Способ изготовления деталей из алюминиевых сплавов Советский патент 1992 года по МПК C22F1/04 

Изобретение относится к способам обработки металлов давлением в сочетании с термообработкой и может быть использовано при изготовлении изделий типа профилей из алюминиевых сплавов.

Известен способ изготовления деталей из алюминиевых сплавов включающий операции: закалка заготовки, формообразование в свежезакаленном состоянии, правка и старение.

Другим известным способом изготовления деталей из алюминиевых сплавов является способ, включающий операции формообразования детали в мягком состоянии, закалки, правки и старения.

Основным недостатком этих способов является невысокое качество деталей из-за наличия высокого уровня остаточных напряжений и разнозернистости структуры по сечению профиля.

Наиболее близким к изобретению является способ, включающий формообразование заготовки прессованием, закалку, правку и старание.

Основным недостатком этого способа является невысокое качество деталей из-за появления разнозернистой структуры после окончательной термообработки, что приводит к снижению механических свойств детали.

Целью изобретения является повышение качества деталей за счет устранения разнозернистости.

Поставленная цель достигается тем, что производят формообразование деталей, закалку, правку и старение, причем перед формообразованием производят нагартовку по всему сечению детали со степенями деформации в интервале

Јкр1 + 0,5 ( Јкр2 Јкр1 ) Ј Екр2 ,

где ЈКр1 - нижняя граница критической деформации;

стяги

00 О

Јкр2 - верхняя граница критической деформации;

е- степень нагартовки материала.

Границы интервала выбраны исходя из следующего.

Нижняя граница Јкр1 + 0,5 (Јкр2 - Јкр1 ) определяет гарантированный выход из зоны наиболее крупного зерна, так как максимальный рост зерна происходит при деформациях, близких к eKpi, при этом запас пластичности достаточен для последующего формообразования; верхняя граница ЈКр2 определяет предельно необходимую деформацию, выше которой сужается диапазон технологической пластичности и возрастают энергозатраты на нагартовку.

Для осуществления способа был взят листсплава Д16 толщиной 1,2 мм. Диапазон критических деформаций у сплава Д16 - 6- 12%. Подставив эти значения в формулу, получаем интервал степеней деформаций предварительной нагартовки 9 . С учетом последующего формообразования принята степень предварительной нагартовки е- 10%. После замеров толщины исходного листа устанавливали необходимый зазор в роликах и проводили обжатие (нагартовку) заготовки до момента достижения степени деформации е 10%. После нагартовки осуществляли дальнейший технологи- ческий цикл изготовления детали: формообразование заготовки в профиль на гибочно-прокатном станке ГПС-200М, закалку по инструкции ПИ 1,2.255-83, правку и естественное старение.

Разнозернистость при исследовании профиля, полученного по данному способу,

а

10

15

20

25

35

не обнаружена. Размер рекристаллизован- ного зерна 10-15 мкм. У профиля, полученного по прототипу, наличие разнозернистой структуры (крупное зерно 150-200 мкм, мелкое зерно 20-60 мкм). Сравнение результатов механических испытаний показало повышение временного сопротивления у данного способа по сравнению с прототипом на 20-30%.

Применение этого способа позволяет повысить качество деталей путем получения мелкозернистой структуры после окончательной термообработки по всему сечению профиля, достичь повышения механических свойств деталей на 20-30% и за счет этого уменьшить металлоемкость деталей и изделий из них без снижения прочностных характеристик.

Формула изобретения

Способ изготовления деталей из алюминиевых сплавов, включающий формообразование детали,закалку, правку и старение, отличающийся тем, что, с целью повышения качества деталей за счет устранения разнозернистости, перед формообразованием производят нагартовку по всему сечению детали со степенями деформации в интервале

Јкр1 + 0,5 ( ЕКр2 Јкр1 ) Ј ЈКР2 ,

где Јкр1 - нижняя граница критических деформаций;

Јкр2 верхняя граница критических деформаций;

Ј- степень нагартовки материала.

Область применения: обработка металлов давлением в сочетании с термообработкой, а также при изготовлении изделий типа профилей из алюминиевых сплавов. Сущность изобретения: после формообразования материала в мягком состоянии про водят закалку, правку и старение, а перед формообразованием производят нагартовку по всему сечению детали со степенями деформации в интервале Јкр1+0,5(ЈКр2-Јкр1) Ј Јкр2 , где ЈКр1 - нижняя граница критических деформаций; ЈКр2 - верхняя граница критических деформаций; Ј - степень нагартовки материала.