Способ получения литых деталей из цинк-алюминиевых сплавов Советский патент 1992 года по МПК C22F1/16 

сл

С

Использование: металлургия, машиностроение при изготовлении деталей, обладающих высокой демпфирующей способностью. Сущность изобретения: расплав заливают в формы, охлаждают до твердого состояния, причем охлаждение с температуры не менее температуры эвтек- тоидного превращения до комнатной ведут со скоростью 10-300 град/с. Затем проводят старение при 50-260°С с последующим охлаждением в интервале 50-180°С со скоростью 0,002-0,1 град/с, а в интервале 180- 260°С со скоростью 0,002-0,1 град/с. Выдержку при температуре старения 50- 100°С осуществляют в течение времени от

Изобретение относится к области металлургии, в частности к способу изготовления отливок из сплавов цинк-алюминий, обладающих высокой демпфирующей способностью.

Известен способ получения демпфирующего сплава цинк-алюминий, включающий гомогенизацию при температуре, ниже температуры плавления, но выше 250°С в течение 5 мин -100 ч., охлаждение, холодную пластическую деформацию не менее 5%, нагрев при температуре не выше 250°С в течение 5 мин - 100 ч., охлаждение.

Особенностью способа является наличие холодной пластической деформации, что противоречит сущности способа получения литых заготовок, заключающийся в получении заготовки путем заполнения формы расплавленным материалом без его деформации в твердом состоянии.

Известен способ получения вибростойкого сплава на основе цинк-алюминий,

включающий разливку расплава в форму, предварительную термуческую обработку, заключающуюся в гомогенизации сплава при температуре не ниже 275°С, в течение не менее 5 мин и последующее быстрое охлаждение.

Недостатком способа является то, что он не обеспечивает надежной размерной стабильности изделий из сплава при сопровождающих их вылеживание или эксплуата- цию температурных колебаниях окружающего воздуха. Это отрицательно сказывается на качестве изделия.

Цель изобретения-повышение размерной стабильности литых изделий из цинк- алюминиевых сплавов.

Поставленная цель достигается тем, что способ включает в себя обработку, заключающуюся в разливке расплава в форму, его охлаждении в форме до твердого состояния, предварительную термическую обработку, охлаждение от температуры, не ниже темпех|

со

00 Os

ратуры эвтектоидного превращения т.э, до комнатной температуры со скоростью 10- 300 град/с с последующим старением при 50-2бО°С. Причем старение при 50-100°С проводят в течение времени от 55-0,5t (где t - температура старения) до 600 мин, а при температуре 100-260°С - в течение 5-600 мин, Охлаждение после старения до комнатной температуре проводят со скоростью 0,002-300 град/с, при этом от 180-260°С охлаждают со скоростью 0,002-0,1 град/с. Способ обработки включает в себя быстрое охлаждение от температуры, выше т.э, в результате чего получается высокодисперсная эвтектоидная структура и вследствие этого повышенная демпфирующая способность и пластичность. Однако, как показали результаты рентгеноструктурного анализа параметра решетки и эволюции рентгеновских линий цинковой и алюминиевой фаз, такая структура цинк-алюминиевого сплава является нестабильной при температуре, близкой к комнатной, что является причиной его размерной нестабильности. Для обеспечения размерной стабильности цинк-алюминиевых сплавов необходимо осуществить диффузионные процессы, ответственные за размерную нестабильность, что достигается за счет старения при повышенных температурах и охлаждения с предложенными скоростями.

Примеры. Берут цинк-алюминиевый сплав, мас.%:

Алюминий25,4

Цирконий0,04

Кремний0,15

Марганец0,10

Железо0,25

Кальций0,01

Цинк и примесиОстальное

Сплав выплавляют в открытой тигельной печи. Отливки получают заливкой расплава в металлическую форму. Затем изделия подвергают термической обработке по режимам 1-10 и контролю размеров. За положительный критерий размерной стабильности принято отсутствие относительного изменения размеров в пределах точности измерения (поле допуска равно 0,01%) за 40 сут вылеживания при комнатной температуре Al/I0 ll-lol/ o, где 0 - размер, соответствующий концу термообработки; I - соответствующий размер после вылеживания при комнатной температуре (через 40 сут). Принятая точность измерения при определении положительного критерия размерной стабильности соответствует 4ому квалитету по ГОСТ 25346-82, что охватывает практически всю область экономически достижимой размерной точности всех изделий из конструкционных материалов, к числу которых принадлежат

цинк-алюминиевые сплавы.

Результаты испытаний приведены в таблице.

Размерная стабильность отсутствует в случае обработки по прототипу и имеет место в случае обработки сплава по предлагаемому способу.

Из таблицы видно, что изменение режима предварительной термической обработки не влияет на размерную стабильность.

Таким образом, предлагаемый способ дает эффект повышения размерной точности литых изделий из цинк-алюминиевых сплавов.

Формула изобретения

цинк-алюминиевых сплавов, включающий разливку расплава в форму, его охлаждение до твердого состояния, предварительную термическую обработку, охлаждение от температуры не ниже температуры эвтектоидного превращения до комнатной температуры, отличающийся тем, что, с целью повышения размерной стабильности деталей, охлаждение от температуры не

ниже температуры эвтектоидного превращения до комнатной температуры проводят со скоростью 10-300 град/с, затем проводят старение при 50-2бО°С с последующим охлаждением до комнатной температуры со

скоростью 0,002-300 град/с.

Охлаждение от температуры не ниже температуры эвтектоидного превращения.