Obrabotka Metallov 2009 No. 1

УДК 669.715.621.78 СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ ПОРШНЕВЫХ ДЕФОРМИРУЕМЫХ СИЛУМИНОВ С ДОБАВКАМИ ФОСФОРА И ВОДОРОДА * А. Н. ПРУДНИКОВ, доцент, канд. техн. наук, СибГИУ, г. Новокузнецк Статья посвящена разработке оптимального режима термической обработки поршневого деформируемого заэв- тектического силумина, содержащего фосфор и водород по результатам определения физико-механических свойств и анализа микроструктуры. Clause is devoted to development of an optimum mode of thermal processing piston deformable hypereutectic silumin, containing phosphorus and hydrogen by results of definition of physicomechanical properties and the analysis of a micro- structure. КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА: ПОРШНЕВОЙ СПЛАВ, ТЕРМИЧЕСКАЯ ОБРАБОТКА, СВОЙСТВА. Т а б л и ц а 1 Химический состав сплавов* Номер сплава Компоненты сплава, масс. % Si Cu Mg Mn Cr Ni Ni P H 1 15 3 0.2 – – – – 0.01 0.00008 2 15 3 0.2 – – 1.0 – 0.01 0.0001 3 15 5 1.1 – – 1.0 – 0.01 0.0003 4 18 4 0.6 – – – – 0.02 0.0003 5 18 4 0.6 – – 1.0 – 0.02 0.0006 6 20 5 1.1 – – – – 0.03 0.0006 7 20 5 1.1 – – 1.0 – 0.03 0.0006 8 20 1.0 0.4 0.8 0.3 – 0.1 0.01 0.00008 *Al – остальное _____________________________________ * Работа выполнена под руководством д.т.н., проф. В. К. Афанасьева Легированные заэвтектические силумины являются в настоящее время одним из самых перспективных ма- териалов для изготовления поршней двигателей вну- треннего сгорания. Это определяется благоприятным сочетанием малого удельного веса, низкого коэффици- ента линейного расширения с хорошими механическими и технологическими свойствами. Однако присутствие в структуре крупных кристаллов первичного кремния вносит эти сплавы в разряд труднодеформируемых, что сдерживает их широкое применение. На основе положения о ведущей роли водорода в фор- мировании всех служебных и технологических свойств алюминия и его сплавов [1], в том числе и деформируе- мости, разработана серия новых заэвтектических легиро- ванных сплавов на основе Al – 15 … 20 %Si, в которые с це- лью обеспечения хорошей деформируемости и высокого комплекса механических свойств наряду с такими легиру- ющими элементами как медь, магний, марганец, никель, хром и другие введены водород и фосфор [2,3]. Обязательной технологической операцией, приме- нение которой обеспечивает получение необходимого комплекса физико-механических свойств изделий из алюминиевых сплавов, является термическая обработ- ка. Поэтому естественно, что изучение склонности но- вых высококремнистых деформированных силуминов, содержащих фосфор и водород, к упрочняющей терми- ческой обработке представляет практический интерес и является целью настоящей работы. Были изготовлены опытные слитки, проведена их де- формация и изучено влияние термической обработки. Химический состав сплавов приведен в табл. 1. Расплавление алюминия и приготовление сплавов проводили в индукционной промышленной печи типа ИАТ- 0,06 в графитовом тигле емкостью 40 кг. Сплавы готовили на алюминии марки А7 (ГОСТ 11069–74), кремнии марки Кр0 (ГОСТ 2169–69). В качестве легирующих добавок ис- пользовали технически чистые металлы и лигатуры. Наво- дороживание сплавов проводили с помощью влажных ас- бестовых тампонов при температуре 700 … 760 °С. Фосфор вводили в сплавы в виде фосфористой меди (МФ-1). Технологический процесс приготовления сплавов вклю- чал следующие основные операции: загрузка в печь и рас- ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ ТЕХНОЛОГИЯ № 1 (42) 2009 8