Obrabotka Metallov 2010 No. 3

ªž°£®¦ž©¬ £¢£«¦£ — вывод о присутствии, наряду с основными фазами α-Al и Si, некоторого количества медьсодержащей фазы CuAl 2 . Были определенымеханические характеристики слит- ка из опытного сплава в соответствии с ГОСТ 1497–84, которые составили: временное сопротивление разрыву σ в = 210 МПа, относительное удлинение δ = 1,2 %. Технологический процесс изготовления поршневых заготовок в условиях ОАО «СМК» включал предвари- тельную осадку слитков, горячее прессование на пру- ток Ø 100 мм, резку на мерные заготовки, штамповку опытных деталей в соответствии с принятой на пред- приятии технологией. Для подготовки слитка к осадке обрезали донную (80 … 100 мм) и головную (100 … 140 мм) части. Для осад- ки слитков использовали вертикальный гидравлический пресс усилием90МН. Температура нагрева заготовок под осадку составляла 480 … 500°С, температура нагрева бой- ков пресса от 300 до 350°С. Время выдержки заготовок в печи в соответствии с их диаметром и условием полного прогрева, необходимого для гомогенизации структуры, составляло 4 ч. Нагрев и выдержку проводили в печах с принудительной циркуляцией атмосферы. Для деформа- ции с высокой степенью обжатия (более 50 %) заготовки осаживали за 3–4 цикла в зависимости от ее длины со скоростью 0,5 м/мин. Относительное обжатие за цикл составляло 10 … 35 %. При этом после каждого обжатия проводили в течение 1 ч прогрев заготовок при темпера- туре осадки. Степень деформации в первом цикле не пре- вышала 15 %. Динамика процесса для трех типоразмеров заготовок диаметром 165 мм приведена в табл. 2. Диаметр заготовок по бочке после осадки составлял 270…280 мм. После осадки заготовки были пропрессованы на пруток диаметром 100 мм. При этом коэффициент вытяжки был равен 9 (степень деформации более 90 %) при скорости прессования 0,1 м/мин. Прессование заготовок проводили на гидравличе- ском горизонтальном прессе усилием 70 МН с контей- нером диаметром 300 мм. С целью уменьшения влияния поверхностных дефектов заготовки на качество дефор- мированного прутка прессование проводили прямым способом, схема течения металла при котором обеспе- чивает выход поверхностных слоев заготовки в пресс- остаток. Перед выдавливанием заготовки нагревали в электрических печах сопротивления до температуры 400…450 °С. Время нахождения заготовок в печи, необ- ходимое для прогрева, составляло 4 ч. Температуру кон- тейнера пресса устанавливали в пределах 300…350 °С. Для получения качественной поверхности прутка прес- сование проводили без смазки контейнера, чтобы ис- ключить образование «рубашки», которая приваривает- ся к внутренней поверхности контейнера. При прессо- вании жестко регламентируется величина пресс-остатка, чтобы исключить зарождение центральной (осевой) пресс-утяжины при вытяжке прутков и устранить пере- ход дефектов слитка в пресс-изделие. Для применяемо- го контейнера диаметром 300 мм пресс-остаток должен составлять 45…50 мм. Чтобы исключить попадание в изделие малопроработанного металла и остаточных дефектов от пресс-утяжины, передний и задний конец прутка обрезали (100…150 мм). Вырезку темплетов для проведения металлографического анализа и резку прут- ков на мерные заготовки проводили на дисковой пиле с электроприводом. Размер заготовок под штамповку со- ставлял: диаметр 100 мм, высота 250 мм. Для получения поршневых заготовок из опытных алюминиево-кремниевых заэвтектических сплавов ис- пользовали гидравлический пресс вертикального типа усилием 90 МН. Штамповку заготовок проводили при температуре 400…450 °С по схеме, применяемой для изготовления поршней из сплава АК12Д с одновре- Т а б л и ц а 1 Характеристики микроструктуры зон слитка полунепрерывного литья из опытного поршневого сплава Зона слитка Характеристики структуры Средний объем зоны, % Средний размер КПК, d мкм Вид эвтектики Форма выделений α-твердого раствора Промежуточная 50 … 70 Модифицированная Дендриты и участки 60 Центральная 80 … 90 Модифицированная, местами слабо- модифицированная То же 35 Т а б л и ц а 2 Степень относительного сжатия и размер* заготовок по циклам при осадке слитков диаметром 165 мм из опытного поршневого сплава Параметр заготовки по циклам 1 2 3 4 ε, % h d ε, % h d ε, % h d ε, % h d мм мм мм мм Высота исходной заготовки 500 мм 12 440 173 16 370 185 18 300 207 33 200 279 Высота исходной заготовки 450 мм 11 400 176 15 340 192 18 250 215 29 200 275 Высота исходной заготовки 350 мм 14 300 183 23 230 231 35 150 270 - - - * Высота h и диаметр d