Способ деформационно-термической обработки алюминиево-магниевых сплавов



Способ деформационно-термической обработки алюминиево-магниевых сплавов
Способ деформационно-термической обработки алюминиево-магниевых сплавов
Способ деформационно-термической обработки алюминиево-магниевых сплавов

 


Владельцы патента RU 2566107:

Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Белгородский государственный национальный исследовательский университет" (НИУ "БелГУ") (RU)

Изобретение относится к области металлургии сплавов, а именно к технологии обработки алюминиевых сплавов системы Al-Mg-Mn, и может быть использовано для изготовления различных полуфабрикатов для авиакосмической, транспортной и судостроительной промышленностей. Способ включает равноканальное угловое прессование сплава системы Al-Mg-Mn, причем сначала литой сплав Al-Mg-Mn гомогенизируют в интервале температур 340-355оС в течение 7-8 часов с последующим охлаждением в печи до температуры не выше 60оС, далее вырезают заготовку нужного размера, нагревают ее в печи до температуры 280-295оС и проводят равноканальное угловое прессование в интервале температур 280-295оС с общим числом проходов, соответствующим истинной степени деформации от 8 до 12, и скоростью деформирования от 5 до 10 мм/c с последующим охлаждением в воде комнатной температуры. Предложенный способ позволяет получать заготовки из сплавов системы Al-Mg-Mn с повышенными механическими свойствами за счет образования в них мелкодисперсных частиц Al6Mn и однородной мелкозернистой структуры. 3 ил., 1 табл., 1 пр.

 

Изобретение относится к области металлургии сплавов, а именно к технологии обработки алюминиевых сплавов системы Al-Mg-Mn, и предназначено для получения ультрамелкозернистой структуры в заготовках с целью повышения прочности указанных сплавов.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому изобретению является способ изготовления изделий из алюминиевых или магниевых сплавов с нано- и субмикрокристаллической структурой и изделия, изготовленные из этих сплавов (RU №2467090, публ. 20.11.2012). В данном изобретении на примере сплава АМг6 системы Al-Mg-Mn проводят равноканальное угловое прессование в интервале температур 150-275оС при скорости деформирования 0,4 мм/сек и общем количестве циклов равном шести. Согласно этому изобретению после РКУ прессования возможно проведение отжига при температуре 100-300оС.

Однако этот способ имеет ряд недостатков. В частности, низкая температура РКУ прессования требует высоких усилий при деформации и более сложной оснастки. Низкая скорость прессования значительно увеличивает время проведения обработки. Также в изобретении не оговаривается режим гомогенизации, благодаря которому можно обеспечить выделение мелкодисперсных частиц вторичной фазы Al6Mn для формирования ультрамелкозернистой структуры в процессе равноканального углового прессования.

Технической задачей предлагаемого изобретения является получение сплава системы Al-Mg-Mn с однородной мелкозернистой структурой и мелкодисперсными частицами Al6Mn с повышенными механическими свойствами.

Для решения поставленной задачи предлагается способ деформационно-термической обработки алюминиево-магниевых сплавов, включающий равноканальное угловое прессование сплава системы Al-Mg-Mn, причем сначала литой сплав Al-Mg-Mn гомогенизируют в интервале температур 340-355оС в течение 7-8 часов с последующим охлаждением в печи до температуры не выше 60оС, далее вырезают заготовку нужного размера, нагревают ее в печи до температуры 280-295оС и проводят равноканальное угловое прессование в интервале температур 280-295оС с общим числом проходов, соответствующим истинной степени деформации от 8 до 12, и скоростью деформирования от 5 до 10 мм/c и последующим охлаждением в воде комнатной температуры.

Отличительными признаками изобретения являются:

- литой сплав Al-Mg-Mn гомогенизируют в интервале температур 340-355оС в течение 7-8 часов с последующим охлаждением в печи до температуры не выше 60оС, в результате чего в сплаве образуются мелкодисперсные частицы фазы Al6Mn, что способствует формированию ультрамелкозернистой структуры в сплаве;

- заготовку нагревают в печи до температуры 280-295оС и проводят равноканальное угловое прессование с общим числом проходов, соответствующим истинной степени деформации от 8 до 12, и скоростью деформирования от 5 до 10 мм/c в интервале температур 280-295оС, что позволяет снизить усилия при обработке, а также исключить последующий отжиг для стабилизации структуры, в результате чего в сплаве формируется однородная ультрамелкозернистая структура и повышаются прочностные свойства сплава.

Техническим результатом заявляемого решения является создание способа получения сплава системы Al-Mg-Mn с мелкодисперсными частицами Al6Mn и однородной мелкозернистой структурой с повышенными механическими свойствами.

Выполнение способа поясняется чертежами:

На фиг. 1 представлены мелкодисперсные частицы фазы Al6Mn, сформированные в сплаве 1561 в результате гомогенизации.

На фиг. 2 представлена структура сплава 1561, подвергнутого гомогенизации и равноканальному угловому прессованию с истинной степенью деформации 8.

На фиг. 3 представлена структура сплава 1561, подвергнутого гомогенизации и равноканальному угловому прессованию с истинной степенью деформации 12.

Пример осуществления способа.

Сплав 1561, принадлежащий системе Al-Mg-Mn, был подвергнут гомогенизации при температуре 355оС в течение 7 часов с последующим охлаждением в печи до температуры 40оС. В результате в сплаве сформировались мелкодисперсные частицы фазы Al6Mn со средним размером 20-60 нм (фиг. 1). Далее из гомогенизированного слитка вырезали заготовки сечением 20×20 мм2 длиной 100 мм и разогрели в печи до температуры последующей обработки 295оС. После этого заготовки подвергли равноканальному угловому прессованию при температуре 295оС с общим количеством проходов 8 и 12, что соответствовало истинной степени деформации 8 и 12, соответственно. Скорость прессования составляла 5 мм/с. Угол пересечения каналов в матрице равен 90о. После прессования заготовки были охлаждены в воде комнатной температуры. В результате в заготовках сформировалась ультрамелкозернистая структура со средним размером зерна около 1 мкм (фиг.2 и фиг.3).

Полученная таким образом структура сплава 1561 обеспечивает значительное увеличение его механических свойств, представленных в таблице 1.

Таблица 1

Состояние Предел текучести (σ0,2), МПа Предел прочности (σВ), МПа Относительное удлинение до разрушения (δ), %
После гомогенизации 125 280 27
После 8 циклов 285 390 28
После 12 циклов 335 415 24

Таким образом, предложенный способ позволяет получать заготовки из сплавов системы Al-Mg-Mn с мелкодисперсными частицами Al6Mn и однородной мелкозернистой структурой с повышенными механическими свойствами для изготовления различных полуфабрикатов для авиакосмической, транспортной, судостроительной промышленностей.

Способ деформационно-термической обработки алюминиево-магниевых сплавов, включающий равноканальное угловое прессование сплава системы Al-Mg-Mn, отличающийся тем, что сначала литой сплав Al-Mg-Mn гомогенизируют в интервале температур 340-355оС в течение 7-8 часов с последующим охлаждением в печи до температуры не выше 60оС, далее вырезают заготовку нужного размера, нагревают ее в печи до температуры 280-295оС и проводят равноканальное угловое прессование в интервале температур 280-295оС с общим числом проходов, соответствующим истинной степени деформации от 8 до 12, и скоростью деформирования от 5 до 10 мм/c с последующим охлаждением в воде комнатной температуры.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к коррозионностойким алюминиевым сплавам с высоким содержанием магния и способам их получения. Разработаны системы и способы для непрерывной отливки изделий в виде листов или пластин из Al-Mg сплава, имеющих высокое содержание магния.

Изобретение относится к области металлургии, а именно, к листам из алюминиевого сплава. Лист алюминиевого сплава, содержит подложку из алюминиевого сплава с составом, содержащим, в мас.%: 3,0-4,0 магния, 0,2-0,4 марганца, 0,1-0,5 железа, не менее 0,03 - менее 0,10 меди, и менее 0,20 кремния, причем остаток составляют алюминий и неизбежные примеси.

Изобретение относится к обработке давлением металлических сплавов системы алюминий-магний, демонстрирующих прерывистую пластическую деформацию и локализацию деформации в полосах, вызывающих ухудшение качества поверхности и внезапное разрушение этих сплавов, и может быть использовано в авиакосмической и автомобильной отраслях.
Изобретение относится к металлургии деформируемых термически неупрочняемых алюминиевых сплавов, предназначенных для использования в качестве конструкционного материала в виде деформируемых полуфабрикатов в морской и авиакосмической технике, транспортном и химическом машиностроении, в т.ч.

Изобретение относится к алюминиевому сплаву для производства подложек для офсетных печатных форм. Алюминиевый сплав содержит следующие компоненты, в мас.%: 0,2% ≤ Fe ≤0,5%, 0,41% ≤ Mg ≤ 0,7%, 0,05% ≤ Si ≤ 0,25%, 0,31% ≤ Mn ≤0,6%, Cu ≤0,04%, Ti ≤ 0,05%, Zn ≤ 0,05%, Cr ≤ 0,01%, остальное - Al и неизбежные примеси, каждая из которых присутствует в количестве не более 0,05%, а в целом они составляют максимум 0,15%.
Изобретение относится к обработке металлов давлением, например, к производству тонких лент из сплавов систем Al-Mg, Al-Mg-Mn и может быть использовано для производства упаковочной тары в пищевой промышленности.
Изобретение относится к области металлургии, а именно к разработке новых сплавов и технологий получения из них листовых полуфабрикатов методами термической обработки и обработки давлением.
Изобретение относится к области металлургии, а именно к способам получения сверхпластичных заготовок из алюминиевых сплавов на основе системы алюминий-магний-скандий (Al-Mg-Sc), содержащих также цирконий или цирконий и марганец, применяемых для сверхпластической формовки изделий сложной формы, а также в качестве конструкционного материала.

Изобретение относится к листовому изделию из алюминиевого сплава и может быть использовано для изготовления броневого листа. .

Изобретение относится к области обработки металлов давлением, более конкретно к способам изготовления листовых заготовок из деформируемых термически неупрочняемых алюминиево-магниевых сплавов с добавками переходных металлов. Изобретение может быть использовано в различных отраслях промышленности: судостроении, автомобилестроении, авиакосмической и других. Способ изготовления листовой заготовки из деформируемого термически неупрочняемого алюминиево-магниевого сплава, содержащего переходные металлы, образующие алюминиды переходных металлов, включает деформирование исходной заготовки при температуре выше температуры сольвуса β-фазы сплава, Тс, за несколько переходов и последующую за несколько проходов холодную прокатку, при этом деформирование исходной заготовки осуществляют с истинной суммарной степенью деформации, e, выбираемой в интервале 3-7, в интервале температур на 45-77°С выше температуры сольвуса β-фазы сплава, Тс, а холодную прокатку осуществляют с суммарным обжатием 65-80%. Технический результат заключается в обеспечении возможности изготовления листовой заготовки, обладающей как высокой прочностью, так и технологической пластичностью, при деформировании в разных условиях, а именно при холодной штамповке и сверхпластической формовке. 2 з.п. ф-лы, 4 ил., 2 табл., 6 пр.
Наверх