способ термической обработки деталей из медных сплавов
Классы МПК: | C21D1/04 с одновременным использованием ультразвука, магнитных или электрических полей |
Автор(ы): | Покоев А.В., Осинская Ю.В. |
Патентообладатель(и): | Самарский государственный университет |
Приоритеты: |
подача заявки:
2001-11-13 публикация патента:
10.12.2003 |
Изобретение относится к металлургии и термической обработке медных сплавов. Предложен способ термической обработки деталей из медных сплавов, включающий нагрев до температуры 3505oС и старение в течение 0,17 - 2 ч, при этом одновременно со старением деталей из медных сплавов их подвергают воздействию однородного постоянного магнитного поля напряженностью 71 кЭ. Техническим результатом является повышение прочностных свойств медных сплавов, в частности микротвердости, а также достижение наиболее однородной мелкодисперсной структуры материала после обработки. 2 табл.
Рисунок 1
Формула изобретения
Способ термической обработки деталей из медных сплавов, включающий нагрев до температуры 3505С и старение в течение 0,17 - 2 ч, отличающийся тем, что одновременно со старением деталей из медных сплавов их подвергают воздействию однородного постоянного магнитного поля напряженностью 71 кЭ.Описание изобретения к патенту
Изобретение относится к области металлургии и термической обработки медных сплавов. Известен способ проведения термической обработки материалов [Малыгин Б. В. Магнитное упрочнение инструмента и деталей машин. - М.: Машиностроение, 1989, с. 93-97. ] . Способ заключается в помещении деталей из металлических сплавов в индуктор и обработке их импульсами магнитного поля различной напряженности, длительности и количества. Недостатками этого способа являются конструктивная сложность используемого оборудования, включающего блоки формирователя импульсов, программные устройства и др., высокие напряженности накладываемых полей и недостаточно однородная структура сплава после обработки. Наиболее близким техническим решением, выбранным в качестве прототипа, является способ термической обработки материалов медных сплавов [Тофпенец Р. Л. Разупрочняющие процессы в стареющих сплавах. -Минск: Наука и техника, 1979, с. 21-29. ], заключающийся в нагреве сплава до 350oС и выдержке в течение 1-4 ч, при этом достигаются значения микротвердости от 140 до 400 кг/мм2. Недостатком этого способа является недостаточно высокие значения параметров, характеризующих прочностные свойства материала, а также низкая однородность материала после обработки. Задачей изобретения является повышение прочностных свойств материала, а в частности, микротвердости сплава, а также достижение наиболее однородной структуры материала после обработки. Указанная задача достигается тем, что в способе термической обработки деталей из медных сплавов, при котором их нагревают до температуры 3505oС, выдерживают в течение 0,17-2 ч, одновременно с нагревом деталь подвергается воздействию постоянного магнитного поля напряженностью 71 кЭ. Предварительно перед старением детали подвергали закалке с температуры 800oС в воду с температурой 20oС. При решение поставленной задачи создается результат, который заключается в следующем. При воздействии на детали из медного сплава постоянного магнитного поля при повышенной температуре происходит изменение кинетики старения сплава, приводящее к ускорению процесса старения и повышению однородности структуры. Пример конкретного выполнения - образец из бериллиевой бронзы БрБ-2 старили в однородном постоянном магнитном поле и без него при температуре 3505oС, времени старения 0,17-2 ч и напряженности постоянного магнитного поля в интервале от 0 до 7 кЭ. Предварительно перед старением образцы подвергали закалке с температуры 800oС в воду с температурой 20oС. Старение проводили на установке, позволяющей осуществлять его в вакууме в постоянном магнитном поле, создаваемом электромагнитом постоянного тока. После старения на образцах, состаренных в поле и без него, измеряли среднее значение микротвердости (в кг/мм2) (табл. 1), размер блоков когерентного рассеяния (D), относительную микродеформацию (d/d) и плотность дислокаций () (табл.2). Результаты измерений (табл.1) показали, что наложение однородного постоянного магнитного поля на все режимы старения всегда приводит к заметному увеличению среднего значения микротвердости на 10-76 кг/мм2, т.е. на 3-22%. Из результатов металлографических и рентгеноструктурных исследований испытуемого материала (табл.2) видно, что после термомагнитной обработки сплав имеет более однородную мелкодисперсную структуру. Таким образом, установлено, что оптимальным режимом старения является следующий режим: температура 3505oС, время отжига 1 ч, напряженность магнитного поля 71кЭ. Использование заявляемого изобретения позволяет повысить микротвердость сплава на 3-22% и получить более однородную мелкодисперсную структуру.Класс C21D1/04 с одновременным использованием ультразвука, магнитных или электрических полей