Способ обработки заготовок из алюминиевых сплавов

 

1. СПОСОБ ОБРАБОТКИ ЗАГОТОВОК ИЗ АЛЮМИНИЕВЫХ СПЛАВОВ преимущественно под объемную штамповку, вклю чающий деформацию горячепрессованной заготовки, отжиг при температуре вьше температуры рекристаллизащт и окончательную сверхш1астическую деформацию , отличающийся тем, что, с целью повышения качества заготовок при снижении усилий дефорюсрования , д1еформацию горячепрессоваяной заготовки проводят со степенью 5060% , а после отжига при температуре вьш1е температуры рекристаллизации осуществляют дополнительную деформацию при 460-520 С. 2. Способ по п. 1,отличающ и и с я тем, что, деформацию горячепрессованной заготовки проводят при 20-300 С.

СООЭ СОВЕТСНИХ

И ЛЮПФ

РЕСПУБЛИК (1% O1) 625 зцр С 22 F 1/04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

flO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬГГИЙ

Н ARTOPCtlOMV СВИДЕтЕльствм (2 1) 3 2 77890/22-02 . (22) 17.04.81 (46). 30..11.84. Бюл.. Ф 44 (72) О.А.Кайбышев, М.Х.Рабинович, В.Г.Трифонов и С.С.Нечаев (71) Уфимский ордена Ленина авиационный институт им. Орджоникидзе (53) 621.785.79(088.8) (56) 1. Патент CIA В 3563815, кл. 148-12, 7, 1971.

2. Natuki Kensi Jamsdo masao.

-J JapInst metals, 37, II 4, 1973, I . 448-454. (54) (.57) 1 .. СПОСОБ ОБРАБОТКИ ЗАГОТОВОК ИЗ АЛЮМИНИЕВЫХ СПЛАВОВ преимущественно под объемную штамповку, вклю

I чающий деформацию горячелрессоваиной заготовки, от;киг при температуре выше температуры рекристаллизации и окон- чательную сверхпластическую деформацию, отличающийся тем, что, с целью повышения качества заготовок при снижении усилий деформирования, деформацию горячепрессованной заготовки проводят со степенью 50603, а после отжига нри температуре выше температуры рекристаллизации осуществляют дополнительную деформацию при 460-520 С.

2. Способ по п. 1, о т л и ч а юшийся тем, что, деформащи» горя-. чепрессованной заготовки проводят 3 при 20-300 С.

1126625

Изобретение относится к металлургии, в частности к обработке сплавов способами пластической деформации, и может быть использовано на машиностроительных и металлургических эаво- 5 дах.

Алюминиевые сплавы применяются при изготовлении,штамповок различной формы и размеров. Получение штамповок больших размеров и сложной формы затруднено иэ-за невысокой технологической пластичности сплавов и большого сопротивления деформированию. Значительно повысить технологическую пластичность сплавов и снизить усилия 15 деформирования позволяет деформация в состоянии сверхпластичности.

Известен способ получения заготовок с мелкозернистой структурой из алюминиевых сплавов, который включает20 гомогенизацию литой сутонки сплава при температуре выше 5601 С, горячую прокатку, холодную прокатку и отжиг холоднокатаной полосы в две стадии.

На первой;стадии отжиг проводится ни-25 ке температуры конца рекристаллизациь в течение не менее 5 ч, а на второй стадии отжиг проводится выше этой температуры (1 3.

Недостатками данного способа полу-30 чения мелкозернистых заготовок являются длительность процессов термообработки и необходимость деформирования с большими степенями обжатия при низких температурах. 35

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является способ обработки алюминиевых сплавов для получения заготовок, способных к сверх- 40 пластической деформации, заключающий. ся в прокатке при комнатной температуре со степенью деформации 80-90, обеспечивающей сильный наклеп и последующий, нагрев до температуры выше 45

400 С, т.е. выше температуры конца первичной рекристаллизации (2 ).

Недостатком известного способа является необходимость деформирования при комнатной температуре с боль-50 шими степенями деформации, что требует больших усилий деформирования и практически не позволяет получать фасонные заготовки под горячую объемную штамповку высокого качества и 55 способных к сверхпластической деформации. Высокие деформации при ком, натной температуре приводят к сильному растрескиванию сплава и снижению выхода годного из-за необходимости обрезки растрескавшегося металла. Кроме того, высокие усилия деформирования приводят к необходимости создания мощного оборудования. На имеющемся оборудовании из-за высоких усилий получение заготовок под объемную штамповку осуществлять затруднительно.

Цель изобретения — повышение качества заготовок при снижении усилий деформирования.

Поставленная цель достигается . тем, что согласно способу, включающему деформацию горячепрессованной заготовки, отжиг .при температуре выше температуры рекристаллизации и окончательную сверхпластическую деформацию, деформацию горячепрессованной заготовки. проводят со степенью

50-60, а после отжига выше температуры рекристаллизации осуществляют дополнительную деформацию при

460-520 С.

Деформацию.горячепрессованной заготовки проводят при 20-300 С.

В результате деформирования горячепрессованных заготовок при 201

300оС и последующего рекристаллизационного отжига в сплавах формируется рекристаллизованная или частично рекристаллизованная структура .с размером рекристаллизованных зерен 1020 мкм. Степень деформации 50-60, необходимая для получения такой структуры значительно меньше, чем для получения рекристаллизованной структуры с размером зерен не менее

10 мкм. После деформации горячепрессованных заготовок возможно совмещение рекристаллиэационного отжига с нагревом под дополнительную деформацию при 460-520 С.

Дополнительное деформирование при 460-520 С приводит к преобразованию структуры в результате рекристаллизации в однородную мелкозернистую, со средним размером зерен менее

10 мкм. Деформирование..при температурах выше 520 С опасно с точки зрения о пережога. Деформирование при температурах ниже 460 С к образованию мелкоо зернистой структуры не приводит.

Высокая температура, при которой сплав имеет большую пластичность и меньшее напряжение течения, позволяСплав Способ обработки

Максимальное усилие при деформировании, т

0,5

В96Ц Предлагаемый

104

Трещин нет

0,4

256

Известный

Внешние трещины

0,5

АК Предлагаемый 76

Трещин нет

0,4

Известный 176

Внешние трещины по образующей боко- вой поверхности

Составитель А.Зенцов

Редактор Т.Веселова Техред N.Êóçüìà Корректор А.Ильин

Заказ 8644/21 Тираж 602 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r.Óæãoðîä, ул.Проектная, 4

3 11266 ет при дополнительной деформации совмещать подготовку. структуры с фасонированием заготовок.

Дополнительную деформацию можно осуществлять непосредственно перед сверхпластическим течением за одну операцию путем переключения скорости деформирования.

Пример 1. Сплав В96Ц. Заготовки 9 60 мм, высотой 120 мм, выре- rO занные из горячепрессованного прутка, осаживали в торец на механичес» ком прессе при 200-300 С со степенью деформации 507., отжигали в печи при

460-470ОС, плющили на гидравлическом прессе при 460 C. со степенью деформации 70Х.

П р,и м .е р 2. Сплав АК6. Заготовки 8 50 мм, высотой 100 мм, вырезанные из горячепрессованного прутка, 2о осаживали на гидравлическом прессе при 20 С.со степенью деформации 60Х отжигали в печи при 510-520 С, плющкли на гидравлическом прессе при

500-520 С со степенью деформации 70Х.25

При деформировании заготовок на прессе замеряли максимальное потребное усилие. Полученные поковки под25 4 вергали визуальному осмотру. Иэ поковок вырезали образцы для механи ческих испытаний при оптимальных для каждого сплава температурно-скоростнык условиях: для АК6 t=510 С, g =8,3 10 с "; для В96Ц t 460 С, $ -=0,3 10 с

Результаты измерения указанных параметров приведены в таблице.

Для сравнения приведены аналогичные, параметры при обработке сплавов из вестным способом. Качество поковок оценивали rio наличию трещин на внеш-. ней поверхности.

Как видно из таблицы, обработка предлагаемым способом позволяет более чем в 2 раза снизить усилие деформирования сплавов и при этом пол ностью устранить трещины на боковой поверхности, поковок.

Предлагаемый способ обеспечивает снижение усилия деформирования, позволяющее уменьшить мощность используемого оборудования, увеличить стойкость штампового инструмента и, эа счет устранения растрескивания металла, повысить выход годного и качество иэделий.

Качество Коэффициент скоростной поковок чувствительности при окончат. сверх. пластич. деформации