Основное требование при выборе температуры нагрева под закалку алюминиевых деформируемых сплавов — получение максимально возможной концентрации легирующих элементов в твердом растворе для обеспечения высокого эффекта упрочнения при последующем старении.
Увеличение степени пересыщения твердого раствора при закалке достигается повышением температуры нагрева при необходимой для наиболее полного растворения избыточных фаз выдержке и резким охлаждением.
Нагрев под закалку не всегда переводит сплав в однофазное состояние, так как во многих алюминиевых сплавах содержание легирующих элементов превышает предел растворимости. В зависимости от диаграммы состояния, фазового состава и особенностей структуры, обусловленных предыдущей обработкой, алюминиевые сплавы могут иметь различный интервал закалочных температур. Верхняя граница температурного интервала нагрева под закалку устанавливается во избежание пережога с учетом присутствия или образования в сплаве наиболее легкоплавких эвтектик, возможного перепада температуры и точности контроля (регулирования) теплового режима в объеме рабочего пространства термических агрегатов. Нижний предел интервала закалочных температур определяется требуемым комплексом свойств.
Для большинства промышленных алюминиевых сплавов нагрев под закалку можно осуществлять в достаточно широком температурном интервале, однако рекомендуемый интервал, обеспечивающий оптимальное сочетание свойств, несколько уже и, как правило, не превышает 10ºС . Наибольший интервал температур, при которых можно производить нагрев под закалку, характерен для сплавов системы Al—Zn—Mg (350—500 ºС) и А1—Zn—Mg—Сu (460—500 ºС).
Нагрев под закалку не всегда переводит сплав в однофазное состояние, так как во многих алюминиевых сплавах содержание легирующих элементов превышает предел растворимости. В зависимости от диаграммы состояния, фазового состава и особенностей структуры, обусловленных предыдущей обработкой, алюминиевые сплавы могут иметь различный интервал закалочных температур. Верхняя граница температурного интервала нагрева под закалку устанавливается во избежание пережога с учетом присутствия или образования в сплаве наиболее легкоплавких эвтектик, возможного перепада температуры и точности контроля (регулирования) теплового режима в объеме рабочего пространства термических агрегатов. Нижний предел интервала закалочных температур определяется требуемым комплексом свойств.
Для большинства промышленных алюминиевых сплавов нагрев под закалку можно осуществлять в достаточно широком температурном интервале, однако рекомендуемый интервал, обеспечивающий оптимальное сочетание свойств, несколько уже и, как правило, не превышает 10ºС . Наибольший интервал температур, при которых можно производить нагрев под закалку, характерен для сплавов системы Al—Zn—Mg (350—500 ºС) и А1—Zn—Mg—Сu (460—500 ºС).
| Система | Марка сплава | T, ºC |
| Al-Zn-Mg | В92Ц | 450—470 |
| 1911, 1915, 1925 | 450—460 | |
| Al—Zn—Mg—Си | B91, B95, В96Ц, В96Ц-1 | 465—475 |
| В96ЦЗ | 460—470 | |
| B93 | 450—465 | |
| Al—Сu—Mg | Д1 | 495-510 |
| Д19, ВД17 | 495—505 | |
| ВАД1, M40 | 498—508 | |
| Д16 | 490—498 | |
| Al—Си—Li | 1230 | 515—525 |
| Al—Си—Mn | Д20, 1201 | 530—540 |
| Д21 | 520—530 | |
| Al—Си— Mg—Fe—Ni | AK4-1 | 525—535 |
| Al—Си—Mg—Si | AK8 | 495—505 |
| AK6 | 505—525 | |
| Al—Mg—Si | АД31, АДЗЗ, АД35 | 525—535 |
| АВ | 510—530 | |
| Al—Mg—Li | 1420 | 450—465 |
Свойства сплава В95 в состаренном состоянии мало зависят от изменения температуры нагрева под закалку в интервале 460— 480ºС. Для холоднокатаных листов этот интервал, может быть расширен. Однако максимальная температура ограничена из-за интенсивной диффузии легирующих элементов в плакирующий слой. Широким интервалом закалочных температур (450—500 ºС) характеризуется также сплав 1420. Для сплавов системы А1—Си—Mg (дюралюмины) требуется наиболее точное выполнение температурного режима нагрева под закалку — в пределах 6—8ºС, так как максимально допустимая температура всего лишь на несколько градусов ниже температуры солидуса. Это особенно важно для сплава Д16, у которого начальные стадии пережога иногда обнаруживаются даже при рекомендованных ранее температурах нагрева (498—500 ºС) в случае содержания меди и магния на верхнем пределе по ГОСТу. В связи с этим максимальную температуру нагрева под закалку сплава Д16 рекомендуется ограничить 498 ºС. В случае содержания основных легирующих элементов ближе к нижнему пределу по ГОСТу возможно допустить закалку с температуры не выше 503ºС.
В большинстве случаев рекомендуется проводить закалку с максимально возможной температуры в указанных интервалах. Однако при этом следует учитывать, что для многих сплавов эта температура лишь на 5—10 ºС ниже температуры солидуса, которая может значительно колебаться в зависимости от химического состава сплава даже в пределах одной марки и от технологии предшествующих обработок.
Максимальную температуру нагрева под закалку регламентируют и в тех случаях, когда требуется сохранить нерекристаллизованную структуру, уменьшить рост зерна и диффузию в плакирующий слой, предотвратить сильное окисление поверхности, уменьшить склонность к трещинообразованию при охлаждении массивных полуфабрикатов с крупнокристаллическим ободком, а также уменьшить коробление.
В процессе закалки необходима высокая точность выполнения температурного режима и равномерность нагрева садки металла. Для обеспечения оптимального сочетания свойств перепад температуры в термических агрегатах не должен превышать ±5ºС, а часто даже ±3ºС.
Упрочнение в результате закалки определяется не только режимом этого процесса, но и системой легирования, на базе которой разработан сплав. Из промышленных сплавов наибольшим приростом прочности в результате закалки по сравнению с прочностью в отожженном состоянии характеризуются сплавы системы Al—Zn—Mg—Сu. Эффект закалки этих сплавов достигает 200—230МПа. Большинство сплавов, разработанных на базе систем А1—Сu—Mg, Al—Сu—Li, Al—Сu—Mn, Al—Mg—Si, Al—Mg—Si—Сu и Al—Mg—Li, имеют эффект закалки 100—180МПа. Некоторые сплавы, относящиеся к системе Al—Zn—Mg, даже несколько теряют прочность из-за большей гомогенности в закаленном состоянии по сравнению с отожженным.
В большинстве случаев рекомендуется проводить закалку с максимально возможной температуры в указанных интервалах. Однако при этом следует учитывать, что для многих сплавов эта температура лишь на 5—10 ºС ниже температуры солидуса, которая может значительно колебаться в зависимости от химического состава сплава даже в пределах одной марки и от технологии предшествующих обработок.
Максимальную температуру нагрева под закалку регламентируют и в тех случаях, когда требуется сохранить нерекристаллизованную структуру, уменьшить рост зерна и диффузию в плакирующий слой, предотвратить сильное окисление поверхности, уменьшить склонность к трещинообразованию при охлаждении массивных полуфабрикатов с крупнокристаллическим ободком, а также уменьшить коробление.
В процессе закалки необходима высокая точность выполнения температурного режима и равномерность нагрева садки металла. Для обеспечения оптимального сочетания свойств перепад температуры в термических агрегатах не должен превышать ±5ºС, а часто даже ±3ºС.
Упрочнение в результате закалки определяется не только режимом этого процесса, но и системой легирования, на базе которой разработан сплав. Из промышленных сплавов наибольшим приростом прочности в результате закалки по сравнению с прочностью в отожженном состоянии характеризуются сплавы системы Al—Zn—Mg—Сu. Эффект закалки этих сплавов достигает 200—230МПа. Большинство сплавов, разработанных на базе систем А1—Сu—Mg, Al—Сu—Li, Al—Сu—Mn, Al—Mg—Si, Al—Mg—Si—Сu и Al—Mg—Li, имеют эффект закалки 100—180МПа. Некоторые сплавы, относящиеся к системе Al—Zn—Mg, даже несколько теряют прочность из-за большей гомогенности в закаленном состоянии по сравнению с отожженным.
Комментариев нет:
Отправить комментарий