RU2677196C1 - Method of obtaining sheet from aluminum-magnetic alloys - Google Patents
Method of obtaining sheet from aluminum-magnetic alloys Download PDFInfo
- Publication number
- RU2677196C1 RU2677196C1 RU2018109392A RU2018109392A RU2677196C1 RU 2677196 C1 RU2677196 C1 RU 2677196C1 RU 2018109392 A RU2018109392 A RU 2018109392A RU 2018109392 A RU2018109392 A RU 2018109392A RU 2677196 C1 RU2677196 C1 RU 2677196C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- deformation
- temperature
- stage
- workpiece
- rolled
- Prior art date
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22F—CHANGING THE PHYSICAL STRUCTURE OF NON-FERROUS METALS AND NON-FERROUS ALLOYS
- C22F1/00—Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working
- C22F1/04—Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working of aluminium or alloys based thereon
- C22F1/047—Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working of aluminium or alloys based thereon of alloys with magnesium as the next major constituent
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C21/00—Alloys based on aluminium
- C22C21/06—Alloys based on aluminium with magnesium as the next major constituent
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Metal Rolling (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области металлургии сплавов, а именно к технологии обработки алюминиевых сплавов системы Al-Mg-Mn и может быть использовано для производства листов высокой прочности, применяемых в авиакосмической, транспортной и судостроительной промышленности.The invention relates to the field of metallurgy of alloys, and in particular to the processing technology of aluminum alloys of the Al-Mg-Mn system and can be used to produce high strength sheets used in the aerospace, transport and shipbuilding industries.
Известен способ изготовления изделий из алюминиевых или магниевых сплавов с нано- и субмикрокристаллической структурой и изделия, изготовленные из этих сплавов (RU №2467090, C22F 1/04). В способе на примере сплава АМг6 системы Al-Mg-Mn проводят равноканальное угловое прессование в интервале температур 150-275°С при скорости деформирования 0,4 мм/с и общем количестве циклов равном шести. После равноканального углового прессования возможно проведение отжига при температуре 100-300°С. A known method of manufacturing products from aluminum or magnesium alloys with nano- and submicrocrystalline structure and products made from these alloys (RU No. 2467090, C22F 1/04). In the method, for example, the alloy AMg6 of the Al-Mg-Mn system, equal-channel angular pressing is carried out in the temperature range 150-275 ° C at a strain rate of 0.4 mm / s and the total number of cycles is six. After equal-channel angular pressing, it is possible to conduct annealing at a temperature of 100-300 ° C.
Недостатком известного изобретения являются низкие прочностные характеристики получаемых изделий вследствие недостаточной сдвиговой деформации.A disadvantage of the known invention is the low strength characteristics of the resulting products due to insufficient shear deformation.
Наиболее близким аналогом к заявляемому объекту является способ деформационно-термической обработки алюминиево-магниевых сплавов, включающий гомогенизацию литого сплава Al-Mg-Mn в интервале температур 340-355°С в течение 7-8 часов с последующим охлаждением в печи до температуры не выше 60°С, вырезку заготовки нужного размера, деформационно-термическую обработку с последующим охлаждением в воде комнатной температуры. При этом в качестве деформационно-термической обработки проводят равноканальное угловое прессование в интервале температур 280-295°С с общим числом проходов, соответствующим истинной степени деформации от 8 до 12, и скоростью деформирования от 5 до 10 мм/c (см. патент РФ № 2566107, C22F 1/047).The closest analogue to the claimed object is a method of deformation-heat treatment of aluminum-magnesium alloys, including the homogenization of the cast alloy Al-Mg-Mn in the temperature range 340-355 ° C for 7-8 hours, followed by cooling in the furnace to a temperature of no higher than 60 ° C, cutting a workpiece of the desired size, heat-treating, followed by cooling in room temperature water. At the same time, equal-channel angular pressing is carried out as a deformation-thermal treatment in the temperature range 280-295 ° C with a total number of passes corresponding to the true degree of deformation from 8 to 12, and the deformation rate from 5 to 10 mm / s (see RF patent No. 2566107, C22F 1/047).
Недостатком известного изобретения являются низкие прочностные характеристики получаемых изделий вследствие недостаточной сдвиговой деформации. Еще одним недостатком является низкая производительность процесса, обусловленная требуемым большим числом циклов обработки и ограниченными размерами обрабатываемых заготовок. A disadvantage of the known invention is the low strength characteristics of the resulting products due to insufficient shear deformation. Another disadvantage is the low productivity of the process, due to the required large number of processing cycles and the limited size of the workpieces.
Задача, решаемая изобретением, заключается в повышении прочностных свойств изготавливаемых листов из алюминиево-магниевых сплавов за счет получения фрагментированной структуры металла с высокой плотностью дислокаций в результате создания в металле сложной схемы напряженно-деформированного состояния при сохранении достаточного ресурса пластичности.The problem solved by the invention is to increase the strength properties of sheets made of aluminum-magnesium alloys by obtaining a fragmented metal structure with a high dislocation density as a result of creating a complex stress-strain state in the metal while maintaining a sufficient ductility resource.
Технический результат, обеспечивающий решение поставленной задачи, заключается в создании условий, обеспечивающих рациональные температурный, деформационный и скоростной режимы обработки в очаге деформации при асимметричной прокатке с большими сдвиговыми деформациями.The technical result, which provides a solution to the problem, is to create conditions that ensure rational temperature, deformation and speed treatment in the deformation zone during asymmetric rolling with large shear deformations.
Поставленная задача достигается тем, что в способе получения листа из алюминиево-магниевых сплавов, включающем гомогенизацию литого сплава Al-Mg-Mn в интервале температур 340-355°С в течение 7-8 часов с последующим охлаждением в печи до температуры не выше 60°С, вырезку заготовки нужного размера, деформационно-термическую обработку с последующим охлаждением в воде комнатной температуры, согласно изобретению, деформационно-термическую обработку осуществляют в три этапа, причем на первом этапе заготовку нагревают до 340-355°С, прокатывают с суммарным обжатием 80-90% при скорости деформирования 100-150 мм/с, на втором этапе заготовку прокатывают с обжатием 55-65% при температуре 180-195°С и скорости деформирования 100-150 мм/с, на третьем этапе заготовку прокатывают с обжатием 40-50% при температуре 205-220°С и скорости деформирования 200-300 мм/с, при этом на втором и третьем этапах прокатку осуществляют в двух валках с отношением окружных скоростей, определяемым по формуле:The problem is achieved in that in a method for producing a sheet of aluminum-magnesium alloys, comprising the homogenization of a cast alloy Al-Mg-Mn in the temperature range 340-355 ° C for 7-8 hours, followed by cooling in a furnace to a temperature not exceeding 60 ° C, cutting the workpiece of the desired size, heat-treating, followed by cooling in water at room temperature, according to the invention, heat-treating is carried out in three stages, and at the first stage, the workpiece is heated to 340-355 ° C, rolled with a total compression 80-90% at a strain rate of 100-150 mm / s, in the second stage, the workpiece is rolled with compression 55-65% at a temperature of 180-195 ° C and a strain rate of 100-150 mm / s, in the third stage, the workpiece is rolled with compression of 40-50% at a temperature of 205-220 ° C and a strain rate of 200-300 mm / s, while in the second and third stages, rolling is carried out in two rolls with a ratio of peripheral speeds, determined by the formula:
где V1 – окружная скорость первого валка, мм/с;where V 1 is the peripheral speed of the first roll, mm / s;
V2 – окружная скорость второго валка, мм/с;V 2 - peripheral speed of the second roll, mm / s;
H0 – толщина листа перед вторым или третьим этапом деформационно-термической обработки, мм;H 0 is the thickness of the sheet before the second or third stage of the heat-treatment, mm;
H1 – толщина листа после второго или третьего этапа деформационно-термической обработки, мм.H 1 is the thickness of the sheet after the second or third stage of deformation-heat treatment, mm
Известен способ изготовления изделий из алюминиевых или магниевых сплавов с нано- и субмикрокристаллической структурой, включающий предварительное равноканальное угловое прессование сплавов, проводимое со скоростью деформации 0,4 мм/с и температурой деформации, выбираемой в интервале 150-275 °С (см. патент РФ № 2467090, С22F 1/04, C22F 1/06, B82B 3/00, B21J 5/00).A known method of manufacturing products from aluminum or magnesium alloys with nano- and submicrocrystalline structure, including preliminary equal-channel angular pressing of alloys, carried out with a strain rate of 0.4 mm / s and a strain temperature selected in the range of 150-275 ° C (see RF patent No. 2467090, C22F 1/04, C22F 1/06, B82B 3/00, B21J 5/00).
Как в известном, так и в заявляемом способе регламентированные температурный и скоростной режимы деформационно-термической обработки предназначены для повышения прочностных и пластических свойств изготавливаемых изделий.Both in the known and in the claimed method, the regulated temperature and speed conditions of deformation-heat treatment are designed to increase the strength and plastic properties of manufactured products.
Известна холодная прокатка полосы с суммарной степенью деформации 75-95% для повышения прочностных свойств листов (см. Целиков А.И. Теория прокатки. Справочник. – М.: Металлургия, 1982. – с. 128-131).Known cold rolling strips with a total degree of deformation of 75-95% to increase the strength properties of sheets (see. A. Tselikov. Theory of rolling. Reference. - M .: Metallurgy, 1982. - S. 128-131).
Как в известном, так и в заявляемом способе высокие суммарные степени обжатия при прокатке используются для повышения прочностных свойств изготавливаемых листов.Both in the known and in the claimed method, high total degrees of compression during rolling are used to increase the strength properties of the manufactured sheets.
Известен способ тонколистовой прокатки алюминиевых сплавов (см. патент РФ № 2622195, В21В 1/28), где холодную прокатку полосы осуществляют в двух валках при рассогласовании их окружных скоростей c суммарной степенью деформации 75-95 %. A known method of sheet rolling aluminum alloys (see RF patent No. 2622195, B21B 1/28), where the cold rolling of the strip is carried out in two rolls with a mismatch of their peripheral speeds with a total degree of deformation of 75-95%.
В заявляемом способе рассогласование скоростей так же, как и в известном способе, предназначено для создания рациональных температурных условий в очаге деформации при одновременном формировании в нем сложной схемы напряженно-деформированного состояния, включающей высокие напряжения сжатия и деформации сдвига. Это позволит получить стабильную фрагментированную структуру металла с высокой плотностью дислокаций, в результате чего прочностные свойства изготавливаемых тонких полос и листов из алюминиевых сплавов значительно повышаются.In the inventive method, the mismatch of velocities, as well as in the known method, is intended to create rational temperature conditions in the deformation zone while at the same time forming a complex stress-strain state circuit therein, including high compression and shear stresses. This will allow to obtain a stable fragmented metal structure with a high dislocation density, as a result of which the strength properties of manufactured thin strips and sheets of aluminum alloys are significantly increased.
Известен способ деформационно-термической обработки алюминиево-магниевых сплавов (см. патент РФ № 2566107, С22F 1/047), где заготовку нагревают в печи до температуры 280-295 °С 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/с в интервале температур 280-295 °С.A known method of deformation-heat treatment of aluminum-magnesium alloys (see RF patent No. 2566107, C22F 1/047), where the workpiece is heated in a furnace to a temperature of 280-295 ° C and conduct equal-channel angular pressing with a total number of passes corresponding to the true degree of deformation from 8 to 12, and a deformation rate of 5 to 10 mm / s in the temperature range 280-295 ° C.
В заявляемом способе использование предварительного нагрева перед деформацией, заданной степени деформации и скорости деформирования, но уже в процессе асимметричной прокатки также, как и в известном способе, позволяет снизить усилия при обработке, а также исключить последующий отжиг для стабилизации структуры, в результате чего в сплаве формируется градиентная ультрамелкозернистая структура и повышаются прочностные свойства сплава.In the inventive method, the use of preheating before deformation, a given degree of deformation and deformation rate, but already in the process of asymmetric rolling as well as in the known method, allows to reduce the stress during processing, and also to exclude subsequent annealing to stabilize the structure, resulting in an alloy a gradient ultrafine-grained structure is formed and the strength properties of the alloy increase.
Известно, что схема асимметричной прокатки позволяет создать в образце сложное напряженное состояние, где интенсивный сдвиг совмещен с редукцией образца, характерной для традиционной прокатки. При такой схеме деформирования суперпозиция трансляционной и ротационной мод возникает непосредственно в процессе прокатки. Происходит включение дополнительного канала размножения дислокаций, что позволяет значительно повысить концентрацию дефектов, которые принимают участие в структурообразовании. При этом формируется ультрамелкозернистая структура металла (см. Гогаев К.А., Воропаев В.С., Подрезов Ю.Н. и др. Получение высокопрочных титановых лент путем консолидации порошка с использованием технологии асимметричной прокатки // Физика и техника высоких давлений. 2016, том 26, № 3-4. С. 5-18).It is known that the asymmetric rolling scheme allows you to create a complex stress state in the sample, where the intense shear is combined with the reduction of the sample characteristic of traditional rolling. With this deformation scheme, a superposition of the translational and rotational modes arises directly during the rolling process. An additional channel for the propagation of dislocations is included, which can significantly increase the concentration of defects that take part in the structure formation. In this case, an ultrafine-grained metal structure is formed (see Gogaev K.A., Voropaev V.S., Podrezov Yu.N. et al. Obtaining high-strength titanium ribbons by powder consolidation using asymmetric rolling technology // High Pressure Physics and Technology. 2016 Volume 26, No. 3-4, pp. 5-18).
В заявляемом способе также обеспечивается формирование ультрамелкозернистой структуры металла. In the claimed method also provides the formation of ultrafine metal structure.
Однако наравне с вышеуказанными известными свойствами, в заявляемом способе совокупность отличительных признаков заявляемого изобретения проявляет новый технический результат, заключающийся в создании рациональных температурно-скоростных условий в очаге деформации при одновременном формировании в нем сложной схемы напряженно-деформированного состояния, включающей большие напряжения всестороннего сжатия и деформации сдвига. В результате возникает синергетический эффект от наложения двух схем деформации - чистого и простого сдвигов при асимметричной прокатке при одновременном использовании больших скоростей деформирования. Это обеспечивает большой угловой поворот зерен и, как следствие, большие сдвиговые деформации, приводящие к измельчению зерна и повышению прочностных и пластических свойств.However, along with the aforementioned known properties, in the claimed method, the set of distinctive features of the claimed invention exhibits a new technical result, which consists in creating rational temperature and speed conditions in the deformation zone while at the same time forming a complex stress-strain state circuit therein, including large stresses of comprehensive compression and deformation shear. As a result, a synergistic effect arises from the superposition of two deformation schemes — pure and simple shears in asymmetric rolling, while using high deformation rates. This provides a large angular rotation of the grains and, as a result, large shear deformations, leading to grain refinement and an increase in strength and plastic properties.
На основании вышеизложенного можно сделать вывод, что заявляемый способ получения листа из алюминиево-магниевых сплавов не следует явным образом из известного уровня техники и, следовательно, соответствует условию патентоспособности «изобретательский уровень».Based on the foregoing, we can conclude that the inventive method for producing a sheet of aluminum-magnesium alloys does not follow explicitly from the prior art and, therefore, meets the patentability condition "inventive step".
Способ получения листа из алюминиево-магниевых сплавов осуществляют следующим образом.A method of obtaining a sheet of aluminum-magnesium alloys is as follows.
Способ получения листа из алюминиево-магниевых сплавов включает гомогенизацию литого сплава Al-Mg-Mn в интервале температур 340-355°С в течение 7-8 часов с последующим охлаждением в печи до температуры не выше 60°С. Это позволит устранить дендритную ликвацию, которая приводит к получению неоднородного твердого раствора и выделению по границам зерен и между ветвями дендритов хрупких неравновесных эвтектических включений. В процессе гомогенизации состав кристаллитов твердого раствора выравнивается, а интерметаллиды растворяются. В процессе последующего охлаждения интерметаллиды выделяются в виде равномерно распределенных мелких вторичных включений. Вследствие этого пластичность литого сплава повышается, что позволяет увеличить степень обжатия и скорость деформирования при горячей обработке давлением, а также уменьшить технологические отходы. Далее из гомогенизированного слитка вырезают заготовки нужного размера. Затем осуществляют деформационно-термическую обработку в три этапа. На первом этапе заготовку нагревают в печи до 340-355°С, прокатывают с суммарным обжатием 80-90% при скорости деформирования 100-150 мм/с. Это позволит уплотнить литую структуру сплава и добиться эффекта структурного упрочнения, тем самым повысив прочностные характеристики сплава. На втором этапе заготовку прокатывают с обжатием 55-65% при температуре 180-195°С и скорости деформирования 100-150 мм/с. Это обеспечивает создание в очаге деформации сложной схемы напряженно-деформированного состояния, включающей большие напряжения всестороннего сжатия и деформации сдвига. На третьем этапе заготовку прокатывают с обжатием 40-50 % при температуре 205-220 °С и скорости деформирования 200-300 мм/с. Это также позволит получить фрагментированную структуру металла с высокой плотностью дислокаций. Окружные скорости валков на втором и третьем этапах задают согласно соотношению:A method of obtaining a sheet of aluminum-magnesium alloys involves the homogenization of a cast Al-Mg-Mn alloy in the temperature range of 340-355 ° C for 7-8 hours, followed by cooling in an oven to a temperature not exceeding 60 ° C. This will eliminate dendritic segregation, which leads to the production of an inhomogeneous solid solution and the release of brittle nonequilibrium eutectic inclusions along the grain boundaries and between the branches of the dendrites. In the process of homogenization, the composition of the crystallites of the solid solution is leveled, and the intermetallic compounds dissolve. In the process of subsequent cooling, the intermetallic compounds are released in the form of uniformly distributed small secondary inclusions. As a result, the ductility of the cast alloy is increased, which allows to increase the degree of compression and the rate of deformation during hot processing, as well as reduce process waste. Next, from the homogenized ingot, blanks of the desired size are cut out. Then carry out the deformation-heat treatment in three stages. At the first stage, the billet is heated in an oven to 340-355 ° C, rolled with a total compression of 80-90% at a deformation rate of 100-150 mm / s. This will allow to compact the cast structure of the alloy and achieve the effect of structural hardening, thereby increasing the strength characteristics of the alloy. At the second stage, the workpiece is rolled with compression of 55-65% at a temperature of 180-195 ° C and a strain rate of 100-150 mm / s. This ensures the creation of a complex stress-strain state diagram in the deformation zone, including large stresses of comprehensive compression and shear deformation. At the third stage, the billet is rolled with compression of 40-50% at a temperature of 205-220 ° C and a deformation rate of 200-300 mm / s. This will also make it possible to obtain a fragmented metal structure with a high dislocation density. The peripheral speeds of the rolls in the second and third stages are set according to the ratio:
где V1 – окружная скорость первого валка, мм/с;where V 1 is the peripheral speed of the first roll, mm / s;
V2 – окружная скорость второго валка, мм/с;V 2 - peripheral speed of the second roll, mm / s;
H0 – толщина листа перед вторым или третьим этапом деформационно-термической обработки, мм;H 0 is the thickness of the sheet before the second or third stage of the heat-treatment, mm;
H1 – толщина листа после второго или третьего этапов деформационно-термической обработки, мм.H 1 is the thickness of the sheet after the second or third stages of the heat-treatment, mm.
После прокатки на третьем этапе обработки охлаждение листа осуществляют в воде комнатной температуры, например в ванне.After rolling in the third processing step, the sheet is cooled in room temperature water, for example in a bath.
Совокупность отличительных признаков заявляемого способа позволит получить стабильную фрагментированную структуру металла с высокой плотностью дислокаций и, соответственно, повысить прочностные свойства изготавливаемых листов из алюминиево-магниевых сплавов при сохранении достаточного ресурса пластичности.The set of distinctive features of the proposed method will allow to obtain a stable fragmented metal structure with a high dislocation density and, accordingly, to increase the strength properties of sheets made of aluminum-magnesium alloys while maintaining a sufficient plasticity resource.
Кроме этого, процесс асимметричной прокатки на втором и третьем этапах деформационно-термической обработки проводят с достаточно большими единичными обжатиями, в результате чего происходит значительный разогрев деформируемого металла, поэтому предварительный нагрев можно осуществлять до меньших температур.In addition, the process of asymmetric rolling at the second and third stages of deformation-heat treatment is carried out with sufficiently large single reductions, as a result of which the deformable metal is significantly heated, so preheating can be carried out to lower temperatures.
Если температура деформационной обработки на первом этапе выше 355 °С, то будет протекать процесс рекристаллизации, что приведет к снижению прочностных и увеличению пластических характеристик изготавливаемых листов.If the temperature of the deformation processing at the first stage is higher than 355 ° C, then the recrystallization process will occur, which will lead to a decrease in strength and an increase in the plastic characteristics of the manufactured sheets.
Если температура деформационной обработки на первом этапе будет ниже 340 °С, то происходит процесс упрочнения металла, что приводит к снижению пластических характеристик изготавливаемых листов и возможному появлению трещин.If the temperature of deformation processing at the first stage is below 340 ° C, then the process of hardening of the metal occurs, which leads to a decrease in the plastic characteristics of the manufactured sheets and the possible appearance of cracks.
Если суммарное обжатие на первом этапе больше 90 %, то происходит упрочнение металла, что приводит к резкому снижению пластических характеристик изготавливаемых листов.If the total compression at the first stage is more than 90%, then the metal hardens, which leads to a sharp decrease in the plastic characteristics of the manufactured sheets.
Если суммарное обжатие на первом этапе меньше 80 %, то происходит неравномерная деформация металла, что приводит к недостаточному измельчению зерна, а следовательно, снижению прочностных и пластических характеристик изготавливаемых листов.If the total compression at the first stage is less than 80%, then the metal is not uniformly deformed, which leads to insufficient grain refinement, and, consequently, a decrease in the strength and plastic characteristics of the sheets being produced.
Если скорость деформирования заготовки на первом этапе больше 150 мм/с, то происходит упрочнение металла, что приведет к снижению пластических характеристик изготавливаемых листов.If the speed of deformation of the workpiece at the first stage is more than 150 mm / s, then the metal hardens, which will lead to a decrease in the plastic characteristics of the manufactured sheets.
Если скорость деформирования на первом этапе будет меньше 100 мм/с, то происходящее упрочнение металла за счет недостаточного его разогрева при обработке приведет к снижению пластических характеристик изготавливаемых листов.If the deformation rate at the first stage is less than 100 mm / s, then the hardening of the metal due to its insufficient heating during processing will lead to a decrease in the plastic characteristics of the manufactured sheets.
Осуществлять листовую прокатку алюминиево-магниевых сплавов на втором и третьем этапах с соотношением окружных скоростей: Carry out sheet rolling of aluminum-magnesium alloys at the second and third stages with a ratio of peripheral speeds:
нецелесообразно, так как при этом снижается сдвиговая деформация, а следовательно, снижаются прочностные и пластические характеристики изготавливаемых листов.impractical, since this reduces shear deformation, and therefore, decreases the strength and plastic characteristics of the manufactured sheets.
Если температуры деформационных обработок больше 195 °С и 220 °С соответственно на втором и третьем этапах обработки, то интенсифицируются процессы возврата, что приводит к снижению прочностных и увеличению пластических характеристик изготавливаемых листов.If the temperatures of deformation treatments are greater than 195 ° C and 220 ° C, respectively, at the second and third stages of processing, the return processes are intensified, which leads to a decrease in strength and an increase in the plastic characteristics of the sheets being manufactured.
Если температуры деформационных обработок меньше 180 °С и 205 °С соответственно на втором и третьем этапах обработки, то процесс возврата не происходит, что приводит к незначительному изменению прочностных характеристик и снижению пластичности изготавливаемых листов.If the temperature of the deformation treatments is less than 180 ° C and 205 ° C, respectively, at the second and third stages of processing, then the return process does not occur, which leads to a slight change in the strength characteristics and a decrease in the ductility of the manufactured sheets.
Если степени деформации больше 65 % и 50 % соответственно на втором и третьем этапах обработки, то наблюдается повышение прочностных характеристик и уменьшение пластичности изготавливаемых листов.If the degree of deformation is more than 65% and 50%, respectively, at the second and third stages of processing, then an increase in strength characteristics and a decrease in the ductility of the manufactured sheets are observed.
Если степени деформации меньше 55 % и 40 % соответственно на втором и третьем этапах обработки, то наблюдается уменьшение прочностных характеристик изготавливаемых листов.If the degree of deformation is less than 55% and 40%, respectively, at the second and third stages of processing, then a decrease in the strength characteristics of the manufactured sheets is observed.
Если скорости деформирования больше 150 мм/с и 300 мм/с соответственно на втором и третьем этапах обработки, то наблюдается увеличение прочностных и снижение пластических характеристик изготавливаемых листов.If the deformation rate is greater than 150 mm / s and 300 mm / s, respectively, at the second and third stages of processing, then an increase in strength and a decrease in the plastic characteristics of the manufactured sheets are observed.
Если скорости деформирования меньше 100 мм/с и 200 мм/с соответственно на втором и третьем этапах обработки, то будет наблюдаться снижение прочностных и пластических характеристик изготавливаемых листов, поскольку скорость деформирования не позволяет измельчить зерно до нужного размера.If the deformation rate is less than 100 mm / s and 200 mm / s, respectively, at the second and third stages of processing, then a decrease in the strength and plastic characteristics of the produced sheets will be observed, since the deformation rate does not allow the grain to be crushed to the desired size.
Пример осуществления способа.An example implementation of the method.
Для обоснования преимуществ заявляемого способа получения листа из алюминиево-магниевых сплавов были проведены 15 экспериментов по первому этапу обработки и 19 экспериментов по второму и третьему этапам обработки. Сплав 1561 (ОСТ 5Р.9466-88), принадлежащий системе Al-Mg-Mn, был подвергнут гомогенизации при температуре 355 °С в течение 7 часов с последующим охлаждением в печи до температуры 40 °С. Далее из гомогенизированного слитка вырезали заготовки и нагревали в печи до температуры последующей обработки 340-355 °С. После этого заготовки прокатывали с суммарным обжатием 80-90 % при скорости деформирования 100-150 мм/с. Затем полученную листовую заготовку 100Ч2 мм прокатывали с обжатием 50-70 % при температуре 175-200 °С и скорости деформирования 95-155 мм/с. Соотношение скоростей на валках выбиралось из интервала 1,95-3,25. На третьем этапе ленту прокатывали при температуре 205-225 °С с обжатием 35-55 % при скорости деформирования 190-310 мм/с. Соотношение скоростей на валках выбиралось из интервала 1,58-2,17. После прокатки ленту охлаждали в воде комнатной температуры. В результате в заготовках сформировалась ультрамелкозернистая структура со средним размером зерен около 800-900 нм. Полученная таким образом структура сплава 1561 обеспечивает значительное увеличение его механических свойств. To justify the advantages of the proposed method for producing a sheet of aluminum-magnesium alloys, 15 experiments were carried out in the first stage of processing and 19 experiments in the second and third stages of processing. Alloy 1561 (OST 5P.9466-88), belonging to the Al-Mg-Mn system, was homogenized at a temperature of 355 ° C for 7 hours, followed by cooling in an oven to a temperature of 40 ° C. Next, blanks were cut from a homogenized ingot and heated in a furnace to a post-treatment temperature of 340-355 ° C. After that, the billets were rolled with a total compression of 80-90% at a strain rate of 100-150 mm / s. Then, the obtained sheet blank 100 × 2 mm was rolled with compression of 50–70% at a temperature of 175–200 ° C and a deformation rate of 95–155 mm / s. The ratio of speeds on the rolls was selected from the interval of 1.95-3.25. In the third stage, the tape was rolled at a temperature of 205-225 ° C with a compression of 35-55% at a strain rate of 190-310 mm / s. The ratio of speeds on the rolls was selected from the interval 1.58-2.17. After rolling, the tape was cooled in room temperature water. As a result, an ultrafine-grained structure with an average grain size of about 800–900 nm was formed in the blanks. Thus obtained alloy structure 1561 provides a significant increase in its mechanical properties.
Эксперименты: 2-4, 7-9, 12-14, 17-18 проводили в соответствии с заявляемыми режимами, указанными в формуле изобретения; эксперименты: 1, 5-6, 10-11, 15-16, 19 – по режимам, выходящими за минимальные и максимальные заявляемые пределы. Режимы прокатки приведены в таблице 1, полученные механические свойства – в таблице 2.Experiments: 2-4, 7-9, 12-14, 17-18 were carried out in accordance with the claimed modes specified in the claims; experiments: 1, 5-6, 10-11, 15-16, 19 - according to modes that go beyond the minimum and maximum declared limits. The rolling modes are shown in table 1, the obtained mechanical properties are shown in table 2.
Результаты испытаний показали, что лента из алюминиево-магниевого сплава, изготовленная по заявляемому способу (эксперименты: 2-4, 7-9, 12-14, 17-18), имеет прочностные свойства на 18% выше по сравнению с прототипом.The test results showed that the strip of aluminum-magnesium alloy made by the present method (experiments: 2-4, 7-9, 12-14, 17-18), has strength properties 18% higher compared to the prototype.
Изготавливать полосу из алюминиево-магниевого сплава по режимам, выходящим за заявляемые пределы (эксперименты: 1, 5-6, 10-11, 15-16, 19), нецелесообразно, так как прочностные свойства листа значительно снижаются.It is impractical to produce a strip of aluminum-magnesium alloy according to regimes that go beyond the declared limits (experiments: 1, 5-6, 10-11, 15-16, 19), since the strength properties of the sheet are significantly reduced.
Таким образом, предложенный способ позволяет получать лист из сплавов системы Al-Mg-Mn с мелкозернистой структурой и повышенным комплексом механических свойств для изготовления различных полуфабрикатов для авиакосмической, транспортной, судостроительной промышленностей.Thus, the proposed method allows to obtain a sheet of alloys of the Al-Mg-Mn system with a fine-grained structure and an increased set of mechanical properties for the manufacture of various semi-finished products for the aerospace, transport, shipbuilding industries.
Claims (6)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2018109392A RU2677196C1 (en) | 2018-03-16 | 2018-03-16 | Method of obtaining sheet from aluminum-magnetic alloys |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2018109392A RU2677196C1 (en) | 2018-03-16 | 2018-03-16 | Method of obtaining sheet from aluminum-magnetic alloys |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2677196C1 true RU2677196C1 (en) | 2019-01-15 |
Family
ID=65025191
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2018109392A RU2677196C1 (en) | 2018-03-16 | 2018-03-16 | Method of obtaining sheet from aluminum-magnetic alloys |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2677196C1 (en) |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4066476A (en) * | 1976-08-11 | 1978-01-03 | Swiss Aluminium Ltd. | Duplex process for improving the hot workability of aluminum-magnesium alloys |
| US4066480A (en) * | 1976-08-11 | 1978-01-03 | Swiss Aluminium Ltd. | Process for improving the hot workability of aluminum-magnesium alloys |
| RU2467090C1 (en) * | 2011-09-20 | 2012-11-20 | Федеральное Государственное Бюджетное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования "Нижегородский Государственный Университет Им. Н.И. Лобачевского" | Method of producing articles from aluminium or magnesium alloys with nano- and sub micro crystalline structure, and articles made thereof (versions) |
| CN102936710A (en) * | 2012-09-29 | 2013-02-20 | 西南大学 | Aluminum alloy thick plate for liquefied natural gas carrier storage cabin and manufacture method of aluminum alloy thick plate |
| RU2566107C1 (en) * | 2014-09-04 | 2015-10-20 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Белгородский государственный национальный исследовательский университет" (НИУ "БелГУ") | Deformation-thermal processing of aluminium-magnesium alloys |
-
2018
- 2018-03-16 RU RU2018109392A patent/RU2677196C1/en active
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4066476A (en) * | 1976-08-11 | 1978-01-03 | Swiss Aluminium Ltd. | Duplex process for improving the hot workability of aluminum-magnesium alloys |
| US4066480A (en) * | 1976-08-11 | 1978-01-03 | Swiss Aluminium Ltd. | Process for improving the hot workability of aluminum-magnesium alloys |
| RU2467090C1 (en) * | 2011-09-20 | 2012-11-20 | Федеральное Государственное Бюджетное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования "Нижегородский Государственный Университет Им. Н.И. Лобачевского" | Method of producing articles from aluminium or magnesium alloys with nano- and sub micro crystalline structure, and articles made thereof (versions) |
| CN102936710A (en) * | 2012-09-29 | 2013-02-20 | 西南大学 | Aluminum alloy thick plate for liquefied natural gas carrier storage cabin and manufacture method of aluminum alloy thick plate |
| RU2566107C1 (en) * | 2014-09-04 | 2015-10-20 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Белгородский государственный национальный исследовательский университет" (НИУ "БелГУ") | Deformation-thermal processing of aluminium-magnesium alloys |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR910009976B1 (en) | Method for manufacturing tubes | |
| CN111360074B (en) | A kind of preparation method of heterogeneous lamellar structure medium/high entropy alloy foil | |
| KR20200039833A (en) | Rolling and preparation method of magnesium alloy sheet | |
| CN108239712A (en) | A kind of aviation 6082 aluminum alloy plate materials and its production technology | |
| CN112719179A (en) | Forging method of TC1 titanium alloy bar | |
| CN106544608B (en) | A kind of manufacturing process of the thick fine grain magnesium alloy with high strength and ductility forging of spy | |
| CN108687160A (en) | A kind of aluminum alloy plate materials treatment process | |
| CN117415262A (en) | Preparation method and product of TC18 titanium alloy die forging with high ultrasonic flaw detection grade | |
| EP3395464A1 (en) | Method for preparing rods from titanium-based alloys | |
| RU2675011C1 (en) | Method of manufacturing flat products from hafnium-containing alloy based on titanium | |
| RU2677196C1 (en) | Method of obtaining sheet from aluminum-magnetic alloys | |
| JP2010053386A (en) | Magnesium alloy sheet material which is excellent in formability, and producing method therefor | |
| CN109988947B (en) | Corrosion resistant weldable alloy and method of making same | |
| CN111876700B (en) | Heat treatment process of powder metallurgy aluminum alloy cold-rolled sheet | |
| RU2345173C1 (en) | Method of producing superductile plates from aluminium alloys of aluminium-magnesium-lithium system | |
| GB2473051A (en) | Cold rolling a strip of Al-Si-Fe-Be alloy | |
| RU2691471C1 (en) | Method of production of rolled sheet from titanium alloy of grade bt8 | |
| RU2583567C1 (en) | METHOD FOR PRODUCING HIGHLY THIN SHEET OF TITANIUM ALLOY Ti-6,5Al-2,5Sn-4Zr-1Nb-0,7Mo-0,15Si | |
| CN107177806A (en) | A kind of preparation method with the tough high solid solution content of magnesium aluminium alloy of superplastic height | |
| CN111394669A (en) | A manufacturing method for reducing anisotropy of pure titanium sheet for deep drawing | |
| CN111455294A (en) | High-purity Ho/Er/Tm rare earth metal foil and preparation method thereof | |
| RU2424861C1 (en) | Method of producing cold-rolled foil for flexible printed boards from copper and copper alloys | |
| RU2484176C2 (en) | Method of making thin sheets from pseudo-beta-titanium alloys | |
| RU2465365C1 (en) | Method for obtaining superplastic workpieces from aluminium alloys based on aluminium-magnesium-scandium system | |
| US3329537A (en) | Metallurgy |