синтаиол ДС-10) 0,50 1,0 5,0 10,00,50 1,0 Вода39,17 98,97 ЗЧзУ 89,97 99,iO 98,90 Принечание.

отходов, она содержит в качестве океиэтилированного поверхностно-активного вещества оКсиэтилированный алифатический спирт при следующем содержании компонентов, масД:

Полиэтиленоксид 0,03-1,0

Оксиэтилированный

алифатический

спирт0,50-10,0

ВодаОстальное

Таблица 1 0,10 0,10 В составах 13-16 компоненты закалочной среды: попизтилсноксил, оксиэтигированный алкилфемвп (ОП-Ю), вода. Коробление пластин из сплава ДТбТ размером 500x160x0,8 мм 7 В 9 10 I 11 I 12 I U n j 15 t5 0,10 0,10 0,50 0,50 0,50 0,50 0,03 0,08 ОИ 0,50 5,0 10,0 0,50 1,0 5,0 10,В 0,5 1,0 1,0 t,0 9i,30 89.90 99,0 98,56 9t,50 89,50 99,17 98,9298,90 38,50 Таблица 2

Изобретение относится к термической обработке металлов, а именно к охлаждающим средам для закалки2деталей из алюминиевых сплавов, и может быть использовано на металлур- . гимеских и машиностроительных заводах. Цель изобретения - повышение прока- ливаемости полуфабрикатов за счет увеличения скорости охлаждения в интервале 420-260 Г, при сохранении требуемых физико-механических свойств, увеличение коррозионной стой-кости и устранение образования токсичных отходов. Закалочная среда содержит, мас„%: полиэтиленоксид 0,03- 1,0; оксиэтилированный алифатический спирт О,50-10,0; вода остальное. Использование предлагаемой закалочной .среды обеспечивает .повышение прока- ливаемости в 2 раза и позволяет осуществлять закалку деталей и полуфабрикатов вдвое большей толщины при сохранении требуемых физико-механиче-, ских свойств и увеличивает их коррозионную стойкость. 1 ил.,. S табл.

Предлагаемая среда

римечание. Соответствующей звездочкой отмечены сопоставимые составы по концентрации предлагаемой и известной закалочных сред. S.275 1Технические требования (55 300 2Вода 3 ПЭО 0,15 мае.г Синтанол ЛС-10 1,5 мас,% ( 285 Вода Остальное г ПЭО 0,1 масЛ Синтанол ДС-10 1,0 мас.% 45) 296 Вода Остальное 5 ПЭО 0,1 мае. ОП-10 1,0 масД ((О 280 Вода Остальное (известная)

Механические свойства плиты толщиной 12 мм из сплава В95Т1 после закалки

Технические требованияВода

Предлагаемая

Полиэтиленоксид 0,15 масД Синтанол ДС-10 1,0 масД Вода Остальное

Известная Полиэтиленоксид О,15 маеД .ОП-10 1,0 масД Вода Остальное Таблица 3

Т а 6 Л И ц .а k

S 525 460 7 5 0-570 70-500 10-12

5 0-560 i 60-490 10,5-11

510-530 4i 0-460 10-11 ll,О Отсутству- б Более 90 ет 22,0 Отсутству- 3-6 Более 90 22,0 Отсутству- (-б Более 90 22,5 Отсутству- 3-6 Более 90 6-8 Менее ЭО 22,3 0,2

XapaKfepMCTMKM охлажлающей способности закалочных Примечание.

1708878

Таблица 5

срел Соответствующими звездочками, помечены сопоставимые составы по концентрациям.