Реферат: Разработка технологии изготовления отливки шестерни

твердого раствора и частично двойной и более сложной эвтектики,

состоящей из мелких кристаллов - ( Si ) и @- твердого раствора /9/ .

На рисунке 1.1. показан график отжига отливки.

Рис.1.2.-схема микроструктуры АЛ 9 после отжига.

Структурные превращения при отжиге картер шестерен из АЛ9.

нагр.охл.

Э(@+Si)+@ Э+@ Э(@+ (Si))+@

300 С

Для упрочнения алюминиевого сплава производят закалку. В соответствии с диаграммой состояние оптимальной температуры нагрева под закалку сплава АЛ 9-535 С./9/.Выдержка при температуре закалки рекомендуется 2-6 часов .В этом сплаве упрочняющей фазой является соединение Mg2 Si . При нагреве избыточная интерметаллическая фаза растворяется в @- твердой фазе , упрочняя эту фазу. На упрочнение влияет и содержание Mn, так как он имеет разную растворимость в - твердом растворе при разных температурах. Так растворимость Mn при комнатной температуре составляет 0,15 % , а при закалке - 0,5 % и поэтому происходит упрочнение @- твердого раствора /9/ . Эффект от термической обработки связан с количеством упрочняющей фазы , находящейся в сплаве . Растворимость Mg2 Si в алюминии увеличивается в зависимости от температуры , особенно до 450 С , при более высоких температурах увеличивается растворимость Si..

Чтобы исключить возможность пережога , нагрев проводят двух или трехступенчатый . Это необходимо для сложных отливок в песчаную форму . Для сплава АЛ 9 рекомендуется трехступенчатый нагрев : 500 +/- 5 С , выдержка 2-3 часа, 515 +/- 5 С, выдержка 2-3 часа; 535 +/- 5 С, выдержка 3 часа. После выдержки охлаждение проводят в воде , нагретой до 100 С /9/.

Охлаждение при закалке должно быть со скоростью выше критической . Под критической скоростью закалки понимают минимальную скорость охлаждения, которая предотвращает распад пересыщенного твердого раствора , получившего при нагреве. Частичный распад твердого раствора снижает механические свойства и коррозийную стойкость старения. После закалки деталь получает высокую пластичность и почти такую же прочность , как после отжига. Упрочнение алюминиевого сплава АЛ 9 происходит после старения. При старении деталь выдерживают 8 часов. Температура нагрева для искусственного старения 160 - 200 С . В процессе старения происходит распад пересыщенного твердого раствора с выделением упрочняющей фазы Mg2 Si . При этом происходит упрочнение алюминиевой отливки. После старения охлаждение проводят на воздухе /9/.

На рисунке 1.3. показан график режима закалки и искусственного старения АЛ9.

Структурные превращения .

нагр.

@+Э(@+ Si + Mg2Si ) + Mg2Si ---------

нагр. 500 +/-5Снагр.

@+Э+ Mg2Si --------- @+Э+ Mg2Si ( меньше ) ----------

515 +/- 5С 535 +/- 5С

охл. нагр.

@+Э(@+Si) + Mg2Si ( очень мало ) ----------- @ + Э --------------

вода(20 - 100 С ) 160-200 С

охл.

+@(мало легированная)+Э(@+Si)+Mg2Si ---------@+Э(@+Si+Mg2Si)

воздух

При термической обработке возможны следующие дефекты : пережог (оплавление по границам твердого раствора );

недогрев ( мало растворяется Mg2Si в твердом растворе ) ;

в структуре обнаруживается грубо - пластинчатые кристаллы

кремния ( они вызывают внутренние надрезы в пластинчатом-

твердом растворе , что вызывает низкие механические свойства).