Термообработка Д16Т для снятия коробления

[Клиент 615]

Здравствуйте. Изготавливаем изделия в виде рамок с перемычками из Д16Т. Поводки начались сразу, но решили все-таки доделать, рассчитывая на то, что теоретически термичкой можно исправить. Подошел тот самый час Х. К термистам обращался, сказали что не делали такого, но готовы попробовать. Ну, в таком случае и сами можем попробовать. Приобрели печь до 300 градусов, пробуем. Не выходит ))

Может быть, кто то знаком с технологией, если таковая имеется? 

 

[bnickl 21]

Может ГОСТ 17535 поможет? 

[Клиент 615]

В общем, покрутили ручку до 250 (термометра нет) и оставили на ночь. Утром получили ровную деталь. По стуку звенит как каленая, по другим параметрам тоже похоже, что твердость сохранилась.

[Богоманшин Игорь 322]

Из ГОСТа 17535. Если у вас печь до 300 градусов, нужно старить на 185-195 градусах 6-12 часов.

[Клиент 615]

13 минут назад, Богоманшин Игорь сказал:

Из ГОСТа 17535. Если у вас печь до 300 градусов, нужно старить на 185-195 градусах 6-12 часов.

Перелопатил все источники, вчера пробовали,- не вышло. В таблице для Д16 указаны режимы, Д16Т, все же, закаленный, для него не нашел таблиц. Сегодня померяем по факту какая у нас температура, когда ручка на 250 градусов установлена.

[Богоманшин Игорь 322]

Только что, Клиент сказал:

В таблице для Д16 указаны режимы, Д16Т

Когда вы Д16Т в печь закинете на 200 градусов, буква Т чудесным образом исчезнет :)

Мы все подобные детали так гоняем через печь, на 190 градусов и на ночь оставляем.

[Клиент 615]

1 минуту назад, Богоманшин Игорь сказал:

Когда вы Д16Т в печь закинете на 200 градусов, буква Т чудесным образом исчезнет :)

Ну, температура отжига поболее будет. Во всяком случае при 200 ничего не поменялось, а при 250 вышло.

[Богоманшин Игорь 322]

14 минут назад, Клиент сказал:

Во всяком случае при 200 ничего не поменялось, а при 250 вышло.

Скорее всего, у вас свежий Д16Т был (не закончилось еще естественное старение). Поэтому у вас произошел тн "Отжиг-возврат" (для частичного снятия напряжений), который рекомендуют делать на 250-280 градусах в течении 30 минут.

Если детали сложной формы, лучше заготовки отжигать, на 350-420 градусов, потом  обдирать с припусками, стабилизировать на 190 градусах, потом уже чистовые (получистовые) операции делать. для особо важных размеров еще один раз провести термостабилизацию перед чистовой операцией.

Иначе может детали повести через пару недель после отгрузки.

[KorovnikovAV 511]

2 часа назад, Клиент сказал:

В общем, покрутили ручку до 250 (термометра нет) и оставили на ночь. Утром получили ровную деталь. По стуку звенит как каленая, по другим параметрам тоже похоже, что твердость сохранилась.

Посмотрите что будет после старения. Возможно придётся делать искусственное 

[Говорящий Огурец 77]

Мы тут все рассуждаем про отжиги/старение, но судя по всему, Клиент пытается осуществить т.н. "терморихтовку".

[Клиент 615]

 

2 часа назад, Богоманшин Игорь сказал:

Если детали сложной формы, лучше заготовки отжигать, на 350-420 градусов

,а

2 часа назад, Богоманшин Игорь сказал:

буква Т чудесным образом исчезнет

?

1 час назад, Говорящий Огурец сказал:

Мы тут все рассуждаем про отжиги/старение, но судя по всему, Клиент пытается осуществить т.н. "терморихтовку".

Да, именно

Изменено 7 декабря 2022 пользователем Клиент

[Богоманшин Игорь 322]

19 минут назад, Клиент сказал:

3 часа назад, Богоманшин Игорь сказал:

буква Т чудесным образом исчезнет

?

 В открытых источниках не очень много информации по режимам - технологии двойные, частично под коммерческую (технологическую) тайну спрятаны.

Вот такая табличка, по ней видно, что после отжига маркировка должна быть М. Но, так как у вас отжиг частичный, то маркировка может быть ТМ, как на карандашах (шутка).

В общем, если у вас по чертежу должен быть материал Д16Т, то вам как то надо привести в соответствие структуру, закалить и состарить. 

Но чаще этого не требуется, конструкторы современные в этом не разбираются обычно, лепят не думая о техпроцессе.

Авиаторы опытные обычно в этом разбираются, у них критична структура, проценты прочности вылавливают.

[Клиент 615]

10 минут назад, Богоманшин Игорь сказал:

В открытых источниках не очень много информации по режимам - технологии двойные, частично под коммерческую (технологическую) тайну спрятаны.

Изучил все, вплоть до этой таблички с использованием вражеских сайтов.

[Говорящий Огурец 77]

18 часов назад, Клиент сказал:

Да, именно

Раз так, то поделюсь своим опытом или, как сейчас принято говорить, реальным кейсом :)

Были у меня детальки (назовем их чисто условно формой под композитный пропеллер, все совпадения случайны  ) длиной около метра, шириной миллиметров 140 и высотой порядка 45мм. Заказчик привозит какую-то импортную 60ю полосу из неизвестного сплава алюминия, которая звенит, как церковный колокол. Походу, прямиком из Ваканды везли :) Поскольку конфигурация полуформ предполагала очень большой объем снятого материала, причем, снятого неравномерно по продольному сечению, я понимаю, что серьезных короблений не избежать. Накидываю, значит, по 3мм припуска на базовую плоскость и плоскость смыкания и, емнип, 2.5 мм на внутренний профиль, который фрезеровал послойно. Я тогда еще не познал дзен высокоскоростных трохоидальных стратегий, но принципиально это ничего не поменяло бы. Произвожу черновую обработку, отжимаю заготовки... и понимаю, что у нас на руках практически готовый реквизит для фильма про Робин Гуда. Можно натягивать тетиву и стрелять как из лука. Какие там 3мм припуска! По центру прогиба КМД 10мм с запасом проходит. Я в легкой панике, просчитываю в уме, во сколько встанет дилижанс до Ваканды. Но потом вспоминаю, чему я научился у хардкорных дидов на военном приборостроительном заводике. Надо пробовать. Складываем заготовки прогибом внутрь "попка к попке", утягиваем струбцинами и пихаем в печь. По режимам не скажу, достаточно давно дело было, но точно до 200С. И печка бесхитростная, безо всяких там автоматических управлений. Нагрели, часа 3-4 выдержали, на ночь оставили остывать вместе с печью. И что вы думаете!? На утро разобрали струбцины - и увидели магию! Одна заготовка имела максимальный прогиб около 2мм, вторая была похуже - чуть более 3мм. Но с этим уже можно было работать! Детали доделали.

Какой же вывод можно сделать из этой поучительной истории? Терморихтовка работает! Но! Использовать ее как финальный метод получения геометрии детали у вас вряд ли получится. В любом случае материал будет отпружинивать на некоторую величину, размер которой зависит от массы факторов. Условную 0.1 плоскостности не получить.
Работа с термообработанными алюминиевыми сплавами - это всегда приключения. И двойная, а то и тройная трудоемкость по отношению к "сырому" материалу. 

[Богоманшин Игорь 322]

Давайте я тоже свой кейс в этой ветке расскажу, хотя он по простой рихтовке, без "термо".

Детали плитовидные из Д16Т толщиной 3-10 мм иногда приходится рихтовать даже после всех ухищрений с термостабилизацией (да, тяжкая жизнь у нас).

Для этого у меня есть специально обученные подготовленные пластины фанеры, прошкуренные и офасочные, чтобы минимизировать концентраторы и не оставлять отпечатка на нежной коже поверхности дюраля.

Между ними вкладываются детали под рихтовку ( по два листа фанеры 15мм сверху и снизу).

Ручной гидропресс 50 тн (реально используется в этом процессе до 10 тн). На столе пресса два бруска, на цилиндре один. Деформация пластическая начинается примерно на изгибе 10-30 мм на 200-300 мм длины. В этот момент по центру снизу подставляю индикаторную головку  и в пределах 10 мм, с периодическим контролем на столе выгибаю деталь. На 1 мм изгиба в прессе примерно 0,05-0,2 изгиба детали в свободном состоянии. Индикаторную головку не снимаю!, иногда (редко) приходится переставлять ниже, если деталь сильно повело.

Рихтовку делаю с "дрессировкой", то есть перегибаю детали на 0,2-0,3 в обратную сторону и потом переворачиваю, так 2-3 раза.

[baevat 11]

Обработка деталей такого типа из алюминиевых сплавов непростое дело. 

Технология обработки включает в себя несколько термических обработок по ходу дела:

1) сокращенный отжиг по спец режимам, охлаждение в воде при т-ре ~50-70 град С или на воздухе

2) предварительная обработка с припуском 0,8-1 мм на сторону по толщине и 3-4 мм на сторону по окнам

3) стабилизирующий отпуск t=250°-290°С - 3-4 часа ; охлаждение на воздухе

4) обработка , оставляя припуски на чистовую обработку по точным размерам и по толщине

5) Стабилизирующий отпуск t=90°-120°С ; выдержка 12-14 (I кат) 8-10 (II кат) часов ; охлаждение на воздухе

6) окончательная обработка по чертежу

Режимы из разных источников авиапрома разного года выпуска и опробованы на практике технологом с 50-летним стажем.

[Говорящий Огурец 77]

@baevat , скажите, пожалуйста, а есть у вас "доступ к телу" опытного термиста или технолога? Хочу задать несколько вопросов. Можно тут, раз уж все равно тема поднята, а можно и в личку.

[baevat 11]

"доступ к телу" термиста я Вам дать не могу, а как технолог механообработки , на Ваши вопросы , если смогу, дам исчерпывающие ответы здесь или в личку ))

 

[Говорящий Огурец 77]

Хотелось бы закрыть раз и на всегда вопрос о термическом состоянии прутков Д16 в состоянии поставки. В последнее время много споров на эту тему с логистами (отделом закупок), да и с коллегами тоже :)

Возьмем, например, выдержку из ГОСТ 21488-76 Прутки алюминиевые для материала нормальной прочности:

Как видим, термообработанное состояние в процессе изготовления и, соответственно, при поставке заказчику гарантированно  имеют прутки до ф100 мм включительно. Это согласуется с моим персональным опытом. Также я искал информацию по максимальной глубине прокаливаемости алюминиевых сплавов (тоже в прутке, это важно!) и нашел следующую таблицу:

Т.е. все говорит о том, что было бы слишком оптимистично ожидать условный 350й пруток метровой длины, полученный от продавца, в закаленном состоянии. Но логисты бьют себя пяткой в грудь и тычут пальцем на букву "Т", написанную маркером на поверхности заготовки :) Кроме того, меня самого сбивает с толку вторая колонка таблицы - "Состояние материала образцов при испытании". Если углубиться в ГОСТ, в тот раздел, где описана методология испытаний, то можно узнать, что лишь 5% прутков из партии материала нормальной прочности (10% для остальных категорий) подвергаются испытаниям, а для этого они действительно проходят термообработку.  В связи с этим, у меня возникает целый блок вопросов, на которые я в ГОСТе не нашел ответа:

1. Те самые 5 или 10% прутков из партии, которые ходили на испытания - имеют ли они какую-то особую маркировку, отличную от остальных прутков?

2. Какое по факту состояние у прутка Д16 большого диаметра (300+ мм), который прошел ТО перед испытаниями? Можно ли его считать равномерно прокаленным по всему объему, с одинаковыми механическими свойствами материала как на периферии, так и в центре, или же это все равно некий полуфабрикат с "сырой" сердцевиной? Лично я склоняюсь к последнему.

[baevat 11]

2 часа назад, Говорящий Огурец сказал:

Хотелось бы закрыть раз и на всегда вопрос о термическом состоянии прутков Д16 в состоянии поставки. В последнее время много споров на эту тему с логистами (отделом закупок), да и с коллегами тоже :)

Возьмем, например, выдержку из ГОСТ 21488-76 Прутки алюминиевые для материала нормальной прочности:

Как видим, термообработанное состояние в процессе изготовления и, соответственно, при поставке заказчику гарантированно  имеют прутки до ф100 мм включительно. Это согласуется с моим персональным опытом. Также я искал информацию по максимальной глубине прокаливаемости алюминиевых сплавов (тоже в прутке, это важно!) и нашел следующую таблицу:

Т.е. все говорит о том, что было бы слишком оптимистично ожидать условный 350й пруток метровой длины, полученный от продавца, в закаленном состоянии. Но логисты бьют себя пяткой в грудь и тычут пальцем на букву "Т", написанную маркером на поверхности заготовки :) Кроме того, меня самого сбивает с толку вторая колонка таблицы - "Состояние материала образцов при испытании". Если углубиться в ГОСТ, в тот раздел, где описана методология испытаний, то можно узнать, что лишь 5% прутков из партии материала нормальной прочности (10% для остальных категорий) подвергаются испытаниям, а для этого они действительно проходят термообработку.  В связи с этим, у меня возникает целый блок вопросов, на которые я в ГОСТе не нашел ответа:

1. Те самые 5 или 10% прутков из партии, которые ходили на испытания - имеют ли они какую-то особую маркировку, отличную от остальных прутков?

2. Какое по факту состояние у прутка Д16 большого диаметра (300+ мм), который прошел ТО перед испытаниями? Можно ли его считать равномерно прокаленным по всему объему, с одинаковыми механическими свойствами материала как на периферии, так и в центре, или же это все равно некий полуфабрикат с "сырой" сердцевиной? Лично я склоняюсь к последнему.

По своему опыту работы с алюминиевыми сплавами убедилась в том, что для ответственных или тонкостенных деталей желательно замерять твердость исходного материала перед началом обработки и потом, уже в технологию механической обработки деталей, вносить соответствующие режимы термической обработки. Производить первичную т.о. (закалку+старение) не в "болванке, а в отрезанной с припусками заготовке и, очень желательно, срезать "корку" и с круглого материала и с плит. В поставке материал зачастую не соответствует заявленным, особенно по механическим свойствам и произведенной Т.О. в поставке. Поэтому для ответственных деталей нужно обязательно проверять состояние поставки, ибо материалы изготавливаются часто по ТУ, а не ГОСТу (( Еще хочу добавить изучайте ГОСТы на материалы, особенно выпуска до 90-х годов издания. Потом многое вымарывалось и упрощалось (( То же касается и справочников (по Т.О., по механической обработке и тд.). Чем старее справочник, тем больше ценной информации вы накопаете. Могу скинуть ОСТы и другую нормативную инфу, кого это интересует )) Удачи всем ))