Вас интересует отжиг, закалка и термическая обработка латуни? Поставщик Evek GmbH предлагает купить латунь по доступной цене в широком ассортименте. Обеспечим доставку продукции в любую точку континента. Цена оптимальная.
Выбор технологии
Виды термической обработки латуни определяются процентным содержанием цинка в сплаве, а также видом диаграммы состояния, к какому типу латуни принадлежит сплав — к однофазной или к двухфазной. Поставщик Evek GmbH предлагает купить латунный прокат отечественного и зарубежного производства по доступной цене в широком ассортименте. Обеспечим доставку продукции в любую точку континента. Цена оптимальная.
Термообработка однофазных (простых) латуней
Для таких разновидностей используют рекристаллизационный или обычный отжиг. Цель — снять внутренние напряжения, которые могут появиться в процессе пластического деформирования материала. Режим отжига зависит от концентрации цинка в сплаве: с увеличением данного параметра требуемая температура термообработки снижается, но не более, чем до 300 °C. Эффективность отжига зависит от конечного размера зёрен в микроструктуре. Их устанавливают по показаниям металло-инструментального микроскопа, либо по эталонным структурам, которые приводятся в ГОСТ 5362 .
Атмосфера для отжига
Не рекомендуется выполнять термообработку в обычной атмосфере, содержащей значительное количество кислорода. Это приводит к неравномерному уменьшению величины зерна, а на поверхности сплава чётко выделяются пятна окислов, которые приходится удалять травлением сплава в растворе ортофосфорной кислоты, либо двуххромовокислого калия. Более эффективным методом термообработки является вакуумный отжиг, либо использование защитной атмосферы инертных газов. При этом одновременно снижается и выгорание цинка.
Термообработка двухфазных латуней
Многофазные латуни получаются при добавлении других, кроме цинка, легирующих элементов — железа, алюминия, свинца и т. п. Каждая из латунных марок имеет свою температуру рекристаллизационного отжига. Чаще всего применяются следующие режимы:
Купить. Поставщик, цена
Вас интересует отжиг, закалка и термическая обработка латуни? Поставщик Evek GmbH предлагает купить латунь по цене производителя. Обеспечим доставку продукции в любую точку континента. Цена оптимальная. Приглашаем к партнёрскому сотрудничеству.
WikiHow тщательно следит за работой редакторов, чтобы гарантировать соответствие каждой статьи нашим высоким стандартам качества.
Благодаря отжигу медь становится более мягкой и пластичной, после него она легко гнется. Это позволяет ковать металл и придавать ему желательную форму, не ломая его. Можно отжечь медь любой марки и толщины, если у вас есть достаточно мощная горелка. Наиболее простой способ отжечь медь заключается в том, чтобы разогреть ее кислородно-ацетиленовой горелкой, а затем быстро охладить в воде.
Шаги
Часть 1
Подготовка к отжигу- Используемые для отжига, дуговой резки и сварки защитные очки оцениваются по шкале от 2 до 14, где 2 - наименее тонированные, а 14 - наиболее затемненные очки. Ацетиленовая горелка дает намного менее яркое пламя, чем сварочная, поэтому для защиты глаз достаточно слабо затемненных стекол.
- Если у вас нет защитных очков, приобретите их в магазине хозяйственных товаров или сварочного оборудования.
-
Подсоедините по одному шлангу к каждому баллону , чтобы подготовить ацетиленовую горелку. Сама горелка, которая выпускает пламя, имеет два выходящих из нее шланга. Подсоедините красный шланг горелки к ацетиленовому, а черный - к кислородному баллону. Ацетилен зажжет пламя, после чего кислород продолжит подпитывать его. Изменяя количество поступающего из баллона кислорода, вы сможете контролировать интенсивность пламени.
Поверните ацетиленовый вентиль на четверть оборота по часовой стрелке. Тем самым вы откроете баллон с ацетиленом, и газ начнет поступать в редуктор. Поверните вентиль лишь на четверть оборота - этого хватит для того, чтобы ацетилен поддерживал пламя, но поток газа не будет слишком сильным, и вы сможете контролировать его. Следите за манометром и отрегулируйте вентиль так, чтобы давление составляло 0,5 атмосферы.
- Манометр расположен наверху баллона с ацетиленом. Он имеет круглую шкалу с надписями «давление» и «атм».
- После того как пламя установится, вы сможете регулировать его интенсивность с помощью вентиля на ацетиленовом баллоне. Вентиль расположен в верхней части баллона. Как правило, он находится рядом с манометром (или даже подсоединен к нему).
-
До конца отверните вентиль на баллоне с кислородом против часовой стрелки. Затем отрегулируйте давление с помощью винта на редукторе (поворачивайте его по часовой стрелке). При этом следите за манометром на кислородном баллоне - добейтесь того, чтобы он показывал 2,7 атмосферы.
- Кислородный вентиль расположен в верхней части баллона с кислородом. На нем может быть стрелка, которая указывает на то, в какую сторону следует откручивать вентиль.
- Необходимо добиться правильного соотношения кислорода и ацетилена, чтобы получить контролируемое горячее пламя.
-
Подожгите ацетиленовую горелку с помощью кремниевой зажигалки. Чтобы зажечь пламя, возьмите в одну руку горелку, а другой рукой поверните вентиль вверху баллона с ацетиленом на половину оборота по часовой стрелке. В результате в горелку начнет поступать газ. Поднесите кремниевую зажигалку к соплу горелки примерно на 1,5 сантиметра. Щелкайте ею до тех пор, пока не появится оранжево-красное пламя.
- Зажигайте пламя не позднее, чем через 2–3 секунды после того, как отвернете вентиль на баллоне с ацетиленом, так как этот газ сильно воспламеняется.
-
Отрегулируйте вентиль на горелке так, чтобы пламя стало голубым. После того как горелка начнет выпускать светло-оранжевое пламя, поверните кислородный вентиль сбоку горелки по часовой стрелке, чтобы подать в горящий ацетилен кислород. Продолжайте крутить вентиль до тех пор, пока пламя не станет голубым. Голубой цвет пламени свидетельствует о том, что его температура идеально подходит для отжига меди.
- Крутите кислородный вентиль медленно, чтобы избежать внезапной вспышки пламени.
- Слишком горячее пламя сожжет металл, а если пламя будет слишком холодным, оно недостаточно разогреет медь, и ее долговечность и пластичность не изменятся.
Часть 2
Нагрев меди-
При отжиге держите пламя на расстоянии 7,5–10 сантиметров от поверхности меди. Направьте пламя прямо на медную пластину или трубу. Не подносите горелку слишком близко к металлу, иначе вы обожжете его поверхность. Держите горелку на расстоянии не менее 10–13 сантиметров от поверхности меди и ждите, пока металл разогреется.
Быстро перемещайте пламя горелки по поверхности металла. Двигайте горелкой вдоль всей поверхности, чтобы равномерно разогреть медь. Необходимо равномерно распределить тепло по объему металла, чтобы отдельные участки не прошли отжиг быстрее, чем другие. При этом вы заметите, что в местах нагрева поверхность меди становится красной или оранжевой.
- При работе с открытым пламенем держите под рукой сухой химический огнетушитель. Если что-нибудь воспламенится, немедленно используйте огнетушитель.
-
Более толстые и массивные куски меди следует разогревать дольше. Отжиг позволяет смягчить любой кусок меди, независимо от его толщины и размеров. Однако чем толще металл, тем дольше следует разогревать его.
- Например, тонкий кусочек ювелирной меди достаточно нагревать в течение 20 секунд, чтобы отжечь его. В то же время массивную медную трубу или лист меди толщиной 1,5 сантиметра необходимо нагревать хотя бы 2–3 минуты.
-
Держите пламя на одном месте, пока медь не покраснеет. При нагреве ацетиленовой горелкой поверхность меди сначала почернеет. Не беспокойтесь: после этого она станет красной. Продолжайте перемещать пламя по поверхности металла до тех пор, пока черный цвет не сменится светящимся ярко-красным. Такой цвет свидетельствует о том, что медь отожжена.
Перед работой с горелкой наденьте защитные очки. При обращении с открытым пламенем необходимо использовать защитные очки. Наденьте защитные очки со степенью затемнения не ниже 4, чтобы как следует защитить глаза от яркого света ацетиленового пламени. Если смотреть на пламя ацетиленовой горелки без защитных очков, можно серьезно повредить глаза.
Под термической обработкой цветного металла понимается нагрев до определенной температуры, после чего следует охлаждение с определенной скоростью. Общая эффективность термической обработки цветного металла зависит от его предшествующей обработки, от температуры и скорости нагрева, продолжительности выдержки при этой температуре и скорости охлаждения
Процессы термической обработки цветных металлов можно разделить на две основные группы: термическая обработка, целью которой является получение структуры, максимально приближающейся к равновесному состоянию, и термическая обработка, целью которой, наоборот, является достижение неравновесного состояния. В некоторых случаях обе упомянутые группы процессов взаимно перекрываются
К первой группе относятся рекристаллизационный отжиг деформированного материала, далее отжиг для снятия внутренних напряжений и, наконец, гомогенизационный отжиг отливок. Ко второй группе, которая считается иногда термической обработкой в узком смысле слова, относится термическая обработка с получением неравновесного состояния, т. е. так называемое дисперсионное отверждение
Мягкий или рекристаллизационный отжиг
Мягкий отжиг это термическая обработка заготовок, подвергшихся холодной обработке давлением. Он производится путем нагрева изделия до определенной температуры, выдержки при этой температуре в течение определенного времени и, как правило, медленного последующего охлаждения. Уровень температуры, продолжительность выдержки так же, как и скорости нагрева и охлаждения, зависят как от способа предшествующей обработки, так и от требуемых свойств изделия. Следовательно, процесс этого отжига характеризуется степенью предшествующего обжатия, температурой и продолжительностью отжига и требуемой структурой изделия. Кратко можно пояснить сказанное следующими примерами
Металл, получивший наклеп в результате обработки давлением , претерпевает во время нагрева несколько взаимно перекрывающихся изменений. Сначала происходит так называемое «восстановление», характеризующееся снятием внутренних напряжений, т. е. устранением нарушений кристаллической решетки, вызванных в материале обработкой давлением. В этой области механические свойства изменяются очень мало, хотя на некоторых физических свойствах уже наблюдаются изменения. При дальнейшем нагреве начинают образовываться зародыши новообразующей структуры, и происходит рост этих зародышей. В совокупности эти два процесса называют рекристаллизацией . Механические и физические свойства, приобретенные материалом в результате обработки давлением, утрачиваются им при рекристаллизации, и материал приобретает свойства, которые он имел перед наклепом. Затем следует стадия роста зерна, при которой кристаллы сливаются; при этом некоторые кристаллы растут за счет соседних кристаллов, и кристаллическая структура укрупняется
Процесс изменения механических свойств меди, не содержащей кислорода при наклепе и рекристаллизационном отжиге поясняется на нижележащих графиках
Зависимость механических свойств при наклепе от степени обжатия
Зависимость механических свойств при рекристаллизационном отжиге от температуры
Кривые твердости в зависимости от предшествующей степени обжатия и температуры, а также рост зерна в зависимости от температуры после рекристаллизации
Отжиг для снятия внутренних напряжений
Такой отжиг называется стабилизацией , а применительно к деформированным заготовкам - отпуском . Отжиг состоит в нагреве до невысокой температуры и кратковременной выдержке при этой температуре до полного прогрева изделия, после чего следует медленное охлаждение. Для заготовок, обработанных давлением, это - температура из области восстановления, т. е. ниже температуры рекристаллизации. Этим отжигом устраняются внутренние напряжения, вызванные, например, в отливках неравномерным остыванием и термической обработкой, а в поковках - обработкой давлением на холоде, термической обработкой или обработкой резанием при больших сечениях стружки. Прежняя кристаллизация при этом нагреве сохраняется. Механические свойства также существенно не изменяются, в том числе и после длительного хранения
У изделий, особенно сложной конфигурации, этим процессом обеспечивается стабильность размеров. Пример температур отпуска некоторых деформируемых сплавов алюминия и меди приведен в табл.1
Температуры отпуска для снятия внутренних напряжений в некоторых деформируемых металлах и сплавах
Гомогенизационный отжиг
Гомогенизационный отжиг - это термическая обработка, состоящая из нагрева до высокой температуры и выдержки при этой температуре в течение определенного времени, пока не будут достигнуты равномерный состав и равномерная структура. Затем следует, как правило, медленное охлаждение. В литых сплавах встречается неравномерность (гетерогенность) двоякого рода. Это - ликвация примесей , накапливающихся в тех частях отливки, которые отвердевают последними, и расслоение (слоистость) каждого отдельного кристалла твердого раствора. Неравномерности внутри кристалла легко выравниваются диффузией , если она протекает при достаточно высокой температуре и достаточно долго. Напротив, примеси, накопленные в отдельных местах отливки, рассеиваются отжигом значительно хуже. Они способны к диффузии лишь в том случае, если растворяются в основном металле при высоких температурах. Но и в этом случае процесс гомогенизации затруднен ввиду большого пути, который должны проходить отдельные частицы
Гомогенизационному отжигу можно подвергать и деформированные металлы, если требуется улучшить некоторые их механические свойства, особенно вязкость и химическую стойкость сплава. Путем нагрева до высокой температуры определенные легирующие элементы переводятся в твердый раствор до тех пор, пока сплав не станет гомогенным, а затем быстрым охлаждением подавляется ликвация. Однако этот процесс уже переходит в область термической обработки для получения неравновесных состояний
Дисперсионное отверждение
Для дисперсионного отверждения сплава обязательным условием является то, чтобы в основных кристаллах находилась частично растворимая фаза, растворимость которой уменьшается с понижением температуры. При медленном охлаждении происходит ликвация, в результате которой может выделиться, в зависимости от формы диаграммы, чистый металл, твердый раствор соединений или какая — либо другая фаза. Быстрым охлаждением из области твердого раствора можно во многих случаях подавить ликвацию, и закаленный таким образом сплав привести в неравновесное состояние пересыщенного твердого раствора. При дальнейшем умеренном нагреве или нормальной температуре сплав проявляет тенденцию прийти в стабильное состояние. Этот сложный процесс пока еще не вполне выяснен, хотя практически в технике уже применяют целый ряд отверждаемых сплавов. Процесс протекает по-разному у разных отверждаемых сплавов, а во многих случаях - неодинаково даже у одного и того же сплава. Поэтому ограничимся лишь краткой характеристикой этого процесса
Отверждение состоит в основном из трех этапов. Сначала сплав нагревается до соответствующей температуры. Эта температура находится в пределах между линией солидуса и линией растворимости в твердом состоянии по возможности ближе к температуре солидуса. Лучше всего эту температуру, учитывая ее узкий диапазон, особенно у алюминиевых сплавов (490-535° С), поддерживать в соляном растворе, и поэтому именно такие растворы и применяют чаще всего. Целью отжига этого вида является получение богатого твердого раствора. Выдержка при данной температуре зависит от типа сплава и вида заготовки. Затем следует быстрое охлаждение (закалка в масле или в воде). Сплав проходит через разные стадии, приближающиеся к равновесному состоянию, причем атомы пересыщенного твердого раствора каждый раз располагаются по-разному. Этот процесс проводится при нормальной или повышенной температуре; иногда его называют старением. В некоторых случаях между закалкой и старением производят холодную обработку давлением. Старение при нормальной температуре называется естественным , а при повышенной температуре - искусственным
При отверждении изменяются механические свойства. После закалки прочность несколько уменьшается с увеличением вязкости, а при старении прочность снова повышается, а вязкость и пластичность немного уменьшаются. Эти изменения при старении подчиняются определенным закономерностям, зависящим от температуры, продолжительности старения и вида сплава. По достижении максимума прочность сплава при дальнейшем нагревании его снова уменьшается. В результате такого «перестарения » сплав переходит из нестабильного отвержденного состояния в равновесное, и материал приобретает прежние механические свойства. Разумеется, прочность в отвержденном состоянии всегда больше той, которая может быть получена у того же сплава нагартовкой, и вообще отверждаемые сплавы обладают наибольшей прочностью по сравнению с прочими металлами этой группы. В процессе отверждения изменяются и некоторые физические свойства
На рис.5 показано влияние температуры и продолжительности искусственного старения на механические свойства деформируемого сплава AlMgSi.
Общая схема зависимости температуры и продолжительности отжига при различных способах термической обработки деформируемого сплава AlMgSi приведена на рис.6
У некоторых сплавов цветных металлов при термической обработке на неравновесное состояние процессы перекристаллизации протекают так же, как у стали. Например, в некоторых алюминиевых бронзах происходят так называемые фазовые превращения γ — α , в связи с чем весь процесс, состоящий из закалки и отпуска, можно назвать термическим улучшением . Изменения механических свойств при улучшении отличаются от тех, которые сопровождают отверждение: после закалки прочность увеличивается с одновременным уменьшением вязкости, а при отпуске прочность снова уменьшается, тогда как вязкость немного повышается
Значения механических свойств деформируемых сплавов алюминия, подвергавшихся различной термической обработке
| Марка сплава | Полуфабрикат | σ т, (кг/мм 2) | σ вр, (кг/мм 2) | δ 10 , (%) |
|---|---|---|---|---|
| Al 99,5 | Лист | 1,5 | 7 — 10 | 22 |
| Al-Cu4-Mg1 | Лист | 18 — 24 | 11 | |
| Al-Zn6-Mg-Cu | Пруток | 18 — 28 | 9 | |
| Al-Mg-Si | Лист | 11 — 15 | 16 | |
| Al-Mg | Лист | 18 — 23 | 16 | |
| Al-Mg5 | Пруток | 25 — 28 | 16 | |
| Al-Mg-Mn | Лист | 17 — 26 | 15 | |
| Al-Mn | Труба | 11 — 17 | 16 |
В твердом состоянии
| Марка сплава | Полуфабрикат | σ т, (кг/мм 2) | σ вр, (кг/мм 2) | δ 10 , (%) |
|---|---|---|---|---|
| Al 99,5 | Лист | 11 | 13 | 4 |
| Al-Mg-Si | Лист | 15 | 17 | 4 |
| Al-Mg | Лист | 27 | 3 | |
| Al-Mg5 | Пруток | 28 | 32 | 3 |
| Al-Mg-Mn | Лист | 20 | 24 | 3 |
| Al-Mn | Труба | 19 | 3 |
В отвержденном состоянии
| Марка сплава | Полуфабрикат | σ т, (кг/мм 2) | σ вр, (кг/мм 2) | δ 10 , (%) | Примечания |
|---|---|---|---|---|---|
| Al-Cu4-Mg1 | Лист | 28 | 43,5 | 10 | Отвержденные при нормальной температуре; все размеры |
| Al-Cu-Ni-Mg-Fe | Поковка | 26 | 38 | 4 | Небольшие поковки и в направлении волокон |
| Al-Zn6-Mg-Cu | Пруток | 38 | 50 | 6 | Отвержденные при высокой температуре |
| Al-Mg-Si | Лист | 10 | 20 | 12 |
Режимы термической обработки и значения механических свойств литейных сплавов алюминия
| Марка сплава | Отливка | Способ термической обработки отливки | Темпе- ратура закалки (°С) | Продолжи- тельность выдержки при этой темпе- ратуре (часы) | Темпе- ратура старения (°С) | Про- должи- тель- ность старения (часы) | σ т, (кг/мм 2) | σ вр, (кг/мм 2) | δ 5 , (%) | HB |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Al-Si-Cu5 | В песок | 180±5 | 15 | 16 | 65 | |||||
| Al-Si-Cu5 | В песок | Отвержденная в горячем виде | 525±5 | 4 | 180±5 | 5 | 20 | 70 | ||
| Al-Si-Cu5 | В песок | 525 +5 -10 | 4 | 230±5 | 5 | 18 | 1 | 65 | ||
| Al-Si-Cu5 | В кокиль | Подвергнутая искусственному старению | 180±5 | 15 | 16 | 65 | ||||
| Al-Cu-Si5 | В кокиль | Закаленная и стабили- зированная | 525 +5 -10 | 4 | 230±5 | 5 | 18 | 1 | 65 | |
| Al-Cu-Ni-Mg | В песок | Отвержденная в горячем виде | 515±5 | 4 — 10 | 235±5 | 4 — 6 | 18 | 22 | 0,3 | 90 |
| Al-Cu-Ni-Mg | В кокиль | Отвержденная в горячем виде | 515±5 | 4 — 10 | 235±5 | 4 — 6 | 20 | 24 | 0,3 | 90 |
| Al-Mg11 | В песок | Закаленная | 435±5 | 15 — 20 | 28 | 9 | 60 | |||
| Al-Si13 | В песок | Термически необработанная | 8 | 17 | 4 | 50 | ||||
| Al-Si13 | В кокиль | Отожженная | 9 | 20 | 3 | 55 |
Примечание: значения механических свойств являются минимальными и относятся к специально отлитым испытательным пруткам
Режимы термической обработки деформируемых сплавов алюминия
Горячее деформирование
| Марка сплава | Оптимальная температура (°С) | |
|---|---|---|
| Al 99,5 | 380 — 500 | 1 — 2 |
| Al-Cu4-Mg1 | 400 — 450 | 4 — 8 |
| Al-Cu-Ni-Mg-Fe | 420 — 470 | 4 — 8 |
| Al-Zn6-Mg-Cu | 440 — 460 | 4 — 8 |
| Al-Mg-Si | 480 — 520 | 2 — 4 |
| Al-Mg | 400 — 450 | 2 — 4 |
| Al-Mg5 | 330 — 400 | 3 — 6 |
| Al-Mg-Mn | 400 — 450 | 2 — 4 |
| Al-Mn | 450 — 500 | 1 — 2 |
Полный отжиг
| Марка сплава | Температура (°С) | Продолжительность выдержки при этой температуре (часы) | Способ охлаждения |
|---|---|---|---|
| Al 99,5 | 360 — 400 | 2 — 6 | На воздухе |
| Al-Cu4-Mg1 | 330 — 420 | 1 — 6 | |
| Al-Cu-Ni-Mg-Fe | 340 — 400 | 1 — 6 | Медленное в печи; быстрое охлаждение 40 — 60 град/ч до температуры 200°С |
| Al-Zn6-Mg-Cu | 420 — 440 | 2 | Медленное в печи; быстрое охлаждение 30 — 50 град/ч |
| Al-Mg-Si | 360 — 400 | 4 — 8 | Медленное в печи; быстрое охлаждение 60 — 100 град/ч до температуры 200°С |
| Al-Mg | 360 — 400 | 2 — 4 | На воздухе |
| Al-Mg5 | 360 — 400 | 2 — 4 | Медленное в печи |
| Al-Mg-Mn | 360 — 400 | 1/2 — 3 | На воздухе |
| Al-Mn | 500 — 550 (быстрый нагрев) | 1 — 4 | На воздухе |
Отверждение
| Марка сплава | Температура закалки (°С) | Продолжительность выдержки при этой температуре (часы) | Температура старения (°С) | Продолжительность старения (часы) |
|---|---|---|---|---|
| Al-Cu4-Mg1 | 490 — 505 | 1/4 — 1, ванна | При нормальной температуре | 5 дней |
| Al-Cu-Ni-Mg-Fe | 520 — 540 | 1/2 — 1, ванна | 180 — 195 | 12 — 14 ч |
| Al-Zn6-Mg-Cu | 465 — 475 | 5 — 15 мин, ванна; 10 — 30 мин, воздушная печь | 130 — 140 | 16 ч |
| Al-Mg-Si | 520 — 535 | 1/3 — 1, ванна | 155 — 160 | 4 — 6 ч |
Значения механических свойств деформируемых сплавов меди, подвергнутых различной термической обработке
В состоянии мягком или после горячего деформирования
| Марка сплава | Полуфабрикат | σ т, (кг/мм 2) | σ вр, (кг/мм 2) | δ 10 , (%) |
|---|---|---|---|---|
| Cu 99,5 | Лист | 20 | 30 | |
| Cu-Sn 6 | Пруток | 15 | 35 | 40 |
| Ms (латунь) 90 | Лист | 8 | 25 | 40 |
| Ms (латунь) 70 | Лист | 13 | 28 | 47 |
| Ms (латунь) 63 | Фасонный профиль | 12 | 31 | 40 |
| Cu-Ni 2-Si | Пруток | 10 | 25 | 30 |
| Cu-Al 10-Fe-Ni | Пруток | 40 | 65 | 5 |
| Cu-Be (2,0%)-Co (0,3%) | Лист и пруток | 17 — 25 | 42 — 52 | 35 — 50 |
В твердом состоянии
| Марка сплава | Полуфабрикат | σ т, (кг/мм 2) | σ вр, (кг/мм 2) | δ 10 , (%) |
|---|---|---|---|---|
| Cu 99,5 | Лист | 16 | 30 | 4 |
| Cu-Sn 6 | Пруток | 45 | 50 | 8 |
| Ms (латунь) 90 | Лист | 20 | 35 | 8 |
| Ms (латунь) 70 | Лист | 30 | 45 | 15 |
| Ms (латунь) 63 | Фасонный профиль | 35 | 42 | 15 |
| Cu-Be (2,0%)-Co (0,3%) | Лист и пруток | 52 — 60 | 63 — 70 | 10 — 20 |
Отжиг и закаливание дюралюминия
Отжиг дюралюминия производят для снижения его твердости. Деталь или заготовку нагревают примерно до 360° С, как и при закалке, выдерживают некоторое время, после чего охлаждают на воздухе. Твердость отожженного дюралюминия почти вдвое ниже, чем закаленного. Приближенно температуру нагрева дюралюминиевой детали можно определить так. При температуре 350--360° С деревянная лучина, которой проводят по раскаленной поверхности детали, обугливается и оставляет темный след. Достаточно точно температуру детали можно определить с помощью небольшого (со спичечную головку) кусочка медной фольги, который кладут на ее поверхность. При температуре 400° С над фольгой появляется небольшое зеленоватое пламя. Отожженный дюралюминий обладает небольшой твердостью, его можно штамповать и изгибать вдвое, не опасаясь появления трещин. Закаливание. Дюралюминий можно подвергать закаливанию. При закаливании детали из этого металла нагревают до 360--400° С, выдерживают некоторое время, затем погружают в воду комнатной температуры и оставляют там до полного охлаждения. Сразу после этого дюралюминий становится мягким и пластичным, легко гнется и куется. Повышенную же твердость он приобретает спустя три-четыре дня. Его твердость (и одновременно хрупкость) увеличивается настолько, что он не выдерживает изгиба на небольшой угол. Наивысшую прочность дюралюминий приобретает после старения. Старение при комнатных температурах называют естественным, а при повышенных температурах--искусственным. Прочность и твердость свежезакаленного дюралюминия, оставленного при комнатной температуре, с течением времени повышается, достигая наивысшего уровня через пять--семь суток. Этот процесс называется старением дюралюминия
Отжиг меда и латуни
Отжиг меди. Термической обработке подвергают и медь. При этом медь можно сделать либо более мягкой, либо более твердой. Однако в отличие от стали закалка меди происходит при медленном остывании на воздухе, а мягкость медь приобретает при быстром охлаждении в воде. Если медную проволоку или трубку нагреть докрасна (600°) на огне и затем быстро погрузить в воду, то медь станет очень мягкой. После придания нужной формы изделие вновь можно нагреть на огне до 400° С и дать ему остыть на воздухе. Проволока или трубка после этого станет твердой. Если необходимо выгнуть трубку, ее плотно заполняют песком, чтобы избежать сплющивания и образования трещин. Отжиг латуни позволяет повысить ее пластичность. После отжига латунь становится мягкой, легко гнется, выколачивается и хорошо вытягивается. Для отжига ее нагревают до 500° С и дают остыть на воздухе при комнатной температуре.
Воронение и «синение» стали
Воронение стали. После воронения стальные детали приобретают черную или темно-синюю окраску различных оттенков, они сохраняют металлический блеск, а на их поверхности образуется стойкая оксидная пленка; предохраняющая детали от коррозии. Перед воронением изделие тщательно шлифуют и полируют. Поверхность его обезжиривают промывкой в щелочах, после чего изделие прогревают до 60-- 70° С. Затем помещают его в печь и нагревают до 320--325° С. Ровная окраска поверхности изделия, получается только при равномерном его прогреве. Обработанное таким образом изделие быстро протирают тряпкой, смоченной в конопляном масле. После смазки изделие снова слегка прогревают и вытирают насухо. «Синение» стали. Стальным деталям можно придать красивый синий цвет. Для этого составляют два раствора: 140 г гипосульфита на 1 л воды и 35 г уксуснокислого свинца («свинцовый сахар») также на 1 л воды. Перед употреблением растворы смешивают и нагревают до кипения. Изделия предварительно очищают, полируют до блеска, после чего погружают в кипящую жидкость и держат до тех пор, пока не получат желаемого цвета. Затем деталь промывают в горячей воде и сушат, после чего слегка протирают тряпкой, смоченной касторовым или чистым машинным маслом. Детали, обработанные таким способом, меньше подвержены коррозии.
Отжиг и нормализация стали
Отжиг - процесс термообработки металла, при котором производится нагревание, затем медленное охлаждение металла. Переход структуры из неравновесного состояния до более равновесного. Отжиг первого рода, его виды: возврат (он же отдых металла), рекристаллизационный отжиг (он же называется рекристаллизация), отжиг для снятия внутренних напряжений, диффузионный отжиг (еще называется гомогенизация). Отжиг второго рода - изменение структуры сплава посредством перекристаллизации около критических точек с целью получения равновесных структур. Отжиг второго рода, его виды:полный, неполный, изотермический отжиги.
Ниже рассмотрен отжиг, его виды, применительно к стали.
Возврат (отдых) стали - нагрев до 200 - 400o, отжиг для уменьшения или снятия наклепа. По результатам отжига наблюдается уменьшение искажений кристаллических решеток у кристаллитов и частичное восстановление физико-химических свойств стали.
Рекристаллизационный отжиг стали (рекристаллизация) - нагрев до температур 500 - 550o; отжиг для снятия внутренних напряжений - нагрев до температур 600 - 700o. Эти виды отжига снимают внутренние напряжения металла отливок от неравномерного охлаждения их частей, также в заготовках, обработанных давлением (прокаткой, волочением, штамповкой) с использованием температур ниже критических. Вследствиии рекристаллизационного отжига из деформированных зерен вырастают новые кристаллы, ближе к равновесным, поэтому твердость стали снижается, а пластичность, ударная вязкость увеличиваются. Чтобы полностью снять внутренние напряжения стали нужна температура не менее 600o .
Охлаждение после выдержки при заданной температуре должно быть достаточно медленным: вследствии ускоренного охлаждения металла вновь возникают внутренние напряжения.
Диффузионный отжиг стали (гомогенизация) применяется тогда, когда сталь имеет внутрикристаллическую ликвацию. Выравнивание состава в зернах аустенита достигается диффузией углерода и других примесей в твердом состоянии, наряду с самодиффузией железа. По результатам отжига, сталь становится однородной по составу (гомогенной), поэтому диффузионный отжиг называет также гомогенизацией.
Температура гомогенизации должна быть достаточно высокой, однако нельзя допускать пережога, оплавления зерен. Если допустить пережог, то кислород воздуха окисляет железо, проникая в толщу его, образуются кристаллиты, разобщенные окисными оболочками. Пережог устранить нельзя, поэтому пережженные заготовки являются окончательным браком.
Диффузионный отжиг стали обычно приводит к слишком сильному укрупнению зерна, что следует исправлять последующим полным отжигом (на мелкое зерно).
Полный отжиг стали связан с фазовой перекристаллизацией, измельчением зерна при температурах точек АС1 и АС2. Назначение его - улучшение структуры стали для облегчения последующей обработки резанием, штамповкой или закалкой, а также получение мелкозернистой равновесной перлитной структуры готовой детали. Для полного отжига сталь нагревают на 30-50 o выше температуры линии GSK и медленно охлаждают.
После отжига избыточный цементит (в заэвтектоидных сталях) и эвтектоидный цементит имеют форму пластинок, поэтому и перлит называют пластинчатым.
При отжиге стали на пластинчатый перлит заготовки оставляют в печи до охлаждения, чаще всего при частичном подогреве печи топливом, чтобы скорость охлаждения была не больше 10-20o в час.
Рис. 1.
Отжигом также достигается измельчение зерна. Крупнозернистая структура, например, доэвтектоидной стали (рис. 1), получается при затвердевании вследствие свободного роста зерен (если охлаждение отливок медленное), а также в результате перегрева стали. Эта структура называется видманштетовой (по имени австрийского астронома А. Видманштеттена, открывшего в 1808 г. такую структуру на метеорном железе). Такая структура придает низкую прочность заготовке.Структура характерна тем, что включения феррита (светлые участки) и перлита (темные участки) располагаются в виде вытянутых пластин под различными углами друг к другу. В заэвтектоидный сталях видманштетова структура характеризуется штрихообразным расположением избыточного цементита.
Рис. 2.
Размельчение зерна связано с перекристаллизацией альфа-железа в гамма-железо; вследствии охлаждения и обратного переходе гамма-железа в aльфа-железо мелкозернистая структура сохраняется.
Таким образом, одним из результатов отжига на пластинчатый перлит является мелкозернистая структура.
Неполный отжиг стали связан с фазовой перекристаллизацией лишь при температуре точки А С1; неполный отжиг применяется после горячей обработки давлением, когда у заготовки мелкозернистая структура.
Отжиг стали на зернистый перлит применяют обычно для эвтектоидных, заэвтектоидных сталей, для повышения пластичности, вязкости стали и уменьшения ее твердости. Для получения зернистого перлита сталь нагревают выше точки АС1, затем выдерживают недолго, чтобы цементит растворился в аустените не полностью. Затем сталь охлаждают до температуры несколько ниже Ar1, выдерживают при такой температуре несколько часов. При этом частицы оставшегося цементита служат зародышами кристаллизации для всего выделяющегося цементита, который нарастает округлыми (глобулярными) кристаллитами, рассеянными в феррите (рис. 2).
Свойство зернистого перлита существенно отличаются от свойств пластинчатого в сторону меньшей твердости, но большей пластинчатости и вязкости. Особенно это относится к заэвтектоидной стали, где весь цементит (как эвтектоидный, так избыточный) получается в виде глобулей.
Изотермический отжиг - после нагрева и выдержки сталь быстро охлаждают до температуры несколько ниже точки А 1 (рис. 3), затем выдерживают при этой температуре до полного распадения аустенита на перлит, после чего охлаждают на воздухе. Применение изотермического отжига значительно сокращает время, а также повышает производительность. Например, обыкновенный отжиг легированной стали длится 13-15 ч, а изотермический - всего 4-7 ч. Схема изотермического отжига приведена на рис. 7.
Рис. 3.
Разновидностью полного отжига является нормализация, заключающаяся в нагреве стали на 30--50°С выше линии GSE, выдержке при этих температурах с последующим охлаждением на воздухе. Цель нормализации -- снятие остаточных напряжений в металле и выравнивание его структуры.
Graaver 04-03-2010 20:17
Начну из далека..
Более десяти лет занимаюсь изготовлением спортивных медалей, но есть вопросы с которыми постоянно сталкиваясь, окончательных ответов на них, так и не выяснил.. может кто поможет? вот один из них..
Для повышения пластичности, при прессовании латунную заготовку необходимо отжечь.. и тут начинается самое интересное..
На данный момент пользуюсь таким рецептом отжига латуни Л63 (экспериментальным путём выведенный):
Прогрев в печи до t=560 C, выдержка 1,5-2 часа, остывание на воздухе..
При одинаковых параметрах (марка латуни, режим ТО) на выходе совершенно разный результат.
В одном случае все "чики-пуки".. латунь становится "мягкой", легко деформируется и имеет ровную зеркально-гладкую поверхность(соответствующую "зеркалу" штампа).
В другом варианте, вроде всё так-же.. "мягкая"(пластичная), только где должно быть "зеркало", появляется лёгкий, еле заметный "целлюлит-апельсиновая корка".. вроде мелочь, но жуть как не приятно
Вопрос такой..
Может кто сталкивался с подобной проблемой, как она решается?
Интересует - температура, время выдержки при нагреве и время (способ) остывания..
Так-же есть ли возможность "вылечить" "зараженные целлюлитом"(не правильным ТО) латунные заготовки?
С уважением Андрей.
Ress75 04-03-2010 20:47
В ювелирных техниках существует такой приём:называется на р..(дольше не помню ).Смысл в многократном отжиге (раз 6) серебра и т.д.Металл начинает переть изнутри изделия и с каждым циклом вспучивает локально поверхность изделия-выходит такой пустынный рельеф с апельсиновой коркой. Вообщем красиво Дальше естественно отбел и т.д.Может и здесь что-то похожие выходит?
ЮЗОН 04-03-2010 21:45
Точно вся Л 63 ? или может ЛС
Graaver 04-03-2010 22:08
quote: А латунь из одной партии, или разные поставки?
Точно вся Л 63 ? или может ЛС
Партия одна..
Бывало нарубят три листа(даже если предположить что листы разные, все заготовки приносят в одном мешке, это примерно 900шт. по 300шт/лист.), отжигаю.. часть нормальная, часть "целлюлитная" (т.е. одна партия после ТО вся в норме, другая проблемная)..
Правда допускаю, что время выдержки в печи разное..
Проблемы с разностью температур исключены.. печь позволяет держать температуру "+"_"-" 1гр.С
Без отжига "целлюлита" нет, но и продавить такую заготовку ой как тяжело..
Если кто-то с этим сталкивался,.. может есть гарантированный рецепт?
Чтобы и "мягкая" и без "целлюлита"..?
Graaver 04-03-2010 22:19
Может кто знает, при каких условиях (превышение каких параметров) происходит эта гадость?
sm special 04-03-2010 23:35
Возможно "гугление" на запрос по дефектам отжига латуни что-нибудь может прояснить...
ЮЗОН 05-03-2010 11:53
Можно попробовать:
Выдержку большую не надо делать,по тех процесу: на t=600 C загрузка, прогрев примерно 1 мм/мин. как температура выровнялась, так охлаждение на воздухе или ч-з воду.
ИМХО: При долгой выдержке в окислительной атмосфере цинк начинает окисляться и "прёт" поверхность.
И иногда виноваты прокатчики листов (свой тех процес не выдерживают)
Graaver 05-03-2010 14:41
При эксперименте с t=600 C у меня гарантированно получался "целлюлит", правда время выдержки было большим..
Ближайшее время снова будет возможность поэкспериментировать..
Попробую уменьшить время нахождения заготовок в печи..
Нестор74 05-03-2010 16:39
2Graaver
после праздников уточню у своих (ребяты много с латунью работают - сувенирная продукция, наградная атрибутика), может чего подскажут, отпишусь, если к тому времени этот вопрос еще будет актуален.
ЮЗОН 05-03-2010 16:50
quote: Попробую уменьшить время нахождения заготовок в печи..
По времени: чем меньше, тем лучше. лишь бы печь вышла на режим.
Плотной пачкой не грузить.
Буль 05-03-2010 17:28
можно, свои 5 копеек: сразу в воду, без выдержки на воздухе
Буль 05-03-2010 17:29
проста калка медных сплавов прямо противоположна ТО сталей-пластичность повашается
Graaver 05-03-2010 20:12
quote: после праздников уточню у своих (ребяты много с латунью работают - сувенирная продукция, наградная атрибутика), может чего подскажут, отпишусь, если к тому времени этот вопрос еще будет актуален.
Любой совет актуален!
И особенно важен практический опыт!
quote: загружаешь на 600 и переводишь печь на t=560.
Плотной пачкой не грузить.
Охлаждение в воде пробовал.. но опять же выдержка заготовок в печи была значительной, да и в партии было всё максимально "плотненько"..
Наверно это и было причиной неудач..
Graaver 12-03-2010 19:52
Случилось то, чего меньше всего ожидал..
История вкратце такая..
Заказал два листа латуни, не проверив отдал в производство..
Оказалось что один лист как и заказывал латунь(Л63), а второй бронза (марка неизвестна, имеет приятный розовый оттенок)..
Бронза мне не подходит по тех. характеристикам.
Поэтому вся партия, чтобы не пропадать без дела переезжает в барахолку.
Может кому понадобится?!!
Вот фото заготовок и "пробной" медали из этого материала.
Graaver 13-03-2010 09:27
С новой партией провёл эксперимент.. "минимально-необходимое" время выдержки в печи + "неплотная" загрузка + охлаждение в воде"..
Эксперимент удался.. "целлюлит" отсутствует!
Огромное спасибо одно-палатникам "Буль" и "ЮЗОН" за дельные советы!!!
Прошу прощения за назойливость..
Возможно ли "восстановить" латунь после неправильного ТО?
С уважением Андрей.
