Патент на изобретение №2315128

(54) СПОСОБ ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ СИЛУМИНОВ

(57) Реферат:

Изобретение относится к области цветной металлургии и может быть использовано для обработки изделий из силуминов. Проводят цикл старение – закалка – старение. Время выдержки при температуре нагрева под закалку и при старении составляет 15-30 минут. Количество циклов термической обработки составляет один или более. Снижается коэффициент линейного расширения силуминов в интервале 150-300°С. 1 табл.

Изобретение относится к области цветной металлургии и может быть использовано для обработки изделий из сплавов алюминия с кремнием – силуминов.

Известен способ термической обработки силуминов, состоящий из закалки и искусственного старения (Колобнев И.Ф. Термическая обработка алюминиевых сплавов. – М.: Металлургия, 1961. – С. 210-213).

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является способ термической обработки силуминов, включающий закалку с температуры 535±5°С и последующее старение с температуры 175-200°С (Смирягин А.П. Промышленные цветные металлы и сплавы. – М.: Металлургия, 1974. – 488 с.).

Недостатком известных технических решений является то, что после такой термической обработки в силуминах сохраняются высокие значения коэффициента линейного расширения в интервале 150-300°С.

Задачей изобретения является снижение значений коэффициента линейного расширения силуминов в интервале 150-300°С. Это особенно важно для повышения эксплуатационной стойкости поршней двигателей внутреннего сгорания в рабочем интервале температур.

Поставленная задача решается следующим образом: в способе термической обработки силуминов, включающем закалку и старение, перед закалкой дополнительно проводят нагрев и охлаждение по режиму старения с обеспечением цикла термической обработки, включающего старение – закалку – старение, при этом время выдержки при нагреве под закалку и при старении составляет 15-30 минут, а количество циклов термической обработки составляет один и более.

Предложенный способ термической обработки снижает коэффициент линейного расширения за счет образования продуктов распада пересыщенного твердого раствора легирующих элементов и примесей в основе. Эти продукты распада, армируя основу, препятствуют ее расширению, что в конечном итоге приводит к снижению коэффициента линейного расширения силуминов в интервале 150-300°С.

Пример. Испытания проводили на промышленных сплавах марок АК7 и АК9. Дилатометрические образцы из этих сплавов (диаметр 3 мм, длина 49,5 мм) подвергали термической обработке по известному и предлагаемому режимам. Измерение коэффициента линейного расширения проводили на оптическом дифференциальном дилатометре Шевенара. Результаты испытаний приведены в таблице.

Таблица
Линейное расширение сплавов АК7 и АК9 в зависимости от условий
обработки
Сплав, режим термической обработки	Коэффициент линейного расширения ·106, град-1 при температуре, °С
	50	100	150	200	250	300	350	400	450
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
1. Сплав АК7
Известный:
нагрев до 535°С, ±5, вода, старение при 200°С, выдержка 2 ч, воздух	20,58	21,07	21,23	21,55	31,13	24,71	22,57	21,87	22,27
Предлагаемый: 1 цикл – старение 200°С, 15 мин, воздух, нагрев до 535±5°С, выдержка 30 мин, вода, старение 200°С, 15 мин, воздух
1 цикл	21,17	21,67	20,83	21,16	22,44	22,54	22,89	22,15	20,81
2 цикла	21,17	21,07	20,69	21,28	20,61	19,99	20,29	21,14	20,43

Как видно из приведенных результатов, использование предложенного способа по сравнению с известным обеспечивает снижение коэффициента линейного расширения силуминов в интервале 150-300°С в среднем на 8-30%. Следует отметить, что использование предложенного способа снижает значения коэффициента линейного расширения за более короткое время по сравнению с известным способом.

Формула изобретения

Способ термической обработки силуминов, включающий закалку и старение, отличающийся тем, что перед закалкой дополнительно проводят нагрев и охлаждение по режиму старения с обеспечением цикла термической обработки, включающего старение – закалку – старение, при этом время выдержки при температуре нагрева под закалку и при старении составляет 15-30 мин, а количество циклов термической обработки составляет один или более.

MM4A – Досрочное прекращение действия патента СССР или патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе

Дата прекращения действия патента: 14.07.2008

Извещение опубликовано: 20.03.2010 БИ: 08/2010