Применение
Алюминиевый сплав В95 в силу повышенной стойкости к разрывам и высокой прочности широко используется в машино-, ракето- и кораблестроении. Из материала производятся обшивка, конструктивные детали, кили и тому подобное.
Также из сплава изготавливаются трубы, прутки, круги, алюминиевые профили, плиты, прессованные полуфабрикаты. Алюминий В95 идеально подходит для производства наружных запчастей, которые работают на сжатие. Для улучшения технических характеристик производители используют специальное покрытие, позволяющее защитить материал от окисления.
Заполните данные ниже и наши менеджеры обязательно свяжутся с Вами в самое ближайшее время, а также проконсультируют по интересующим вопросам
Методы отжига листов из алюминия
Отжиг сплавов алюминия не считается обязательным к использованию. Но в большинстве случаев без данного способа термические обработки невозможно достигнуть желаемых параметров материала.
Основой использования отжига может стать особенное состояние сплава, какое может выражаться в уменьшении пластичности материала.
Использование отжига рекомендуется при наблюдении трех типов состояний:
- Присущее литым изделиям неравновесное состояние связано с разницей режимов температур. Скорость охлаждения литых изделий существенно превосходит рекомендуемую, при которой создается эффект равновесной кристаллизации.
- Пластическая дефармация. Подобное состояние может быть вызвано технологичными требованиями к свойствам и форме готового изделия.
- Разнородная структура материала, вызванная другими методами термические обработки, в том числе закалкой и старением. В данном случае происходит выделение одного из легирующих элементов в интерметаллидную фазу, сопровождающуюся перенасыщением элементов.
Указанные выше проблемы могут устранятся методом отжига. Нормализация структуры и состояния сплава из алюминия сопровождается повышением пластичности. В зависимости от типа неравновесного состояния выбираются разные методы отжига.
На данное время выделяют три режима отжига:
- Гомогенизация. Предназначается для обработки литых слитков. В процессе термообработки слитков при больших температурах достигается однородная структура. Это дает возможность облегчить процесс проката с уменьшением количества производственных затрат. В большинстве случаев может использоваться для увеличения качества деформированных изделий. Температура отжига выполняется в границах 500 градусов с дальнейшей выдержкой. Охлаждение можно проводить несколькими вариантами.
- Рекристаллизация. Используется для восстановления деформированных деталей. При этом требуется подготовительная обработка прессом. Температура отжига меняется в диапазоне от 350 до 500 градусов. Время выдержки не превышает 2-х часов. Скорость и способ охлаждения не имеет особенных рамок.
- Гетерогенизация. Добавочная отжиг после иных методов термические обработки. Такой способ нужен для разупрочнения сплавов алюминия. Этот способ обработки дает возможность уменьшить степень крепость с одновременным повышением уровня пластичности. Отжиг выполняется приблизительно при 400 градусах Цельсия. Выдержка в большинстве случаев составляет 1-2 часа. Данный тип отжига существенно делает лучше характеристики эксплуатации металла и увеличивают степень сопротивления коррозии.
Организация контроля технологии закалки на прессе
Профили могут считаться закаленными на прессе, если при этом обеспечивается должный контроль необходимых технологических параметров, а также их регистрация и хранение.
Контроль температуры заготовки перед прессованием
Контроль технологии должен обеспечивать исключение перегрева металла или его вредного загрязнения печной атмосферой. Например, индукционный нагрев требует замеров градиентов температуры вдоль заготовки. При применении прямого газового нагрева необходимо правильно расположить термопары из-за возможной неоднородности температуры поверхности.
Контроль температуры должны включать, как минимум: 1) температуру заготовки в печи нагрева и 2) температуру заготовки на выходе из печи непосредственно перед загрузкой в пресс.
Контроль температуры металла после выхода из пресса
После выхода из пресса контрольными точками замера температуры профиля являются, как минимум: 1) температура металла на входе в закалочное устройство; 2) температура металла на выходе из закалочного устройства.
Контроль временных параметров
Контролируют и регистрируют следующие временные параметры: – время от выхода заготовки из печи нагрева и началом прессования; – время между выходом металла из пресса и его входом в закалочное устройство; – время нахождения профиля в закалочном устройстве.
Контроль скорости охлаждения
Применяют следующие методы охлаждения:
- прохождение профиля через воду или смесь воды и гликоля в стоячей волне;
- погружение профиля закалочный бак;
- подачу на профиль воды из спрейеров;
- подачу на профиль водовоздушной смеси;
- подачу на профиль сжатого воздуха;
- комбинация указанных выше методов;
- другие методы.
Тигель для плавки
Плавка алюминия в домашних условиях требует наличия специальной емкости с носиком из тугоплавкого материала. Это так называемый тигель. Тигли могут быть фарфоровые, кварцевые, стальные, чугунные, изготовленные из корунда или графита. В домашних условиях можно использовать покупной тигель или изготовить его, например, из отрезка стальной трубы достаточно большого диаметра. Правда, для этого нужна болгарка, сварочный аппарат и навыки владения этими инструментами.
Размеры тигля зависят от необходимого количества алюминия, который нужно расплавить. Этот ковш должен равномерно прогреваться, а его тепло — передаваться к сырью.
Какой источник тепла использовать?
Для переплавки алюминия в бытовых условиях применяются:
- Муфельная печь, которую можно изготовить самостоятельно. Это эффективный метод, позволяющий быстро расплавить алюминий.
- Паяльная лампа может расплавить алюминий в малых количествах.
- Иногда используется газовый резак.
Читать также: Мотоблоки марки и характеристики
Из кирпичей сооружается очаг, каркас изготавливается из металлической емкости. Сбоку сверлится отверстие для подачи кислорода. К металлической трубке присоединяется пылесос, фен или другой прибор, нагнетающий воздух. После разведения огня тигель помещают в очаг.
Чтобы добиться лучшей термообработки, по бокам тоже выкладываются угли. Чтобы избежать потери тепла, можно соорудить крышку, оставить отверстия для выхода дыма. Если металл нужно расплавить один раз, нет необходимости оборудовать печь. Простая газовая плита поможет раскалить алюминий до нужной температуры. Небольшие куски металла плавятся примерно за полчаса.
Обычно жестяная банка применяется в качестве тигля. Чтобы добиться равномерного распределения температуры, емкость с алюминием помещают в другую банку таким образом, чтобы зазор между стенками равнялся 1 см. Чтобы обеспечить доступ пламени, нужно проделать в большой банке несколько отверстий по 3-4 см в диаметре. Рассекатель на конфорке удалять необязательно. Так можно добиться равномерного обогрева банки с металлом. Большую жестянку накрывают крышкой, чтобы тепло не выходило.
Изготовление камеры для закаливания металла
Основным материалом для изготовления корпусов домашних печей для закалки стали являются твердые огнеупоры в виде блоков различных размеров и шамотная глина. В такой печи достигается температура свыше 1200 °C, поэтому в ней можно закалить изделия не только из углеродистой или инструментальной, но и из высоколегированной стали. При изготовлении домашних печей из шамотной глины сначала делают картонный каркас по форме и размеру рабочей камеры, который затем покрывают слоем шамота. Поверх его наматывают нагревательную спираль, а затем накладывают основной теплоизолирующий слой
При такой конструкции область нагрева изолирована от нагревательного элемента, что важно, когда необходимо закалить сталь, чувствительную к окислам и выгоранию углерода. Самой же распространенной конструкцией домашних закалочных печей являются установки, тепловые корпуса которых выполнены из шамотного кирпича или аналогичных ему огнеупоров
Рабочая температура у таких материалов более 1400 °C, поэтому в подобных печах можно закалить практически любой вид стали и многие тугоплавкие сплавы. Конструктивно такая домашняя печь похожа на обычную печь на дровах, только имеет гораздо меньшие размеры. Нагрев металла в ней осуществляется с помощью электрической спирали, уложенной в пазы по периметру внутреннего пространства. Если необходимо качественно закалить сталь, ее необходимо нагреть до точно заданной температуры, поэтому большинство таких домашних самоделок оснащено терморегуляторами (их свободно можно приобрести на «Алиэкспресс»).
На видео ниже показано устройство такой домашней печи с торцевой загрузкой и терморегулятором, который позволяет закалить сталь с точным соблюдением температурных режимов. Ее тепловой корпус изготовлен из муллитокремнеземистых огнеупорных плит ШПТ-450.
Подробное описание конструкции и рекомендации по созданию печи с верхней загрузкой, в которой можно закалить изделия длиной до 54 см, можно посмотреть в следующем видео. Здесь тепловой корпус печи изготовлен из шамотного кирпича (типа ШБ) и также используется терморегулятор. Кроме верхней загрузки, особенностью этого устройства является спираль из кантала, который служит во много раз дольше традиционного нихрома и фехраля.
Технологические нюансы закалки
Закалка, которая является одним из типов термической обработки металлов, выполняется в два этапа. Сначала металл нагревают до высокой температуры, а затем охлаждают. Различные металлы и даже стали, относящиеся к разным категориям, отличаются друг от друга своей структурой, поэтому режимы выполнения термической обработки у них не совпадают.
Режимы термообработки некоторых цветных сплавов
Термическая обработка металла (закалка, отпуск и др.) может потребоваться для:
- его упрочнения и повышения твердости;
- улучшения его пластичности, что необходимо при обработке методом пластической деформации.
Если вы решили закалить металл своими силами, очень важно правильно осуществлять такую процедуру, как нагрев. Этот процесс не должен сопровождаться появлением на поверхности изделия черных или синих пятен
О том, что нагрев происходит правильно, свидетельствует ярко-красный цвет металла. Хорошо демонстрирует данный процесс видео, которое поможет вам получить представление о том, до какой степени нагревать металл, подвергаемый термической обработке.
В качестве источника тепла для нагрева до требуемой температуры металлического изделия, которое требуется закалить, можно использовать:
- специальную печь, работающую на электричестве;
- паяльную лампу;
- открытый костер, который можно развести во дворе своего дома или на даче.
Закалка ножа на открытых углях
Выбор источника тепла зависит от того, до какой температуры надо нагреть металл, подвергаемый термической обработке.
Выбор метода охлаждения зависит не только от материала, но также от того, каких результатов нужно добиться. Если, например, закалить надо не все изделие, а только его отдельный участок, то охлаждение также осуществляется точечно, для чего может использоваться струя холодной воды.
Быстрое охлаждение, для которого используется охладитель одного типа, оптимально подходит для того, чтобы закаливать стали, относящиеся к категории углеродистых или легированных. Для выполнения такого охлаждения нужна одна емкость, в качестве которой может использоваться ведро, бочка или даже обычная ванна (все зависит от габаритов обрабатываемого предмета).
Охлаждение заготовки ножа в масле
В том случае, если закалить надо стали других категорий или если кроме закалки требуется выполнить отпуск, применяется двухступенчатая схема охлаждения. При такой схеме нагретое до требуемой температуры изделие сначала охлаждают водой, а затем помещают в минеральное или синтетическое масло, в котором и происходит дальнейшее охлаждение. Ни в коем случае нельзя использовать сразу масляную охлаждающую среду, так как масло может воспламениться.
Для того чтобы правильно подобрать режимы закалки различных марок сталей, следует ориентироваться на специальные таблицы.
Режимы термообработки быстрорежущих сталей
Режимы термической обработки легированных инструментальных сталей
Читать также: Бензопила с насадкой для болгарки цена
Режимы термической обработки углеродистых инструментальных сталей
Изготовление форм для литья
В домашнем производстве невыгодно использовать промышленные пресс-формы для литья алюминия. Процесс получится сложным и дорогим, да и сами приборы занимают очень много места.
Для того чтобы алюминий принял нужную форму, можно прибегнуть к использованию земли или изготовлению формы самостоятельно. Под первым вариантом предполагается, что пользователь должен вырыть яму определенно формы, в которую и будет производиться заливка алюминия.
Но мы пойдем другим путем и изготовим формы своими руками. Для этого можно использовать пенопласт, из которого просто вырезается нужная форма. Литье алюминия в пенопласт является безопасным и эффективным.
Литье алюминия по газифицируемым моделям
А также можно использовать гипс или цемент, но использование второго способа нецелесообразно, так как форма будет иметь только прямоугольный вид. При помощи гипса можно создать любую конфигурацию.
Рекристаллизационный отжиг алюминия
Рекристаллизационный отжиг заключается в нагреве деформированного сплава до температур выше температуры окончания первичной рекристаллизации, применяется для снятия наклепа и получения мелкого зерна. У большинства алюминиевых сплавов при степени деформации 50—70% температура начала рекристаллизации находится в пределах 280—300°С. Температура рекристаллизационного отжига в зависимости от состава сплава колеблется от 300 до 500 °С (высокий отжиг), с выдержкой 0,5—3,0 ч. После рекристаллизационного отжига сплавов, неупроч-няемых термической обработкой, скорость охлаждения выбирают произвольно. Для сплавов, упрочняемых термической обработкой, скорость охлаждения до 200—250°С должны быть
30°С/ч. Отжиг в качестве промежуточной операции применяют между горячей и холодной деформациями. Разновидностью рекристаллизационного отжига является неполный отжиг (низкий отжиг), который позволяет получить промежуточные свойства — между нагартованным состоянием и рекристаллизо-ванным. В этом случае температура отжига должна быть ниже температуры окончания рекристаллизации для получения полигони зованной структуры или частично рекристаллизованной, когда наклеп снимается частично (температура отжига 150—300°С). Неполный отжиг чаще применяют для деформированных сплавов неупрочняемых закалкой и старением.
При каких температурах происходит закалка стали, что служит охлаждающей средой
Наиболее часто процессу закалки подвергают различные стали. Это связано с тем, что сталь является основным материалом при изготовлении механизмов и конструкций. Для каждой марки стали выведены свои оптимальные показатели, при которых происходит процесс закалки. Проститутки в Челябинске: 74girls.com Для марок быстрорежущих сталей можно сказать, что:
- Сталь Р18 закаливается при температуре 1270 градусов по Цельсию, с дальнейшим охлаждением в масле;
- Р9К5, Р9М4К8, Р6М5К5 – при 1230 градусах, с остыванием в том же охладителе;
- Р6М5 – при 1220 градусах с охлаждением в масле;
- Р2АМ9К5 – при 1200 градусах с тем же охладителем;
- Р12Ф3 – 1250 градусов.
Для марок инструментальных легированных сталей показатели следующие:
- Х – температура в пределах 830-850 градусов, среда охлаждения – масло;
- ХВСГФ, 9ХС – 840-860, масло;
- ХВГ, В2Ф – 820-840, для первой – масло, для второй – вода;
- 13Х — 760-800, вода;
- 11ХФ – 810-830, масло;
- Х12, Х12МФ – 960-980, масло.
Для марок инструментальных углеродистых сталей показатели следующие:
- У7 – температура в пределах 800-820 градусов, охлаждение в воде;
- У8 – 780-800, вода;
- У10 – 770-800, вода;
- У12 – 760-790, вода.
Проверка качества закалки
Если на поверхности остаются бороздки, то это значит, что закалить сталь до нужного значения не получилось и ее твердость ниже этой величины. Если же надфиль скользит по поверхности закаленного металла, то его твердость в норме.
Еще один способ проверки качества домашней закалки — это царапание закаленной сталью поверхности бутылочного стекла (см. фото ниже). Кроме твердости, в домашних условиях при наличии определенных навыков можно проверить и структуру металла. Для этого необходимо закалить несколько образцов одинаковой стали в разных режимах, а затем на глаз сравнить структуру и размер зерна.
Печи для плавки
Технология плавки алюминия в домашних условиях достаточно проста. В специальном ковше нагревается лом алюминия до температуры, превышающей температуру плавления этого металла, расплав некоторое время выдерживается в разогретом состоянии, с его поверхности снимается шлак, затем чистый металл разливается в форму для остывания. Время плавки зависит от конструкции печи, то есть той температуры, которую она способна обеспечить.
Если используется паяльная лампа или газовая горелка, то они нагревают алюминий сверху. Правда, печь при этом все равно складывается из кирпичей колодцем без связующего раствора, внутри которого будут прогорать угли для нагревания емкости снизу и поддержания ее в нагретом состоянии.
Примерно так же выглядит конструкция печи, если тигель прогревается снизу с помощью обычных дров и фена для сушки волос. Только в этом случае дрова укладываются в кирпичном колодце не на дно, а на решетку, расположенную на первом ряду кирпичей, а в этом ряду оставляется отверстие для металлической трубы, надетой на горловину фена и закрепленной на ней изолентой. Тиглем в этом случае служит консервная банка, естественно, не алюминиевая, в которой на небольшом расстоянии от верха проделываются диаметрально противоположные сквозные отверстия. В эти отверстия продевается стальной прут, за который банка должна подвешиваться в печи. Фен нужен для нагнетания горячего воздуха в пространство между кирпичами и тиглем. Иногда вместо кирпичей используют металлическую бочку.
Если плавка должна происходить достаточно часто, то можно своими руками изготовить муфельную печь с вертикальной загрузкой тигля или купить готовую.
Свойства алюминия
Замечательным свойством алюминия является его легкость; плотность алюминия примерно в три раза меньше, чем у стали, меди или цинка. Чистый алюминий — мягкий металл, но образует сплавы с другими элементами, что обеспечивает большой диапазон полезных свойств. В ряду величин теплопроводности и электрической проводимости алюминий стоит после серебра и меди.
В реакции со щелочами он образует алюминаты, например, с NaOH образует NaAlO2. Алюминий проявляет амфотерные свойства, так как он реагирует и с кислотами, и со щелочами. На воздухе алюминий быстро покрывается прочной защитной пленкой оксида Al2O3, предохраняющей его от дальнейшего окисления.
Поэтому алюминий стабилен на воздухе и в присутствии влаги даже при умеренном нагревании. Если защитная пленка оксида нарушена, то при нагревании на воздухе или в кислороде он сгорает ярким белым пламенем. При нагревании алюминий активно реагирует с галогенами, серой, углеродом и азотом. Расплавленный алюминий реагирует с водой со взрывом.
СВОЙСТВА АЛЮМИНИЯ
- Атомный номер 13
- Атомная масса 26,9815
- Изотопы стабильные 27, нестабильные 24, 25, 26, 28, 29
- Температура плавления, ° С 660
- Температура кипения, ° С 2467
- Плотность, г/см3 2,7
- Твердость (по Моосу) 2,0-2,9
- Содержание в земной коре, % (масс.) 8,13
- Степени окисления +3
Литье алюминия под давлением сложной формы
Литье алюминия под давлением — технологичный процесс, обеспечивающий высокое качество тонкостенных изделий различных форм и конфигураций, практически не требующий последующей механической доработки.
Можно получать отливки, имеющие внутреннюю или наружную резьбу, различные каналы и полости, толщину стенок от 0,5 до 5 миллиметров. Вес изделий может составлять от нескольких граммов, до десятков килограммов.
Если вам нужна машина для литья под давлением, обращайтесь в .
Звоните по телефонам или обращайтесь по обратной связи! Наши менеджеры ответят на все интересующие вас вопросы, помогут подобрать подходящий агрегат и пресс-формы к нему, оформить заказ по минимальной цене.
Рис.1 Машина для литья алюминия под давлением DC-420V4N
Что такое литье алюминия под давлением сегодня
Современные процессы литья под давлением алюминиевых сплавов отличаются полной автоматизацией производства, высокой производительностью и идеальной точностью линейных размеров выпускаемых изделий.
Блок ЧПУ задает необходимые режимы, параметры и способы литья:• температурный режим плавления сырья;• давление и скорость впрыска расплава;
Способы бытовой закалки металла
Чтобы закалить изделие из металла в домашних условиях, в первую очередь следует определиться со способом его разогрева до необходимой температуры, а также подобрать емкости для охлаждающих жидкостей. Кроме того, необходимо выбрать домашнее помещение или место во дворе, где можно заниматься закалкой с соблюдением всех требований техники безопасности. Для нагревания можно использовать источники с открытым пламенем. Но таким способом удастся разогреть и закалить только небольшие по объему детали. К тому же открытое пламя вызывает окисление и обезуглероживание, которые негативно влияют на поверхностный слой металла. Температуру нагрева домашние мастера, как правило, определяют по цвету нагретой заготовки. На рисунке ниже приведена цветовая таблица, без которой невозможно правильно закалить изделие из углеродистой стали. Для легированных сталей температурный диапазон обычно сдвинут в сторону увеличения на 20÷50 °C.
Для того чтобы закалить изделие из стали с полным и равномерным прогревом, лучше всего воспользоваться такими источниками тепла, как кузнечные горны и закрытые печи. Это оборудование несложно изготовить самому в домашней мастерской, а эксплуатировать его можно как в помещении, так и на открытом воздухе. Для наддува в кузнечном горне обычно используют промышленный фен, а в качестве топлива подойдет древесный уголь, который продается в любом супермаркете. Небольшую закрытую печь легко изготовить из пары десятков шамотных кирпичей. При этом в зависимости от метода закалки металла в ней можно не только закалить, но и провести отпуск с прогревом всего объема изделия. Проще всего с емкостями для охлаждения и зажимным инструментом. Для закалочной жидкости подойдет любой негорючий сосуд достаточного размера, а удерживать и перемещать деталь можно щипцами или крючьями с ручками подходящей длины. На видео ниже показано, как в домашних условиях можно закалить топор с использованием самодельного горна и двух емкостей с разными охлаждающими средами.
Закалка на открытом огне
Самый простой способ закалить небольшую деталь в домашних условиях — это нагреть ее на открытом пламени до нужной температуры, руководствуясь при этом цветовыми таблицами. В качестве источника нагрева в таких случаях можно использовать газовую горелку, паяльную лампу или даже конфорку домашней газовой плиты. Главный недостаток такой закалки — это сложность равномерного прогрева изделия по всему объему, т. к. пламя создает высокую температуру на узком, ограниченном участке. Этот способ подойдет, когда необходимо закалить торец удлиненного изделия, например режущую часть сверла или лезвие стамески, или же небольшую деталь размером в несколько сантиметров. Еще одна проблема, с которой может столкнуться домашний мастер, решивший закалить углеродистую сталь открытым пламенем, — это сильное окисление и выгорание углерода в поверхностном слое железа, которые приводят к деградации его структуры.
