08.02.2017

Закалка применяется для получения максимально возможного пересыщения твердого раствора на основе алюминия, создающего существенное упрочнение сплава. Температура нагрева зависит от природы сплавов и скорости растворения упрочняющих фаз и выбирается по диаграмме состояния. Обычно чем выше температура, тем больше скорость растворения.
Верхним пределом нагрева под закалку считается такая температура, выше которой может иметь место пережог сплава. Нижним пределом нагрева под закалку — температура, при которой упрочняющие компоненты должны по возможности максимально перейти в твердый раствор и тем самым обеспечить необходимые механические свойства.
Продолжительность выдержки при температуре закалки определяется главным образом скоростью процессов растворения упрочняющих компонентов и зависит от природы сплавов, состояния структуры и условий нагрева. Так, например, детали, отлитые в гипсовые (или песчаные) формы, имеют более грубую структуру по сравнению с деталями, отлитыми в кокиль. Поэтому продолжительность времени выдержки для этих деталей должна быть на 20—25% больше, чем для деталей, отлитых в кокиль (рис. 80). Продолжительность времени выдержки также зависит от толщины стенок деталей (рис. 81) и от количества легирующих компонентов.
Закалка сплавов

Был исследован фазовый состав сплава системы Al—Mg, легированного бериллием, титаном и цирконием.
Методом локального спектрального анализа установлено, что при введении в сплав Al—Mg добавки 0,1% Be содержание его в отдельных структурных составляющих литого сплава таково: в зернах твердого раствора а 0,05%; в участках залегания β-фазы по границам зерен
0,06—0,15%. Кроме того, наблюдаются рассеянные по всей поверхности микрошлифа мельчайшие включения бериллия округлой формы в свободном виде.
Закалка сплавов

Исследования распределения циркония и титана в алюминиевомагниевых сплавах с применением обычного металлографического анализа и рентгеновского теневого микроскопа позволили установить, что цирконий и титан встречаются в микроструктуре исследуемых сплавов в виде включений интерметаллидов Al3Zr и Al3Ti. Совместное введение добавок бериллия, титана и циркония в алюминиевомагниевые сплавы, содержащие 9,5—11,5% Mg, вызывает замедление процессов образования твердого раствора при температуре закалки (435°С). Поэтому оптимальное время выдержки при закалке отливок из сплавов системы Al—Mg, легированных бериллием, титаном и цирконием, должно составлять 20 ч. Ниже приведены данные изменения параметра кристаллической решетки сплава системы Al—Mg с добавками бериллия, циркония и титана в процессе закалки (литье в песчаную форму):
Закалка сплавов

Предшествующая термическая обработка деталей оказывает влияние на скорость растворения упрочняющих компонентов при нагреве под закалку; она ускоряет процесс растворения при повторном нагреве. Поэтому в случае перезакалок продолжительность выдержки может быть сокращена.
Наиболее эффективным способом уменьшения остаточных напряжений в алюминиевых сплавах с сильно пересыщенным твердым раствором является снижение скорости охлаждения при закалке, для чего закалку производят в средах с пониженной закаливающей способностью, например в горячую воду, масло, на воздухе.
В табл. 91 приведены сравнительные данные остаточных напряжений в образцах сплавов АЛ24 и АЛ8 после различных режимов термической обработки.
Закалка сплавов

На рис. 82 показана установка для воздушной закалки деталей, а в табл. 92 — механические свойства сплавов АЛ8 и АЛ24 после закалки в воду и на воздухе.
Таким образом, мягкая закалка сплавов Al—Mg и Al—Zn—Mg обеспечивает минимальные напряжения в отливках и достаточно высокие механические свойства, но, кроме этого, характер структуры при закалке на воздухе (рис. 83) с изолированными частицами вторых фаз по границам зерен благоприятно влияет на коррозионную стойкость сплавов.
Закалка сплавов