Структурні зміни при термообробці силумінів
Для підвищення пластичності виливки силуміни піддають загартуванню, а для підвищення міцності, крім того, і старіння. У США (за специфікацією Алюмінієвої асоціації) використовується схожа система позначень, але з деякими відмінностями (табл. 2). Рекомендовані режими термічної обробки стандартних ливарних сплавів по ГОСТ 1583-93 наведено в табл. 3.
Таблиця
2
Позначення
видів термообробки для ливарних
алюмінієвих сплавів
Вид
термообробки
Позначення
в РФ (ТОСТІ 583-93)
Позначення
в СІЛА*
Без
термообробки
F
Штучне
старіння після лиття
ТІ
Т5
Загартування
(плюс природне старіння)
Т4
Т4
Загартування
і неповне штучне старіння
Т5
(Т6)
Загартування
і старіння на максимальну міцність
Т6
Т6
Загартування
і перестаріння
77
Т7
При нагріванні під загартування силумінів відбувається часткове або повне розчинення Си- та Mg - містять фаз (АЬСи, Mg2Si та AbQbMgxSiV,), що утворилися в результаті протікання нерівноважних евтектичних реакцій. У сплавах підвищеної якості (ч, пч) мідь і магній в результаті нагрівання повинні повністю перейти в (А1). Подальше прискорене охолодження фіксує пересичений твердий розчин цих елементів в алюмінії, який можна позначити як (Al)s. Другим найважливішим процесом при нагріванні є зміна морфології кремнієвої фази. Оскільки найкращою для механічних властивостей є глобулярна морфологія, слід прагнути до сфероідізації всіх частинок (Si), хоча цього не завжди вдасться досягти. Для отримання глобулярних частинок треба проводити нагрівання під загартування при максимштьно допустимій температурі, тобто поблизу рівноважного солідусу. При наявності легкоплавких нерівноважних евтектики іноді проводять двоступінчастий або навіть триступеневий нагрів, що відображено в табл. 3.
У разі повної сфероідізаціей кремнієвої фази найкраща структуру досягається у евтектичних силумінів, так як включення (Si) в них розподілені найбільш рівномірно. Така структура (типовий для багатьох композиційних матеріалів) в більшості випадків забезпечує оптимальний комплекс різних властивостей. Однак при грубої вихідної морфології евтектики (А1) + (Бі) важко добитися помітною сфероідізації кремнієвих часток навіть при тривалій витримці.
Таблиця 3.
Рекомендовані режими термічної обробки (ТО) стандартних ливарних
сплавів
Марка |
|
|
Гартування |
Старіння |
||
сплаву |
то |
Т, °С |
т, ч |
Охл. середа (Т, °С) |
,Н о Г) |
х, ч |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
АК12 |
Т2 |
- |
- |
— |
300110 |
2-4 |
АК9 |
ТІ |
- |
- |
- |
17515 |
5-17 |
АК9 |
Тб |
535±5 |
2-6 |
Вода, 20-100 |
175+5 |
10-15 |
АК9ч |
ТІ |
— |
- |
— |
17515 |
5-17 |
АК9ч |
Тб |
535±5 |
2-6 |
Вода, 20-100 |
175+5 |
10-15 |
АК9пч |
ТІ |
- |
- |
- |
17515 |
5-17 |
АК9пч |
Тб |
535±5 |
2-6 |
Вода, 20-100 |
17515 |
10-15 |
АК8 |
ТІ |
— |
— |
— |
19015 |
3-4 |
АК8 |
Т2 |
- |
- |
— |
300110 |
2-4 |
АК8 |
Т4 |
535±5 |
10-16 |
Вода, 20-100 |
— |
- |
АК8 |
Т5 |
535±5 |
10-16 |
Вода, 20-100 |
17515 |
6 |
АК7 |
Т5 |
535±5 |
2-7 |
Вода, 20-100 |
15015 |
1-3 |
АК7ч |
Т2 |
- |
- |
- |
300110 |
2-4 |
АК7ч |
Т4 |
535±5 |
2-6 |
Вода, 20-100 |
- |
- |
АК7ч |
Т5 |
535±5 |
2-6 |
Вода, 20-100 |
15015 Двоступінчасте |
1-3 0,5 |
АК7ч |
Т5 |
535±5 |
2-6 |
Вода, 20-100 |
нагрівання:!) 1901102)15015 |
2 |
АК7ч |
Тб |
53515 |
2-6 |
Вода, 20-100 |
20015 |
2-5 |
АК7ч |
Т7 |
535±5 |
2-6 |
Вода, 80-100 |
225110 |
3-5 |
АК7ч |
Т8 |
535+5 |
2-6 |
Вода, 80-100 |
250110 |
3-5 |
АК7пч |
Т2 |
— |
- |
- |
250110 |
2-4 |
АК7пч |
Т4 |
535+5 |
2-12 |
Вода, 20-50 |
- |
— |
АК7пч |
Т5 |
535±5 |
2-12 |
Вода. 20-50 |
15015 |
3-10 |
АК7пч |
Тб |
535±5 |
2-12 |
Вода. 20-50 |
17515 |
3-10 |
Продовження таблиці З Рекомендовані режими термічної обробки (ТО) стандартних ливарних