Металлопрокат на складе «М-Комплект»
(044)490-04-88 (063)717-67-74


Температурный интервал нагрева

Основное требование при выборе температуры нагрева под закалку алюминиевых деформируемых сплавов — получение максимально возможной концентрации легирующих элементов в твердом растворе для обеспечения высокого эффекта упрочнения при последующем старении.

Увеличение степени пересыщения твердого раствора при закалке достигается повышением температуры нагрева при необходимой для наиболее полного растворения избыточных фаз выдержке и резким охлаждением.

Нагрев под закалку не всегда переводит сплав в однофазное состояние, так как во многих алюминиевых сплавах содержание легирующих элементов превышает предел растворимости. В зависимости от диаграммы состояния, фазового состава и особенностей структуры, обусловленных предыдущей обработкой, алюминиевые сплавы могут иметь различный интервал закалочных температур. Верхняя граница температурного интервала нагрева под закалку устанавливается во избежание пережога с учетом присутствия или образования в сплаве наиболее легкоплавких эвтектик, возможного перепада температуры и точности контроля (регулирования) теплового режима в объеме рабочего пространства термических агрегатов. Нижний предел интервала закалочных температур определяется требуемым комплексом свойств.

Для большинства промышленных алюминиевых сплавов нагрев под закалку можно осуществлять в достаточно широком температурном интервале, однако рекомендуемый интервал, обеспечивающий оптимальное сочетание свойств, несколько уже и, как правило, не превышает 10°С . Наибольший интервал температур, при которых можно производить нагрев под закалку, характерен для сплавов системы Al—Zn—Mg (350—500°С) и Al—Zn—Mg—Сu (460—500 °С).


Рекомендуемый температурный интервал нагрева промышленных алюминиевых сплавов под закалку
Система Марка сплава T, °C
Al-Zn-Mg В92Ц 450—470
1911, 1915, 1925 450—460
Al—Zn—Mg—Си B91, B95, В96Ц,
В96Ц-1
465—475
В96ЦЗ 460—470
B93 450—465
Al—Сu—Mg Д1 495-510
Д19, ВД17 495—505
ВАД1, M40 498—508
Д16 490—498
Al—Си—Li 1230 515—525
Al—Си—Mn Д20, 1201 530—540
Д21 520—530
Al—Си— Mg—Fe—Ni AK4-1 525—535
Al—Си—Mg—Si AK8 495—505
AK6 505—525
Al—Mg—Si АД31, АДЗЗ, АД35 525—535
АВ 510—530
Al—Mg—Li 1420 450—465

Свойства сплава В95 в состаренном состоянии мало зависят от изменения температуры нагрева под закалку в интервале 460 — 480°С. Для холоднокатаных листов этот интервал, может быть расширен. Однако максимальная температура ограничена из-за интенсивной диффузии легирующих элементов в плакирующий слой. Широким интервалом закалочных температур (450—500 °С) характеризуется также сплав 1420. Для сплавов системы Al—Си—Mg (дюралюмины) требуется наиболее точное выполнение температурного режима нагрева под закалку — в пределах 6 — 8°С, так как максимально допустимая температура всего лишь на несколько градусов ниже температуры солидуса. Это особенно важно для сплава Д16, у которого начальные стадии пережога иногда обнаруживаются даже при рекомендованных ранее температурах нагрева (498 — 500 °С) в случае содержания меди и магния на верхнем пределе по ГОСТу. В связи с этим максимальную температуру нагрева под закалку сплава Д16 рекомендуется ограничить 498 °С. В случае содержания основных легирующих элементов ближе к нижнему пределу по ГОСТу возможно допустить закалку с температуры не выше 503°С.

В большинстве случаев рекомендуется проводить закалку с максимально возможной температуры в указанных интервалах. Однако при этом следует учитывать, что для многих сплавов эта температура лишь на 5 —10 °С ниже температуры солидуса, которая может значительно колебаться в зависимости от химического состава сплава даже в пределах одной марки и от технологии предшествующих обработок.

Максимальную температуру нагрева под закалку регламентируют и в тех случаях, когда требуется сохранить нерекристаллизованную структуру, уменьшить рост зерна и диффузию в плакирующий слой, предотвратить сильное окисление поверхности, уменьшить склонность к трещинообразованию при охлаждении массивных полуфабрикатов с крупнокристаллическим ободком, а также уменьшить коробление.

В процессе закалки необходима высокая точность выполнения температурного режима и равномерность нагрева садки металла. Для обеспечения оптимального сочетания свойств перепад температуры в термических агрегатах не должен превышать ±5°С, а часто даже ±3°С.

Упрочнение в результате закалки определяется не только режимом этого процесса, но и системой легирования, на базе которой разработан сплав. Из промышленных сплавов наибольшим приростом прочности в результате закалки по сравнению с прочностью в отожженном состоянии характеризуются сплавы системы Al—Zn—Mg—Сu. Эффект закалки этих сплавов достигает 200—230МПа. Большинство сплавов, разработанных на базе систем Al—Сu—Mg, Al—Сu—Li, Al—Сu—Mn, Al—Mg—Si, Al—Mg—Si—Сu и Al—Mg—Li, имеют эффект закалки 100 — 180МПа. Некоторые сплавы, относящиеся к системе Al—Zn—Mg, даже несколько теряют прочность из-за большей гомогенности в закаленном состоянии по сравнению с отожженным.