способ термической обработки высокоточных деталей из сплава ак4-1ч для стабилизации их размеров

Классы МПК:C22F1/057 сплавов с медью в качестве следующего основного компонента
Автор(ы):, ,
Патентообладатель(и):Открытое акционерное общество "Раменское приборостроительное конструкторское бюро" (ОАО "РПКБ") (RU)
Приоритеты:
подача заявки:
2010-08-10
публикация патента:

Изобретение относится к области термической обработки и может быть применено при термической стабилизации размеров высокоточных деталей из сплава АК4-1 ч. Способ включает закалку, искусственное старение, которое проводят в два этапа при температуре 190°С в течение 6 часов каждый, при этом после первого этапа старения осуществляют механическую обработку. Сокращается длительность технологического процесса. 1 табл.

Предлагаемый способ относится к области термической обработки и может быть применен при термической стабилизации размеров высокоточных деталей (рам, кронштейнов, корпусов и т.п.) во время их изготовления из плит сплава АК4-1 ч.

Известен способ термической стабилизации деталей из алюминиевых сплавов АК4-1 ч по ОСТ 1 80276-86-Термическая стабилизация размеров металлических деталей прецизионных приборов. Типовой технологический процесс табл.19 [1], взятый в качестве аналога. Недостатками аналога является то, что:

1) Этот типовой технологический процесс предусматривает 4 операции термической стабилизации, т.е. способ-аналог имеет длительный технологический процесс стабилизации размеров деталей.

2) В режимах стабилизации не применяется более высокая температура нагрева (190°С) для снижения напряжений после механической обработки.

Существует способ термической стабилизации размеров высокоточных деталей из сплава Д16 по патенту № 2354741 [2] (заявка № 2007122893 с приоритетом от 18 июня 2007 г.), взятый в качестве аналога. В этом способе искусственное старение выполняют в два этапа по 5,5 часов каждый. Для сплава АК4-1 ч этого времени недостаточно, т.к. он легирован никелем и требует более длительного искусственного старения - 12 часов.

Наиболее близким аналогом предложенного изобретения является способ термической обработки высокоточных деталей из сплава АК4-1 ч для стабилизации их размеров, включающий закалку и старение (RU 2323999 С1, МПК C22F 1/057, 10.05.2008, формула).

Технический результат, достигаемый при использовании предлагаемого способа, состоит в сокращении длительности технологического процесса.

Технический результат, достигается тем, что способ термической обработки высокоточных деталей из сплава АК4-1 ч для стабилизации их размеров включает закалку и старение, причем искусственное старение проводят в два этапа при температуре 190°С в течение 6 часов каждый, при этом после первого этапа старения осуществляют механическую обработку.

Отличительный признак предлагаемого способа: проведение механической обработки после первого этапа искусственного старения, проводимого при 190°С в течение 6 часов и совмещение второго этапа искусственного старения со стабилизирующим отпуском, проводимого при 190°С в течение 6 часов, вместо операции 5 табл.19 [1], которая длится 8-10 часов при 160-180°С.

Перечисленные особенности являются новым существенным отличием предлагаемого способа от известных, что и обеспечивает технический результат за счет совмещения второго этапа искусственного старения со стабилизирующим отпуском.

Пример практического применения.

Подвергали закалке и стабилизирующей обработке образцы из сплавов АК4-1 ч по различным режимам. Результаты исследования указаны в таблице. Искусственное старение сплавов АК4-1 ч разделяли на 2 временных этапа согласно [3] «Термическая обработка полуфабрикатов и деталей из алюминиевых и алюминиевых деформируемых сплавов п.5.2.7 ПИ 1.2.255-83. Типовой технологический процесс».

Свойства образцов из сплава АК4-1 ч, термообработанных по различным режимам
№ № п/п Режим старения при 190°С Свойства и изменение размеров образцов, Свойства и изменение размеров образцов после 140°С в течение 8 часов (стабилизирующее старение) Примечание
способ термической обработки высокоточных деталей из сплава ак4-1ч   для стабилизации их размеров, патент № 2434971 в, кгс/мм2 способ термической обработки высокоточных деталей из сплава ак4-1ч   для стабилизации их размеров, патент № 2434971 , %способ термической обработки высокоточных деталей из сплава ак4-1ч   для стабилизации их размеров, патент № 2434971 в, кгс/мм2 способ термической обработки высокоточных деталей из сплава ак4-1ч   для стабилизации их размеров, патент № 2434971 , %Изменение размеров, ± мм
1Непрерывное 12 часов по ОСТ 1.80278-86 428 428 0Аналог
2 Прерывистое 6 часов +6 часовспособ термической обработки высокоточных деталей из сплава ак4-1ч   для стабилизации их размеров, патент № 2434971 способ термической обработки высокоточных деталей из сплава ак4-1ч   для стабилизации их размеров, патент № 2434971 способ термической обработки высокоточных деталей из сплава ак4-1ч   для стабилизации их размеров, патент № 2434971 способ термической обработки высокоточных деталей из сплава ак4-1ч   для стабилизации их размеров, патент № 2434971 способ термической обработки высокоточных деталей из сплава ак4-1ч   для стабилизации их размеров, патент № 2434971 Предлагаемый режим
4211 4211 0
42 10 4210 0
3Прерывистое 4 часа +8 часовспособ термической обработки высокоточных деталей из сплава ак4-1ч   для стабилизации их размеров, патент № 2434971 способ термической обработки высокоточных деталей из сплава ак4-1ч   для стабилизации их размеров, патент № 2434971 способ термической обработки высокоточных деталей из сплава ак4-1ч   для стабилизации их размеров, патент № 2434971 способ термической обработки высокоточных деталей из сплава ак4-1ч   для стабилизации их размеров, патент № 2434971 способ термической обработки высокоточных деталей из сплава ак4-1ч   для стабилизации их размеров, патент № 2434971 Режим, выходящий за пределы предлагаемого способа
38 1238 12+0,015
42 1042 100
4 Способ по патенту № 2354741 5,5 часов 4-5,5 часов 4112 4212 +0,005Прототип
Примечания к таблице:
1. Закалку образцов из плиты способ термической обработки высокоточных деталей из сплава ак4-1ч   для стабилизации их размеров, патент № 2434971 60 мм производили по режиму 530±5°С, выдержка 1 час, охлаждение в воде 25°С. Режим согласно инструкции ВИАМ ПИ 1.2.255-83
2. При термической обработке использовали образцы тип III ГОСТ 1497-84. Торцы образцов доводили до шероховатости 0,16
3. Результаты измерения размеров (длины) образцов являются среднеарифметическим значением измерения 3-х образцов
4. Измерения длины (55 мм) образцов выполняли с точностью ±0,001 мм
5. Образцы по 3 шт от каждого режима вырезали из плиты согласно ГОСТ 17232-99

Из результатов таблицы следует, что предлагаемый режим не отличается от режимов аналога и прототипа по механическим свойствам и изменению размеров, но сокращает продолжительность технологического процесса изготовления деталей высокоточных приборов более чем на 8 часов за счет исключения операции 5 (см. лист 1).

Результаты таблицы подтверждают, что после применения предлагаемого способа термической стабилизации размеров высокоточных деталей закаленного сплава АК4-1 ч не обнаружено изменение размеров (таблица) после стабилизирующего старения при 140°С в течение 8 часов.

Использование предлагаемого способа позволяет:

Сократить режим термической стабилизации высокоточных деталей из сплава АК4-1 ч более чем на 8 часов за счет сокращения стабилизирующего отпуска (см. ссылку лист 1).

Источники информации

1. ОСТ 180278-86. Термическая стабилизация размеров деталей прецизионных приборов. Типовой технологический процесс. -1 л.

2. Патент № 2354741, заявка № 2007122893/02 от 18.06.2007 г.

3. Термическая обработка полуфабрикатов и деталей из алюминиевых и алюминиевых деформируемых сплавов ПИ 1.2.255-83. Типовой технологический процесс.

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

Способ термической обработки высокоточных деталей из сплава АК4-1ч для стабилизации их размеров, включающий закалку и искусственное старение, отличающийся тем, что искусственное старение проводят в два этапа при температуре 190°С в течение 6 ч каждый, при этом после первого этапа старения осуществляют механическую обработку.


Скачать патент РФ Официальная публикация
патента РФ № 2434971

patent-2434971.pdf
Патентный поиск по классам МПК-8:

Класс C22F1/057 сплавов с медью в качестве следующего основного компонента

Патенты РФ в классе C22F1/057:
усовершенствованные алюминиево-медные сплавы, содержащие ванадий -  патент 2524288 (27.07.2014)
улучшенные алюминиево-медно-литиевые сплавы -  патент 2497967 (10.11.2013)
рекристаллизованные алюминиевые сплавы с текстурой латуни и способы их получения -  патент 2492260 (10.09.2013)
способ закалки листовых заготовок из алюминиевого сплава д16 -  патент 2487961 (20.07.2013)
изделие из алюминиевого сплава с высокой стойкостью к повреждениям, в частности, для применений в авиационно-космической промышленности -  патент 2477331 (10.03.2013)
способ термической стабилизации размеров деталей прецизионных приборов из закаленного алюминиевого сплава д20 -  патент 2461643 (20.09.2012)
термостойкий сплав на основе алюминия и способ получения из него деформированных полуфабрикатов -  патент 2446222 (27.03.2012)
способ производства продуктов из алюминиевых сплавов серии аа2000 -  патент 2443798 (27.02.2012)
сплавы серии 2000 с повышенными характеристиками стойкости к повреждениям для аэрокосмического применения -  патент 2418877 (20.05.2011)
сплав al-cu-mg, подходящий для авиационно-космического применения -  патент 2418876 (20.05.2011)


Наверх