Металлопрокат
Металлоконструкции
Обработка металла
Термическая обработка отливок из сплавов систем типа Al—Мg, Al—Zn—Alg — весьма ответственная технологическая операция. Она должна выполняться с учетом ряда факторов и в первую очередь — геометрии отливок.
Нагрев и закалку тонкостенных отливок во избежание поводок следует осуществлять с применением специальных фиксирующих приспособлений, изготовленных HS стали. При этом отливки необходимо подвешивать на специальные подвески, оборудованные в верхней части печи, или укладывать ровными штабелями на стальные плиты с ровной горизонтальной поверхностью. Нагревать под закалку крупные отливки следует отдельно каждую, так как при укладке отливок друг на друга возможно их коробление в процессе нагрева, а также образование трещин. При необходимости укладки в печи для нагрева под закалку нескольких крупных отливок места их прилегания следует подвергать предварительной проточке до получения ровных горизонтальных поверхностей. Помещать отливки в печь, нагретую выше 100—120° С, не рекомендуется во избежание резкого температурного перепада, в результате которого могут возникнуть трещины. Скорость нагрева отливок под закалку не должна превышать 150—175 град/ч.
Отливка должна охлаждаться в ванне быстро и одновременно. При этом следует избегать образования «воздушных мешков», возможных при закалке фасонных отливок со сложными внутренними полостями. Большое значение при закалке имеет время переноса отливок из печи в закалочную ванну, особенно отливок со стенками, сильно отличающимися толщиной. Практически перенос отливок из печи в закалочную ванну удается осуществить за 20—30 с. Это время необходимо выдерживать, так как удлинение его даже до 60—90 с приводит не только к ухудшению механических свойств, но и к возникновению в отливках закалочных трещин в местах перехода тонких сечений в толстые.
Отливки во время охлаждения в ванне следует подвергать «покачиванию» с целью выравнивания температуры охладителя и более равномерного охлаждения отливки в различных ее зонах. Крупные отливки выдерживают в ванне не менее 25—30 мин; для мелких отливок это время может быть уменьшено до 10—15 мин. Отливки. закалка которых производилась с применением фиксирующих приспособлений, необходимо освобождать от приспособления после их полного охлаждения до температуры окружающего воздуха.
На величину механических свойств могут оказать влияние не только тщательность проведения различных операций термической обработки, но и отступления от заданных пределов химического состава сплава. Поэтому в каждом случае при получении неудовлетворительных механических свойств необходимо произвести повторный химический анализ сплава. В ряде случаев возможна некоторая корректировка режима термической обработки отливок в соответствии с данными химического анализа.
Причиной неудовлетворительных механических свойств отливок может быть несоблюдение заданного режима термической обработки. Можно указать следующие разновидности недоброкачественной термической обработки:
1) Неполная закалка: а) недостаточная выдержка отливок при температуре закалки; б) более низкая температура нагрева отливок по сравнению с заданной температурой закалки (рис. 89); в) чрезвычайно медленный перенос отливок из печи в закалочный бак.
2. Неравномерная закалка: а) неравномерный прогрев различных сечений отливки в процессе выдержки при температуре закалки из-за неправильной укладки отливок в печь или ненормальной работы печи; б) неравномерное охлаждение отливок в закалочном баке из-за слишком медленного погружения отливки в закалочную среду при несоответствии размеров закалочного бака размером закаливаемой отливки.
3. Пережог: а) слишком быстрый нагрев садки до заданной температуры закалки; б) неравномерная температура нагрева в различных зонах печи; в) завышенная температура нагрева отливок но сравнению с заданной температурой закалки (рис. 90 и 91).
В производственных условиях время прогрева печи до заданной температуры нагрева под закалку определяется по отливкам со стенками наибольшей толщины в данной садке и указывается в технологической карте. После достижения в печи заданной температуры начинается отсчет времени выдержки отливок при нагреве под закалку (гомогенизации).
Контроль качества термической обработки отливок включает в себя: а) контроль и наблюдение за состоянием контрольно-измерительной аппаратуры; б) контроль за работой термических печей и закалочной среды; в) контроль качества термически обработанных отливок по механическим свойствам и структуре в соответствии с техническими условиями.
Необходимо также помнить, что качество термической обработки (механические свойства) связано с исходным газосодержанием в сплаве, которое может явиться причиной неудовлетворительных механических свойств отливок после термической обработки (табл. 102).
