Прокаливаемость при термообработке алюминия и сплавов

Без прокаливаемости нет термоупрочнения

Какой максимальный диаметр прутка из слава алюминия можно упрочнить термообработкой? До какай толщины промышленность производит термообработанные плиты из Д1, Д16, 2024, И95 и др.? При закалке поверхность деталей и полуфабрикатов остывает быстрее середины. Последущее старение упрочняет изделие неравномерно по толщине, поэтому важно определить прокаливаемость алюминиевого сплава, зависимость прокаливаемости от марки алюминия и формы заготовки. Прокаливаемость является важной характеристикой алюминиевых сплавов, позволяющей оценивать возможность сквозной закалки различных по сечению и габаритам полуфабрикатов и деталей. Прокаливаемость — способность сплава после закалки сохранять степень пересыщения твердого раствора, которая обеспечвает при последующем старении требуемые свойства. Прокаливаемость зависит от критической скорости охлаждения (υ_кр) и от всех факторов, влияющих на устойчивость пересыщенного твердого раствора. Определенное влияние на уровень прокаливаемости оказывают габариты и конфигурация деталей, схема их расположения в садке, состояние поверхности деталей, перемещение садка в охлаждающей среде или ее циркуляция.

Оценка глубины закалки

Наиболее широко для количественной оценки глубины прокаливаемости алюминиевых сплавов используют методы пробной и торцовой закалки . Метод пробной закалки заключается в определении свойств по сечению изделия (темплета) и в сопоставлении полученных значений этих свойств в соответствующих точках сечения. В основу метода торцовой закалки положено моделирование условий охлаждения массивных полуфабрикатов различной конфигурации с помощью торцового образца переменного сечения, закаливаемого в специальной установке.

Глубина прокаливаемое устанавливается с учетом глубины зоны, равнопрочной (снижение не более 5%) с поверхностью охлаждаемого изделия (темплета) или торцового образца. Поскольку прокаливаемость зависит не только от толщины, но и от формы изделия, то представляется целесообразным при сравнительной оценке различных алюминиевых сплавов использовать значения критического диаметра (d_кp), т. е. максимальный диаметр прутка, прокаливаемого насквозь.

Максимальные диаметры прутков под закалку в воду

На основании результатов исследований и производственного опыта могут быть рекомендованы следующие предельно допустимые диаметры прутков (d_кp) с удовлетворительными механическими свойствами по всему сечению после закалки в воде комнатной температуры:

Приведенные значения d_кp могут несколько изменяться в зависимости от концентрации легирующих элементов в пределах требования ГОСТа для каждой марки сплава.