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 ____________________________________________________________________ 80 со сплавами, обработанными по стандартному режиму. Данный эффект достигается за счет проведения старения в среде с повышенным содержанием азота и водорода – в парах водного раствора карбамида CO(NH 2 ) 2 – для сплава типа АК12ММгН. Причем продолжительность старения в такой среде составляет 3 часа вместо 12-16 часов, рекомендованных ГОСТ 1583-93 [24]. Для силумина АК12 снижение температуры старения при использовании паров карбамида составляет 50 °С, а длительности выдержки – 2 ч. При указанных параметрах обработки сплавов снижение уровня среднего ТКЛР в низко-, средне- и высокотемпературном интервале составило в среднем 3, 7 и 20 % соответственно по сравнению с рекомендованным режимом обработки (таблица 2). Таблица 2 Влияние режимов термической обработки на средний температурный коэффициент линейного расширения литейных промышленных силуминов Сплав Режим обработка Средний ТКЛР в интервале температур, °С α·10 6 , град -1 50-200 200-300 300-450 АК12 Старение, 250 °С, 5 ч, воздух 18,4 20,7 22,6 Старение, 200 °С, 3 ч, пары водного раствора CО(NH 2 ) 2 17,9 19,3 18,1 АК12ММ гН Закалка, 520 °С, 6 ч, Н 2 О, старение, 180°С, 14 ч, воздух 17,3 21,2 20,7 Закалка, 520 °С, 6 ч, Н 2 О, старение, 180 °С, 3 ч, пары водного раствора CО(NH 2 ) 2 16,2 17,4 18,1 С целью интенсификации процесса старения, т. е. уменьшения времени и снижения температуры старения для высокопрочных алюминиевых сплавов, предназначенных для производства поршней и других деталей ответственного назначения (типа АК4, АК6, АВ, В95 и др.) и литейных сплавов системы Al-Si-Cu, разработан способ термической обработки, включающий закалку и старение, а перед старением детали подвергают электролитическому наводороживанию. Повышенное количество водорода в сплаве способствует ускорению распада пересыщенного твердого раствора легирующих элементов в алюминии. Предлагаемый способ опробован на деталях и образцах ряда высокопрочных промышленных деформируемых АК4, АК6, АВ, В95 и литейных сплавов АК5М2, АК5М7. Образцы и детали из указанных сплавов подвергали закалке при 465-525°С в зависимости от марки сплава с выдержкой 40-60 мин., электролитически наводороживали и немедленно проводили старение при 100-165 °С в течение 1-7 ч. Для литейных сплавов системы Al-Si-Cu образцы подвергали закалке при 490-525 °С в зависимости от состава сплава с выдержкой 3-7 ч, электролитически наводороживали при тех же параметрах и сразу проводили старение при 100-300 °С в течение 1-9 ч. Для сравнения были проведены испытания образцов, обработанных по стандартным режимам. Из анализа результатов следует, что использование предлагаемого способа позволяет сократить время старения для различных сплавов в 2-6 раз, снизить температуру старения на 35-65 °С с одновременным или некоторым повышением прочности (на 2-11 %). В качестве примера в таблице 3 приведены результаты определения ТКЛР и твердости образцов из литых поршней, изготовленных из силуминов АК5М2 и АК5М7, после термической обработки (закалка и старение), включающей электролитическое