Структура и свойства поковок и штамповок из алюминиевых деформируемых сплавов, страница 9

Штамповка за несколько ударов молота с промежутками в несколько секунд между ударами создает благоприятные условия для протекания рекристаллизации. Штампуемый металл в промежутке между ударами «отдыхает», т. е. имеет возможность в большей мере рекристаллизоваться. Это обстоятельство имеет большое значение для сплавов, медленно рекристаллизующихся в процессе горячей обработки давлением.

Штамповка под гидравлическим прессом за один рабочий ход происходит с возрастающим объемным смещением, так как перемещение верхней половины штампа от начала до конца деформирования происходит практически с постоянной скоростью. При этом деформирующийся металл находится в течение всего времени под действием деформирующей силы в высоконапряженном состоянии, не имея возможности рекристаллизоваться, как это имеет место под молотом.

4.   ВЛИЯНИЕ   ТЕРМИЧЕСКОЙ   ОБРАБОТКИ

Последней операцией технологического цикла изготовления поковок и штамповок из алюминиевых сплавов, формирующей механические свойства и структуру готовых полуфабрикатов, является термическая обработка [5, с. 441—474].

Для сплавов, не упрочняемых термической обработкой единственным видом термической обработки является отжиг.

Для сплавов, упрочняемых термической обработкой применяют закалку и старение (естественное или искусственное).

Отжиг применяют для повышения пластичности и в некоторых случаях для повышения коррозионной стойкости в специфических условиях эксплуатации (АМг5 и АМгб).

В тех случаях, когда при термической и последующей механической обработке необходимо предотвратить поводку и коробление тонкостенных деталей сложной конфигурации, режимы охлаждения при закалке должны быть следующими:

вода, 80° С

Необходимо иметь в виду, что применение для закалки воды, имеющей температуру 75—100° С, может существенно отразиться на механических свойствах штамповок. Если для сплава АК4-1 повышение температуры закалочной воды до 95—100° С, а для сплава В93 — до 75—85° С практически не влияет на механические свойства [относительное удлинение повышается на 1% (абс)], то для сплавов АК6 и АК8 это влияние значительно.

Для штамповок из сплава АК6 с повышением температуры воды в закалочном баке до 80° С предел прочности и предел текучести после полного искусственного старения при 165° С снижаются на 1,5—2,0 кгс/мм2 по сравнению с закалкой в воду при 20° С. Относительное удлинение сплава АК6 после искусственного старения в течение 8 ч почти не изменяется, а с увеличением времени старения (10; 12 и 16 ч) снижается на 1,5—2,0% (абс.) без изменения прочностных характеристик.

Закалка штамповок из сплава АКб в воду при температуре 90° С и в кипящую воду снижает прочностные характеристики на 3—5 кгс/мм2, а относительное удлинение на 1—3% (абс.) по сравнению с закалкой в воду при температуре 20° С при одинаковых режимах старения.

Ударная вязкость образцов, закаленных в воде при температуре 80—100° С, незначительно снижаясь, остается после искусственного старения на том же уровне, что и при закалке в воде при температуре 20° С.

Исследования механических свойств штамповок из сплава АК4-1, изготовленных методом выпрессовки с последующей прошивкой на вертикальном гидравлическом прессе, после полной термической обработки показывают, что, несмотря на резкое снижение скорости охлаждения при закалке в кипящую воду, значения предела прочности, ударной вязкости и твердости практически мало изменяются по сравнению со свойствами после обычной закалки в холодную воду и не зависят от направления вырезки образцов.

При этом предел текучести оказывается более чувствительным к изменению скорости охлаждения. Значения предела текучести штамповок, закаленных в кипящую воду, меньше, чем закаленных в холодную воду (снижение достигает 3,3 кгс/мм2), относительное удлинение при закалке в кипящую воду несколько увеличивается (в среднем на 1%) по сравнению с закалкой в холодную воду.