АК6

Характеристика сплава АК6 (и сходных): ковочные сплавы АК6, АК8 системы Аl—Mg—Si—Сu обладают хорошей пластичностью и стойкостью к образованию трещин при горячей пластической деформации. По химическому составу близки к дуралюминам, отличаясь более высоким содержанием кремния.

Сплавы склонны к коррозии под напряжением. Детали следует анодировать или защищать лакокрасочными покрытиями.

Сплавы удовлетворительно соединяются точечной и шовной сваркой, а сплав АК8 — аргонодуговой. Прочность сварного шва составляет 0,6—0,7 σ_в основного материала. Сплавы хорошо обрабатываются резанием.

Сплав АК6 применяют для изготовления сложных штамповок (крыльчатки вентилятора для компрессоров реактивных двигателей, корпусные агрегатные детали, крепежные детали и др.).

Сплав АК8 применяют для высоко-нагруженных деталей самолетов, изготовленных ковкой и штамповкой (рамы, фитинги, пояса лонжеронов и др.). Сплав можно использовать для деталей, работающих в условиях криогенных температур.

Ковка полуфабрикатов и изделий из сплава АК6 и сходных: термомеханические условия деформирования при ковке - скорость, степень деформации и температура оказывают существенное влияние на структуру и свойства металла, его сопротивление деформации и на пластические характеристики.

В процессе обработки металлов давлением различают горячую, неполную горячую и холодную деформации. При горячей деформации процессы рекристаллизации проходят полностью и металл получает равновесную структуру без следов упрочнения.

При неполной горячей обработке процессы рекристаллизации проходят не полностью, поэтому металл будет одновременно иметь равноосную рекристаллизованную и нерекристаллизованную (с вытянутыми зернами) структуру. Неполная горячая деформация, наблюдающаяся при температурах, которые незначительно превышают температуру рекристаллизации, и высоких скоростях деформирования, ведет к увеличению неравномерности деформации и, как следствие, к возникновению остаточных напряжений в металле и понижению его пластических характеристик. На практике следует всячески избегать неполной горячей деформации, так как она дает низкое качество поковок. Этот вид деформации может иметь место при обработке некоторых алюминиевых сплавов, обладающих низкой скоростью рекристаллизации и допускающих высокие скорости деформирования. Поэтому эти сплавы обычно обрабатывают с низкими скоростями.

Особенность нагрева заготовок из алюминиевых сплавов для ковки и штамповки заключается в необходимости точного соблюдения соответствующих температур. Ввиду этого нагрев заготовок из алюминиевых сплавов производится только в электронагревательных устройствах, где достигается высокая точность температуры нагрева и сравнительно легко осуществляется автоматизация процесса.

Время нагрева заготовок из алюминиевых сплавов в электропечах сопротивления с принудительной циркуляцией воздуха рекомендуется 1 —1,2 мин на 1 мм диаметра (толщины) для заготовок диаметром до 100 мм и 0,8—1,0 мин на 1 мм диаметра для заготовок диаметром более 100 мм. Если отсутствует принудительная циркуляция воздуха, то время нагрева следует увеличивать на 25—50%.

Кроме нагрева заготовки до верхней границы температурного интервала ковки, необходимо дать выдержку при этой температуре для ее выравнивания. Продолжительность выдержки для прессованных заготовок из глюминиевых сплавов зависит от их диаметра (толщины) и составляет 0,3—0,4 мин на 1 мм диаметра. Отсчет времени выдержки начинают с того момента, когда температура заготовок достигает величины на 15—20 град ниже верхнего температурного интервала. Температурные интервалы ковки алюминиевых сплавов приведены в таблице.

В кузнечном производстве легких сплавов индукционный нагрев не получил такого широкого распространения, как при прессовании, потому что это производство носит мелкосерийный и даже штучный характер. Индукционный же нагрев предполагает постоянство размеров заготовок, в первую очередь по диаметру, который может изменяться для одного индуктора в пределах 20— 30 мм. Однако при нагреве заготовок для серийных штамповок индукционный нагрев успешно применятся.

Время нагрева индукционным методом зависит от сечения (диаметра) заготовки, мощности индуктора и лимитируется допустимым перепадом температуры заготовки. Для твердых сплавов типа Д16 этот перепад составляет 20 град; для сплавов типа АК6 до 40 град; для сплавов типа АВ, АМц, АД перепад допускается до 60—80 град.

Время нагрева заготовок из алюминиевых сплавов в индукторе до температуры ковки приведено в таблице ниже.

Инструмент, используемый для ковки в кузнечном производстве, подразделяют на следующие три группы:

• первая группа—основной технологический инструмент (верхние и нижние бойки, осадочные плиты, прошивни и др.), используемый для свободной ковки;
• вторая группа — поддерживающий или вспомогательный инструмент и приспособления (клещи, кантователи, зажимные губки манипуляторов и др.); при помощи их осуществляют перенос, передачу, кантовку или поддержку слитков и заготовок;
• третья группа — измерительный инструмент (кронциркули, линейки, шаблоны и др.).

Основной технологический инструмент. Размеры бойков для молотов и прессов определяют конструктивно, исходя из нижнего и верхнего положения траверсы. Размеры бойков для молотов приведены в таблице.

По форме бойки бывают плоские и фигурные. Ковка в фигурных бойках позволяет значительно повысить пластичность деформируемого металла, избежать ковочных трещин, а также получить поковки более точных размеров.

Как правило, кромки рабочей поверхности бойков имеют радиусы закругления, что позволяет избегать дефектов в виде зажимов и трещин в поковках. Величину радиуса закругления выбирают в зависимости от ширины бойка, она составляет примерно 0,1 ширины бойка.

К материалу бойков предъявляют следующие требования:

• высокая ударная вязкость;
• способность сохранять необходимую твердость при нагреве до 400—480° С;
• разгароустойчивость (способность работать без образования трещин в условиях нагрева и быстрого охлаждения).

Для изготовления бойков рекомендуются стали: 50Г, 5ХНС, 40ХН, 5ХНВ, 5ХНГ, 5ХНМ.