Способ обработки сплавов системы алюминий-магний

 

Изобретение относится к металлургии, в частности к способам получения полуфабрикатов из алюминиево-магниевых сплавов. Предлагается способ обработки, включающий охлаждение после горячей прокатки со скоростью 0,001 - 0,015^oС/с, последующую многократную холодную прокатку с промежуточными отжигами и окончательный отжиг, нагрев под который ведут со скоростью не менее 2^oС/с, выдержку осуществляют в течение 4 - 300 с, а охлаждение - со скоростью не менее 0,5^oС/с. В случае получения тонкой ленты, охлаждение при последнем промежуточном отжиге в процессе многократной холодной прокатки осуществляют со скоростью 0,001 - 0,015^oС/с. Способ согласно изобретению обеспечивают повышенную коррозионную стойкость. 1 з. п. ф-лы, 1 табл.

Изобретение относится к металлургии, в частности к способам получения полуфабрикатов из алюминиево-магниевых сплавов.

Способ термической обработки алюминиево-магниевых сплавов, в основном применяемый в настоящее время в промышленности, включает в себя операцию окончательного отжига, состоящую из нагрева сплава до температуры выше температуры конца рекристаллизации (Т_р^к), выдержки при установленной температуре и охлаждения на воздухе со скоростью не более 120^оС/ч (0,033^оС/с) (см. "Производственная инструкция МАП; ПИ1.255-83, "Термическая обработка полуфабрикатов и деталей из алюминия и алюминиевых сплавов", с.8). Недостатком известного способа является то, что этот способ является трудоемким и энергоемким, а алюминиево-магниевые сплавы, обработанные этим способом, обладают недостаточно высоким сопротивлением коррозионному растрескиванию.

Известен способ обработки алюминиево-магниевых сплавов, включающий горячую прокатку, охлаждение, многократную холодную прокатку с промежуточными отжигами, нагрев до температуры окончательного отжига, выдержку при этой температуре и охлаждение, принятый за прототип (Промышленные алюминиевые сплавы. М. Металлургия, 1984. Справочник под редакцией А.Ф.Белова и др.). Недостатком известного способа является трудоемкость, энергоемкость. Алюминиево-магниевые сплавы, обработанные по этому способу, обладают пониженным сопротивлением коррозионному растрескиванию и расслаивающей коррозии.

Предлагается способ обработки сплавов системы алюминий-магний включает горячую прокатку, охлаждение, многократную холодную прокатку с промежуточными отжигами, нагрев до температуры окончательного отжига, выдержку и охлаждение. Охлаждение после горячей прокатки проводят со скоростью 0,001-0,015^оС/с. Нагрев до температуры окончательного отжига ведут со скоростью не менее 2^оС/с, выдерживают при этой температуре 4-300 с и охлаждают со скоростью не ниже 0,5^оС/с. При многократной холодной прокатке после последнего промежуточного отжига охлаждение проводят со скоростью 0,001-0,015^оС/с для получения тонких листов.

Отличие предлагаемого способа от известного заключается в том, что охлаждение после горячей прокатки производят со скоростью 0,001-0,015^оС/с. Нагрев до температуры окончательного отжига проводят со скоростью не менее 2^оС/с, выдержка окончательного отжига составляет 4-300 с и охлаждение с температуры отжига проводят со скоростью не менее 0,5^оС/с. При многократной холодной прокатке, после последнего промежуточного отжига охлаждение проводят со скоростью 0,001-0,015^оС/с для получения тонких листов.

Техническим результатом предлагаемого способа является повышение сопротивления коррозионному растрескиванию и расслаивающей коррозии для изделий из сплавов алюминий-магний и увеличение срока эксплуатации конструкций.

Предлагаемый режим позволяет формировать структуру с равномерным распределением β-фазы по объему зерна. Равномерное распределение β -фазы приводит к равномерному протеканию коррозионных процессов и следовательно к уменьшению возможности протекания локальных коррозионных процессов, что и обеспечивает повышенное сопротивление коррозионному растрескиванию и расслаивающей коррозии.

Охлаждение после горячей прокатки и промежуточного отжига перед последней стадией холодной прокатки при скоростях меньших чем 0,001^оС/с или больших чем 0,015^оС/с, нагрев и охлаждение до температуры окончательного отжига со скоростью менее 2 и 0,5^оС/с соответственно, длительность отжига более 300 с приводит к выделению β -фазы частично по границам зерен в виде сплошной пленки. Такой характер выделения β -фазы локализует протекания коррозионных процессов и понижает сопротивление коррозионному растрескиванию и расслаивающей коррозии.

При длительности выдержки менее 4 с получают перекристаллизованную структуру, что способствует направленному протеканию коррозионных процессов и снижает сопротивление коррозионному растрескиванию и расслаивающей коррозии.

Верхний предел скоростей нагрева и охлаждения определяется техническими возможностями оборудования.

Примеры осуществления способа.

Слитки размером 140х600х800 мм из сплавов АМг6 и АМг5 нагревали до 400^оС, проводили горячую прокатку, после чего полученные горячекатанные листы охлаждали с различными скоростями. Затем листы катали вхолодную со степенью деформации 60% до толщины 2 мм и нагревали до температуры окончательного отжига этого сплава 310^оС с различными скоростями, выдерживали при температуре отжига различное время и охлаждали с различными скоростями.

Из части слитков из сплава АМг5 получали тонкую ленту в 1 мм с промежуточными отжигами (пример 4). Для сравнения листы из сплава АМг6 были изготовлены по известному способу-прототипу.

Испытания на коррозионное растрескивание проводили на образцах по методу заданных растягивающих нагрузок по ГОСТ 9.019-74 при напряжении 140 МПа.

Испытания на расслаивающую коррозию проводили по ГОСТ 9.904-82.

Сравнительные данные по сопротивлению коррозионному растрескиванию, расслаивающей коррозии приведены в таблице.

Из таблицы видно, что листы, изготовленные по предлагаемым режимам (примеры 1-4), имеют наиболее высокое сопротивление коррозионному растрескиванию, расслаивающей коррозии. Это позволяет увеличить срок эксплуатации конструкций из сплавов системы алюминий-магний на 18-20%

Формула изобретения

1. СПОСОБ ОБРАБОТКИ СПЛАВОВ СИСТЕМЫ АЛЮМИНИЙ-МАГНИЙ, включающий горячую прокатку, охлаждение, многократную холодную прокатку с промежуточными отжигами, нагрев до температуры окончательного отжига с последующей выдержкой при этой температуре и охлаждение, отличающийся тем, что охлаждение после горячей прокатки ведут со скоростью 0,001 0,015^oС/с, нагрев до температуры окончательного отжига проводят со скоростью не менее 2^oС/с и выдержкой при этой температуре 4 300 с, а окончательное охлаждение ведут со скоростью не ниже 0,5^oС/с.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что охлаждение после последнего промежуточного отжига при многократной холодной прокатке ведут со скоростью 0,001 0,015^oС/с.

РИСУНКИ

Рисунок 1