ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 15.10.2024
Просмотров: 74
Скачиваний: 0
румент. При нагреве металла выше температуры старе ния прочность и твердость его понижаются и сплав ста новится склонным к межкристаллитиой коррозии.
Опыт работы В95 показал, что нарушение режимов резания при механической обработке деталей из сплава В95 приводит к появлению мягких зон (участков с пони женной твердостью), которые выявляются при анодиро вании в виде черных пятен па желто-зеленом фоне; у сплава В93 цвет анодной пленки при появлении мягких зон изменя ется меньше. Температура в зо не резания даже при нормаль ных режимах резания в по верхностном слое сплава до стигает 250 °С. Правда, воздей ствию этих температур подвер гается очень тонкий слой и по мере увеличения расстояния от поверхности температура ме талла быстро падает.
|
При |
|
торцовом |
фрезерова |
|
|
|
|
|
|
||||
нии деталей из сплава В93 из |
|
|
|
|
|
|
||||||||
менением |
скорости |
|
резания |
20° |
200° |
300° |
400° |
|||||||
V = |
304-1 700 |
м/мин, |
величины |
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|||||||||
подачи |
|
(0,02—0,4 |
мм/зуб) |
и |
Рис. 4-10. Влияние дли |
|||||||||
глубины |
|
резания |
/ = 0,20 -н |
тельного |
нагрева |
на |
элек |
|||||||
1,2 |
мм |
температура |
нагрева |
трическую |
|
проводимость |
||||||||
в зоне |
изменяется |
в |
преде |
пяти |
промышленных |
образ |
||||||||
цов |
(в |
скобках |
указана |
|||||||||||
лах |
от |
130 |
до 350 °С. Микро |
|
толщина |
листа). |
|
|||||||
твердость |
и электрическая про |
|
|
|
|
|
|
водимость таких образцов не изменяются. Отмечено не сколько случаев изменения электропроводности при об работке деталей затупленной фрезой без охлаждения.
Сплав В95 более чувствителен к перегреву, чем сплав В93. Механические свойства перегретых участков деталей из сплава В95 по сравнению со сплавом В93 изменяются более резко. Установлено, что электрическая проводи мость в зонах с черной анодной пленкой у термически
обработанных деталей |
на 4—7 м/(ом-мм2) |
больше, чем |
||||
на |
нормальных |
зонах. |
Твердость дефектных |
участков |
||
приблизительно |
на 40% |
ниже, а предел прочности падает |
||||
с 58 до 31 кгс/мма, т. е. он |
почти в 2 раза |
меньше, чем |
||||
аля |
образцов, |
вырезанных |
из бездефектных |
участков |
в нормальных условиях его электрической |
проводимости |
||||||
ие меняет. |
|
|
|
|
|
|
|
|
Влияние параметров деформации и внутренних на |
||||||
пряжений |
на распад .твердого |
раствора |
изучалось |
||||
Н. К. Фоминым и автором |
на бинарном |
|
сплаве AI Си |
||||
(3,2%) и на промышленном |
сплаве В95. Количественная |
||||||
оценка пресс-эффекта производилась по |
результатам ис |
||||||
|
|
— |
|||||
пытаний механических свойств. Характер |
|
распределения |
|||||
и |
величина |
деформации в |
слитке |
и прутке" |
изучались |
||
с |
помощью |
координатной |
сетки. |
Величина |
внутренних |
напряжений оценивалась по величине средних удельных давлений на пресс-остатке. Электрическая проводимость измерялась в двух состояниях: после прессования и по сле тер мпческой обработки.
Перед измерением пресс-остаток и пруток (разрезан ный на две части) фрезеровались, зачищались наждач ной шкуркой и травились в 40%-ном растворе щелочи на глубину 0,25—0,5 мм на сторону. Принятая мето дика устраняла влияние нагартовки. Из бинарных сплавов отливались слитки диаметром 70 мм. Отливки производились в водоохлаждаемую изложницу. Слитки сплава В95 диаметром 102 мм отливались непрерывным
способом с охлаждением |
водой. |
|
|
|
|||
Электрическая проводимость бинарного сплава 31,5— |
|||||||
32 м/(ом-мм2), |
а |
сплава В95 |
(Си—1,88, |
Mg —2,48, |
|||
Мп —0,38; |
Si —0,38, Zn —6,33) |
21,0—21,5 |
мЦом-мм2). |
||||
Перед |
прессованием |
все слитки |
оттягивались до |
||||
68 мм. Прессование |
проводилось |
в двух |
вариантах: прес |
||||
сование без подпрессовки |
слитка |
в контейнере и прессо |
|||||
вание с подпрессовкой в |
15, 30 и 45%. В каждом вари |
анте исследовалось влияние температуры деформации при трех температурах нагрева слитков и степени де формации 85%, влияние степени деформации 60—85%' (при постоянной степени подпрессовки и температуре),
влияние подпрессовки. |
|
|
|
В результате |
выяснилось, что при |
осадке |
слитка |
в контейнере (в |
процессепрессования) |
характер |
изме |
нения электрической проводимости по сечению слитка не одинаков. іВ случае прессования без подпрессовки элек трическая проводимость изменяется лишь в небольшом объеме слитка (на расстоянии 25—30 мм от очка матри цы). Изменение электрической проводимости по сечению слитка противоположно характеру течения металла в процессе его прессования. Координатная сетка, нане-
73
сенная на образце, имеет максимальное искажение в цен тре; электрическая проводимость в центре минимальна.
Изменение электрической проводимости по сечению
пресс-остатков прутков''Показано на рис: 4-12 |
(а— сплав |
|
|
системы AI—Си; |
б — сплав |
Влияние деформации |
В95). |
|
в состоянии послеnppccofot/ия |
Электрическая |
проводи |
мость прутков с увеличением
3/ |
|
|
|
50 |
|
|
|
29 Всостоянии после |
заполни |
||
29 |
|
|
|
28 |
|
|
|
27 |
Влияние |
температурь/ |
|
|
|||
|
В состоянии после прессования |
||
33 |
|
|
|
32 |
I |
I |
|
51 |
|
||
|
|
I |
|
50 |
|
|
|
|
|
--И> |
|
29 |
|
|
I I |
|
В состоянии после заполни |
||
|
25 20 W |
О |
10 20 2S |
|
Расстояние от оси прутха*мле |
°)
м/{ом--м-м^) |
|
|||
|
] б |
Влияние |
подпрессовни |
|
23 |
|
|
|
|
22 |
|
|
|
|
2/ |
|
|
|
|
20 |
I |
Влияние |
деформации |
|
24 |
||||
1 |
|
|||
23 |
|
|||
22 |
|
|
|
21
20
24
23
22
2/
2025 20 W О W 20 Расстояние от оси орутна) мм
РИС, 4-12. Влияние температуры и степени деформации на измене
ние электрической проводимости сплавов AI—Си |
и В95. |
|||
/ — е = 8 5 % , |
*=420 "С; |
2 — степень подпрессовкн — 45%, і=420 °С; 3 — степень |
||
|
|
подпрессовки — 45%, 6=85%. |
|
|
степени |
и температуры |
деформации понижается. При |
||
этом в прутках |
сплава |
AI—Си максимальное |
изменение |
электропроводности происходит в случае изменения тем пературы деформации. Разница электрической проводи мости прутков, 'прессованных при температуре 320 и 490°С, достигает 4 м/(ом • мм2), а изменение степени де формации с 60% до 95% изменяет электрическую про водимость на 1 мЦом-мм2).
74
В прутках сплава В95 наблюдается обратная карти на: повышение температуры деформации слитка с 350 до
460 °С |
снижает электрическую проводимость |
всего лишь |
||
на 0,35 |
м/(ом-мм2), |
а увеличение |
степени |
деформации |
с 60 до 95% снижает ее на 2 м/(ом |
• мм2). |
|
Увеличение степени деформации е, степени подпрессовки или снижение температуры деформации ведет к вы равниванию электрической проводимости по сечению пресс-остатка. Важно отметить, что характер изменения электрической проводимости по сечению пресс-остатков
прутков |
из сплавов В95 |
и AI—Си различен. Так, если |
в центре |
пресс-остатков |
сплава AI—Си электрическая |
проводимость принимает максимальное значение, то для сплава В95 наблюдается обратная картина: в централь ной части она минимальна. Максимального значения она
достигает |
в зоне, |
образующей периферийную |
часть |
прутка. |
|
|
|
Между изменением электрической проводимости и |
|||
удельным |
давлением |
на пресс-шайбе, а следовательно, |
|
и внутренними напряжениями в деформируемом |
слитке |
существует зависимость, которая наиболее наглядно про является иа сплаве AI—Си. Прутки из этого сплава, прес сованные при температуре 320°С (давление иа прессшайбе 12 кгсімм2), имеют электрическую проводимость около 30 м/(ом-мм2). Прутки сплава AI—Си и В95, прес сованные при различных температурах, .степенях дефор мации и подпрессовки, после термической обработки име ют различную электрическую проводимость, причем оче видно, что в деформированных алюминиевых сплавах распад твердого раствора протекает быстрее, чем в недеформированных.
4-6. ОЦЕНКА КАЧЕСТВА ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ АЛЮМИНИЕВЫХ СПЛАВОВ
Упрочняющая |
термическая |
обработка |
алюминиевых |
||
сплавов |
сводится |
к |
закалке (фиксированию а-твердого |
||
раствора |
на основе |
алюминия) |
и. последующему старе |
||
нию пересыщенного |
твердого |
раствора. |
Механические |
свойства зависят от правильности соблюдения темпера турных режимов при нагреве деталей под з'акалку и ста рение, выдержки времени переноса деталей в закалоч ную ванну и т. д.
Основным процессом, протекающим в алюминиевом сплаве при нагреве, под закалку, является процесс рас-
75
творения упрочняющих элементов в алюминии. При этом электрическая проводимость сплава уменьшается, так как решетка растворителя искажается и рассеивание электронов проводимости увеличивается.
|
Повышение температуры нагрева под закалку приво |
|||||||||||||||||||
дит к появлению |
оплавлений |
по границам |
зерен |
твер |
||||||||||||||||
дого |
раствора, |
что также уменьшает электрическую |
про |
|||||||||||||||||
Ас/рМ-ЛСЛСг) |
|
|
|
|
|
|
|
водимость металла. Чем |
вы |
|||||||||||
, |
|
|
U |
|
|
|
ше температура нагрева |
под |
||||||||||||
29 |
б |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
4 |
|
закалку, |
тем |
|
значительнее |
|||||||||
27 |
|
|
|
|
|
|
|
к |
|
|
уменьшение |
электрической |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
проводимости. Нагрев |
дета |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
25, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
лей под закалку при темпе |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ратурах |
ниже |
|
допустимого |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
нижнего |
предела, |
а |
также |
|||||
23 |
А |
|
|
|
|
|
|
2 |
, |
замедленный |
перенос |
дета |
||||||||
|
|
8 |
|
|
" " 1 |
лей |
из |
нагревательного |
||||||||||||
21 |
|
|
|
|
|
|
устройства в закалочный бак |
|||||||||||||
|
|
|
|
|
1— |
/ |
|
приводят |
к снижению |
|
кор |
|||||||||
|
) |
|
/ |
|
|
|
1 |
|
розионной стойкости и меха |
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
нических |
свойств |
материа |
|||||||||
|
У- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
лов этих деталей и повыше |
|||||||||
|
У |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
/7 |
|
|
|
|
|
|
|
нию электрической |
проводи |
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
Г |
мости |
(рис. 4-13). |
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
Таким |
образом, |
электри |
||||||||||
|
о |
|
|
|
2' |
|
У |
|
|
S' |
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
ческая |
проводимость алюми |
||||||||||||
Рис. 4-13. Изменение электри |
|
ниевых |
сплавов |
весьма |
чув |
|||||||||||||||
ческой |
|
проводимости |
термиче |
|
ствительна к изменениям ре |
|||||||||||||||
ски |
обработанных |
|
|
алюминие |
|
жимов |
термической |
обра |
||||||||||||
вых |
сплавов |
при |
|
различном |
|
ботки. |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
времени |
|
выдержки |
|
закалки и |
|
|
|
|
обработка |
|||||||||||
с |
различной |
толщиной |
листа. |
|
|
Термическая |
||||||||||||||
/ — лист |
|
сплава |
B95 |
2 |
мм: |
2 — лист |
|
сообщает |
сплавам |
сравни |
||||||||||
сплава |
|
B95 3 |
мм; |
|
3 — лист |
Д16 |
|
тельно |
высокие |
механиче |
||||||||||
2 мм; |
4 — лист |
B95 |
5 |
мм; |
5 — п р у |
|
||||||||||||||
|
|
ток АК6 |
0 |
15 |
мм. |
|
|
ские качества, |
но, |
как |
пра |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
вило, |
вызывает |
в |
обраба |
|||||
тываемых |
деталях |
большие |
внутренние |
|
напряжения. |
|||||||||||||||
Чем |
ниже |
температура |
закаливающей |
среды |
и |
чем |
||||||||||||||
выше ее теплопроводность, тем больше |
внутренние |
|||||||||||||||||||
напряжения в |
|
деталях. |
Внутренние |
напряжения |
|
при |
||||||||||||||
водят |
|
к искривлению |
деталей |
и к |
образованию |
в |
них |
трещин. Трещины возникают во время термической об работки, во время последующей механической обработки или процессе работы деталей. Наибольшее коробление наблюдается при закалке алюминиевых деталей в хо-
76