Obrabotka Metallov 2009 No. 3

на высокие температуры за одно и то же время. Для сплавов АМг6Л, АМ5 это очевидно. Общее время термической обработки сплава АК9 на 0,5 ч больше времени обработки по известному способу, но затраты энергии меньше. Разработанный способ обработки Энергия, необходимая для нагрева воды и де- талей при 100 °С: За 1,5 ч кипячения затраты энергии составят: 21 × 1,5 = 31,5 кВт/ч. При дальнейшем нагреве в печи в течение 3 ч расход электроэнергии составит: где Δ t м – разность конечной и начальной темпера- тур нагрева, °С; – масса воды и деталей соответственно, – теплоемкость воды и металла соответственно, Дж/кг·град; а = 1,0…0,5; Р Н – производительность печи за 3 ч работы, кг/ч. Общие затраты на нагрев: 358,4 + 31,5 = = 390 кВт/ч. Известный способ обработки: где Р Н – производительность печи за 4 ч рабо- ты, кг/ч. Следовательно, при обработке сплава АК9 по разработанному способу экономится 88 кВт/ч электроэнергии за одну садку металла. Т а б л и ц а 2 Механические свойства алюминиевых сплавов, обработанных известным и разработанным способами Сплав Способ обработки Время кипячения в воде, ч Температура нагрева, °С Время нагрева, ч Механические свойства σ в , МПа δ , % АМг6Л Известный – 430 12 250 12,5 Разработанный 2 430 3 260 14,0 АМ5 Известный – 545 10 290 17,0 Разработанный 1,8 545 3 280 18,0 АК9 Известный – 535 4 210 9,0 Разработанный 1,5 535 3 210 11,0 Таким образом, использование разработанно- го способа позволяет в 1,3–4 раза сократить вре- мя нагрева сплавов под закалку, в несколько раз снизить расход электроэнергии, что позволит повысить производительность труда в 2 раза за счет увеличения выпуска продукции. Разработанный способ сформулирован сле- дующим образом. Способ термической обработки алюминиевых сплавов, включающий нагрев до 430…545 °С, выдержку и закалку в воду, отличающийся тем, что с целью снижения энергетических затрат при сохранении уровня механических свойств сплавов нагрев проводят в две стадии, при этом первую стадию осуществляют путем кипячения в воде в течение 1,5–2 ч [3]. Помимо сокращения времени термической обработки и сохранения механических свойств кипячение в водных растворах некоторых спла- вов может изменить другие их свойства. Напри- мер, для снижения коэффициента линейного рас- ширения и повышения коррозионной стойкости разработан способ термической обработки, в основе которого лежат соображения об участии водорода в формировании этих свойств [4]. Наиболее близким к нему по технической сущ- ности является способ циклической термической обработки алюминиевых сплавов, включающий нагрев при 490 °С в течение 1,5 ч и отпуск при 100 °С в кипящей воде в течение 10 мин (1 цикл) [2]. Однако существенного влияния на коэффи- циент линейного расширения данный способ не оказывает. Кроме того, коррозионная стойкость сплавов после такой обработки сравнительно невысока. Целью изобретения является снижение значе- ний коэффициента линейного расширения алю- миниевых сплавов и повышение коррозионной стойкости. Поставленная цель достигается тем, ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ ТЕХНОЛОГИЯ № 3 (44) 2009 5