Способ упрочнения алюминия и его сплавов Советский патент 1978 года по МПК C22F1/04 C23C9/02 

Изобретение относится к области металлургии, в частности к упрочняющей обработке алюминия. Предлагаемый способ может быть использован для упрочнения деталей трущихся пар, тонкостенных изделий (сосудов) деталей сложной формы. РЬвестен способ упрочнения алюминиевых деталей цинком, заключающийся в насыщении иоверхности цинком при температуре 270- 600°С, позволяющий повысить поверхностную твердость в два раза 1. Недостатком данного сиособа является увеличение веса изделий (удельный вес цинка 7,14 г/см, а алюминия - 2,7 г/см) что играет важную роль в авиационной технике. Целью изобретения является разработка способа упрочнеиия изделий из алюминия и его сплавов, позволяющего повысить их твердость, уменьщить вес и иовысить модуль уцругости. Для этого образцы сначала подвергают диффузиоиному насыщению литием с удельным весом 0,53 г/см по любой известной технологии: из расплава солей и металлов, насыщение в твердом, жидком или газообразном карбюризаторе, а также с использованием электрического тока. Затем образцы закаливают от 350-550°С в воде и старят при 120- 200°С в течение 50-24 ч соответственно. Толщипа упрочненного слоя меняется в зависимости от условий диффузионного насыщения. Способ осуществляют следующим образом. Пластиики алюминия и сплава АМг2 (с 2,3% магния) размером 50X15X2 мм помещают в вакуумированный стальной тигель с порошком соединения алюминий-литий в количестве 100 г. Тигель нагревают при 550°С в течение 50 ч. Затем пластиику извлекают из тигля и подвергают закалке от 500°С (20 мин) в воде и иоследующему старению при 200°С в течение 16 ч. По торцовым микрошлифам ироводят измерение микротвердости при нагрузке 20 г на ириборе ПМТ-3. Т а б л II ц а 1

Результаты измерения показывают увеличение твердости поверхиостного слоя в 1,5- 3 раза по сравнению с сердцевиной (см. табл. 1). Толщина упрочненного слоя алюминия и сплава АМг2 составляет 0,5 и 0,4 мм соответственно. Трещин не обнаружено.

Определяют также изменения веса образцов носле насыщения алюминиевых листовых образцов толщиной 1 мм. Насыщение цинком проводят в смеси порощков при следующем соотношении компонентов, %: А1 45, Zn 25, NH4C1 5, АЬОз 25 при 270°С в течение 50 ч. Толщина диффузионного слоя составляет 0,3 мм. Насыщение литием проводят в порошке соединения алюминий-литий при 550° в течение 50 ч. Толщина слоя составляет -0,4 мм.

Изменение веса образцов алюминия при диффузионном насыщении показано в табл.2.

Таблица 2