Термическая обработка алюминиевых отливок
Что такое термическая обработка
Термическая обработка алюминиевого литья (термообработка) используется для получения заданных механических свойств материала и для снятия остаточных литейных напряжений.
Процесс термообработки выглядит как серия операций по нагреву, выдержке и охлаждению алюминиевых отливок.
Основное назначение термообработки отливок — получение заданных механических свойств материала. Такие свойства для алюминиевых литейных сплавов описаны в ГОСТ 1583-93 «Сплавы алюминиевые литейные». Стандарт определяет основные режимы термической обработки и значения механических свойств для каждого из режимов. Определяются минимально допустимые значения для свойств: временное сопротивление разрыву, относительное удлинение, твердость по Бринеллю (HB).
Как правило, марка сплава определяется в графе «материал» чертежа детали. Там же указывается требуемый режим термообработки (например Ак7ч-Т6). Режим может задаваться также в списке технических требований. Менее распространенный способ — указание заданных значений механических свойств (например HB 90).
Как правило, термической обработке подвергаются отливки сразу после литья, до проведения обработки. В ряде случаев проводится предварительная механическая обработка.
Для сложных деталей иногда применяется ступенчатая термическая обработка: механическая обработка разбивается на этапы, между которыми проводится снятие остаточных напряжений. В результате деталь получает заданные механические свойства и максимально возможную точность.
В ходе термической обработки изменяется внутренняя структура сплава. Возможность ее изменения определяется исходными свойствами материала. Литейные алюминиевые сплавы в основном являются термически упрочняемыми. В исходном литом состоянии они обладают низкой прочностью и высокой пластичностью. В результате проведения регламентированных нагревов и охлаждений получается промежуточная структура, в которой увеличивается прочность и уменьшается пластичность.
Основные режимы термической обработки алюминиевых литейных сплавов - закалка и старение.
Рекомендации по термической обработке
В большинстве случаев режим термической обработки определяется конструктором при проектировании детали. Однако есть случаи, когда механические свойства сплава не так важны, но термическую обработку необходимо провести.
Кроме получения заданных механических свойств, рекомендуется использовать термическую обработку в следующих случаях:
- Сложная пространственная форма детали
Рамы, протяженные тонкостенные корпуса, кронштейны и другие отливки, которые могут подвергаться короблению, рекомендуется термически обрабатывать. Для простых деталей достаточно провести закалку. Для сложных пространственных изделий может требоваться более сложный режим. В ряде случаев детали изготавливаются с технологическими перемычками, которые срезаются уже после проведения термообработки.
- Существенные перепады толщины
В таких отливках наиболее вероятны остаточные напряжения, которые могут проявляться в ходе механической обработки. Рекомендуется снять напряжения термической обработкой.
- Большой объем механической обработки
Алюминиевые сплавы — вязкий материал, которых требует особого подхода к механической обработке. Для них необходимо довольно точно подбирать режимы резания. Упростить обработку можно за счет изменения механических свойств алюминиевого сплава - как правило это увеличение твердости и снижение пластичности. На термически обработанных отливках можно получить более высокую чистоту поверхности по сравнению с тем же сплавом без термической обработки. Дополнительно повышается стойкость инструмента.
Таким образом, проведение термической обработки позволяет упрощать последующую механическую обработку и делать ее дешевле.
Вы можете узнать больше про проведение термической обработки по телефону +7 (495) 789-01-90
