Actual Problems in Machine Building 2021 Vol.8 N1-2

Актуальные проблемы в машиностроении. Том 8. № 1-2. 2021 Материаловедение в машиностроении ____________________________________________________________________ 75 Из анализа дилатограмм Δ l – T исп следует, что повышение температуры старения до 200 °С приводит к снижению средних значений ТКЛР исследуемого сплава во всех трех диапазонах температур. Однако последующее увеличение температуры старения до 250 и 300 °С изменяет эту тенденцию. Поэтому оптимальным с позиции уменьшения значений коэффициента расширения силумина является режим, включающий старение 3 ч при температуре 200°С. Данные диаграммы (рис. 1) показывают, что старение при 200 °С в течение 3-х ч снижает средний ТКЛР во всех интервалах низко- средне- и высокотемпературном на 1, 6 и 5,5 % соответственно. Кроме того, старение медистого силумина практически при всех температурах 100, 150, 200 и 250 °С (за исключением 300 °С) обеспечивает снижение ТКЛР от 1,5 до 7 % по сравнению с исходным состоянием в диапазоне 300-450 °С. Увеличение времени старения поршневого силумина при 200 °С от 3 до 6 и далее до 9 ч повышает средний ТКЛР во всем интервале температур испытания (20-450 °С). Причем наибольшее повышение ТКЛР соответствует высокотемпературному интервалу испытаний 300-450 °С и составляет около 10 % для времени старения 6 и 9 ч (таблица 2). Таблица 2 Влияние времени старения при 200 °С на средний ТКЛР силумина АК5М2 в диапазонах температур Время выдержки, ч Средний ТКЛР в интервале температур °С, α·10 6 , град -1 20-150 150-300 300-450 - 16,3 19,9 22,0 3 16,1 18,7 20,8 6 17,9 20,3 22,5 9 17,6 20,0 22,6 Анализ микроструктуры поршневого сплава в исходном состоянии и после старения в интервале 100-300 °С при различном времени выдержки показал, что структура сплава после обработки существенных изменений не претерпела. Следует отметить некоторое увеличение размеров и количества дисперсной фазы CuAl 2 после обработки при 300 °С и максимальном времени выдержки, а также частичную коагуляцию выделений эвтектического кремния. Выводы 1. Для уменьшения способности к расширению поршней двигателей средней мощности, изготавливаемых из сплава АК5М2 можно рекомендовать следующий режим термической обработки: низкотемпературное старение, 200°С, 3 ч. 2. Применение указанного режима обработки уменьшает значение среднего ТКЛР малокремнистого поршневого силумина АК5М2 в среднем 1,5–7 % по сравнению с исходным состоянием во всех диапазонах температур. Список литературы 1. Строганов Г.Б., Ротенберг В.А., Гершман Г.Б. Сплавы алюминия с кремнием. – М.: Металлургия, 1977. – 271 с. 2. Прудников А.Н. Структурно-технологические основы разработки прецизионных силуминов с регламентированным содержанием водорода: автореф. дис. … д-ра техн. наук: 05.16.09. – Новосибирск, 2013. – 40 с.