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

Actual Problems in Machine Building. Vol. 8. N 1-2. 2021 Materials Science in Machine Building ____________________________________________________________________ 78 УДК 669.715. (043.3) СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ РЕЖИМОВ ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ ПОРШНЕВЫХ АЛЮМИНИЕВЫХ СПЛАВОВ В. К. АФАНАСЬЕВ, доктор техн. наук, профессор А.Н. ПРУДНИКОВ, доктор техн. наук, профессор М.В. ПОПОВА, доктор техн. наук, профессор В.А. ПРУДНИКОВ, аспирант (СибГИУ, г. Новокузнецк) Прудников А.Н. – 654007, г. Новокузнецк, ул. Кирова, 42, Сибирский государственный индустриальный университет, e-mail: a.prudnikov@mail.ru Приведены способы улучшения режимов термической обработки алюминиевых литейных и деформируемых поршневых сплавов системы Al-Si-Cu. Показано, что старение поршневых заготовок из сплавов АК12, АК12ММгН в среде с повышенным содержанием азота и водорода – в парах водного раствора карбамида CO(NH 2 ) 2 позволяет снизить значения ТКЛР во всем интервале температур (50-450 °С) на 3-20 % по сравнению с рекомендованным ГОСТом режимом обработки. Причем продолжительность старения в такой среде составляет 3 ч вместо 12-16 ч по стандартным режимам. Электролитическое наводороживание перед старением сокращает его время для деформируемых сплавов типа АК, АВ и литейных силуминов АК5М2, АК5М7 в 2-6 раз, снизить температуру старения на 35-65 °С с одновременным или некоторым повышением прочности (на 2-11 %). Ключевые слова: сплав, силумин, поршень, старение, температурный коэффициент линейного расширения, электролитическое наводороживание. Введение Существует довольно большое количество различных способов улучшения механических, физических и эксплуатационных характеристик деталей, изготовленных из алюминиевых сплавов, в том числе поршней двигателей внутреннего сгорания. Эти способы можно классифицировать по реализации их на различных этапах изготовления деталей: – на стадии приготовления расплава, литья и кристаллизации (рафинирование, модифицирование, термовременная обработка в жидком состоянии) [1-9]; – на стадии обработки слитка (для деформируемых сплавов) – к таким способам можно отнести механическую обработку с целью уменьшения поверхностных дефектов, использование предварительной гомогенизирующей термической обработки перед деформацией (отжиг, нормализация), оптимизация режимов горячей и холодной пластической деформации в соответствии с технологической картой изготовления полуфабрикатов, заготовок или деталей [10-17]; – на стадии завершающей обработки детали (окончательная термическая обработка, при необходимости механическая обработка) [18-22]. С экономической точки зрения наиболее целесообразно использование способов улучшения свойств на завершающей стадии изготовления деталей, например, путем оптимизации окончательной термической обработки или разработки принципиально новых способов. Одним из таких путей при разработке новых способов является применение