Термическая обработка деталей из алюминиевых сплавов

Алюминиевые сплавы делятся на деформируемые и литейные. Из деформируемых сплавов все марки технически чистого алюминия, а также сплавы типа АМц и АМг не упрочняются термической обработкой.

Эти материалы подвергают только высокому или низкому отжигу для полного разупрочнения или для повышения пластичности с сохранением полунагартованного состояния.

Для упрочняемых деформируемых сплавов применяют следующие виды термической обработки.

Закалка производится нагревом до температур порядка 500°С с ох­лаждением в воде комнатной температуры. Некоторые марки сплавов допускают охлаждение в кипящей воде, что значительно уменьшает поводку и коробление тонкостенных конструкций. Время переноса деталей из печи в закалочную ванну должно быть минимальным и не превышать 10—15 сек.

Скорость нагрева под закалку плакированных материалов должна быть возможно более высокой, чтобы уменьшить диффузию упрочняю­щих компонентов в плакирующий слой. Плакированные детали толщи­ной до 1 мм можно нагревать под закалку только 1 раз, а свыше 1 мм — не более 2 раз.

Термическая обработка на возврат служит для придания закален­ным и состаренным алюминиевым сплавам свойств свежезакаленного состояния. Для этого заготовки подвергают кратковременному нагреву (в течение нескольких секунд или минут) до 200—250°С. Термообработ­ку на возврат применяют вместо повторной закалки к плакированным алюминиевым сплавам.

Старение. Нарастание прочности после закалки в процессе старения у алюминиевых сплавов различных составов происходит по-разному. У сплавов типа Д1, Д16, Д6 и Д19 процесс естественного старения за­вершается за 4—5 суток, причем в первые 1, 5—7 час пластичность умень­шается незначительно, и в этот период сплавы можно подвергать опера­циям пластического деформирования. У некоторых алюминиевых спла­вов естественное старение длится 30 суток и более, что значительно удли­няет производственный цикл. Сплав Д20 практически вообще не упроч­няется в результате естественного старения.

Детали из сплава Д16, предназначенные для работы при температу­рах выше 150° С, а также из ковочных сплавов АК4, АК6, АК8 и высоко­прочного сплава В95 рекомендуется применять в искусственно состарен­ном состоянии. Искусственное старение осуществляется нагревом в те­чение нескольких часов при 150—190°С.

Отжиг применяется в качестве межоперационной термообработки для снятия наклепа и повышения пластичности деформируемых алюми­ниевых сплавов. Перед последней операцией холодной обработки дав­лением для упрочняемых алюминиевых сплавов вместо отжига применя­ют закалку.

Температуры нагрева при отжиге для большинства алюминиевых сплавов находятся в диапазоне 350—400°С. Время отжига колеблется от нескольких минут до нескольких часов.

Для литейных алюминиевых сплавов наиболее употребительны сле­дующие виды термической обработки: Т1 — искусственное старение, при­меняемое для ускорения упрочнения сплавов и улучшения механической обрабатываемости резанием; Т2 — отжиг; Т4 — закалка с последующим естественным старением; Т5 — закалка и частичное (неполное) ис­кусственное старение; обработка по режиму Т5 позволяет обеспечить до­статочную прочность при сохранении повышенной пластичности и наряду с Т4 получила широкое распространение в качестве окончательной тер­мической обработки; Т6 — закалка и полное старение при более высо­ких температурах и с большей выдержкой, чем при Т5 (применяется только для сплава АЛ9); Т7 — закалка и стабилизирующий отпуск для жаропрочных сплавов с целью получения высокой стабильности струк­туры при достаточной прочности.