Способ термообработки алюминий-магниевых сплавов

 

СПОСОБ ТЕРМООБРАБОТКИ АЛКМИНИЙ-МАГИИЕИЛХ СПЛАВОВ, включающий нагрев до 540-550 С, выдержку при этой температуре, охлаждение до промежуточной температуры с последующей выдержкой при ней и окончательное охлаждение на воздухе, о т л и ч и, ющ и и с я тем, что, с целью повышения способности сплавов к горячей деформации, охлаждение ведут со скоростью 200-250 град/час до 500-51О С. причем нагрев и охлаждение проводят многократно с выдержками 1520 мин при каждой температуре.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

Я«ЛЯ И

РЕСПУБЛИН

3(5П С 22 Р 1 04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

f л

CTI

САР

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР .

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 33074 52/22-02 (22) 25.06.81 (46) 23.03.83. Бюл. Р ll (72) Л.A ° Bàñèëüåýà, Л.М.Малашенко, Ю.N.Ìóñoõðàíoâ, В.В.Пархимович и Р.Л.Тофпенец (71) Физико-технический институт AH

Белорусской ССР (53) 621.785.014(088..8) (56) 1. Колачев Б.A. Габндулин P.М., Пигузов Ю.М. Технология термической обработки цветных металлов и сплавов. М., Металлургия, 1980, с.88.

2. Авторское свидетельство СССР.

9 603695, кл. С 22 P 4/04, 1976. .3. Патент США Р 406676, кл., С 22 F 1/04, 1978 °

„.Я0„„1006532 . А (54) (57) СПОСОБ TEPMOOSPASOTKH АЛЮМИНИИ-МАГНИЕВЫХ СПЛАВОВ, включащий нагрев до 540-550 С, выдержку при этой температуре, охлаждение до промежуточной температуры с последукицей выдержкой при ней и окончательное охлаждение на воздухе, о т л и ч й, юшийся тем, что, с целью повыаения способности сплавов к горячей деформации, охлаждение ведут со скоростью 200-250 град/час до 500-510 С, причем нагрев и охлаждение проводят многократно с выцержками 1520 мин при каждой температуре.

1006532

Изобретение относится к цветной металлургии, в частности к термической обработке, и может быть использовано для повышения способности к горячей деформации алюминиевых сплавов, в которых наблюдается строчечность, обусловленная выделением избыточных фаз при изготовлении горячекатанных или горячепрессованных заготовок вдоль направления главной деформации и приводящая к появлению трещин в участках локализации труднорастворимых фаз.

Известен способ тврмообработки алюминиевых сплавов, заключающийся в проведении гомогениэационного отжига при 480-530 С в течение времени выдержки до 36 часов 13.

Недостато < способа заключается в большой его длительности, а также в том, что превышение температурой 20 отжига температуры неравновесного солидуса, приводит к быстрому развитию вторичной пористости. Известен способ термической обработки алюминиевых. сплавов, вклю- 25 чающий термоциклическую обработку в интервале температур (0,95-0,97)— (0,75-0,8) абсолютной тем.тературы плавления <: выдержкой на каждой ступени нагрева. Данный способ относится 0 и термической обработке литейных сплавов, в которых отсутствует строчечность. Повышение механических свойств

" сплавов здесь достигается за счет максимального растворения легирую)«их элементов в твердом растворе и создания особой дислокационной струк туры С23

Однако данный способ не обеспечивает повышение свойств деформируемых алюминиево-магниевых сплавов.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому эффекту является способ, который включает гомогенизацию при 510550 С в течение 2-12 ч, охлаждение

cg скоростью 55,5 C/÷ до 389-482 С, гомогенизацию при этой температуре в течение 2-12 ч, окончательное охлаждение до комнатной температуры t.3). 50

Недостаток известного способа заключается .в том, что выдержка при применении этого способа, очень длительна (до 12 ч при каждой температуре), при средней длительности обработки,не достигается достаточной деформируемости сплавов, кроме того, требуется контролируемая скорость охлаждения от более высокой до более низкой температуры.

Целью изобретения является повышение способности сплавов к горячей деформации путем устранения строчечности структуры. 65

Поставленная цель достигается тем, что по способу термообработки алюминий-магниевых сплавов, включаю щему нагрев до 540-550 С, выдержку при этой температуре, охлаждение до более промежуточной температуры с последующей выдержкой при ней и окончательное .охлаждение на воздухе, охлаждение ведут со скоростью

200-250 град/ч до 500-510 С, причем нагрев и охлаждение проводят многократно с выдержкой 15-20 мин при каждой температуре.

Параметры режима определяются следующими факторами. Иаксимальная температура отжига (550 C) обеспечивает насыщение вакансиями и отсутствие пережога, повышение минимальной температуры выше 510 С не дает достаточного пересыщения вакансиями, понижение ниже 500 C приводит к увеличению длительности.

Скорость охлаждения менее 200 С/ч приводит к отжигу вакансий, более

250 С/ч — труднодостижима в произо водственных условиях. Выдержка при обеих температурах более 20 мин нецелесообразна в связи с общим увеличением времени обработки, выдержка менее 15 мин не обеспечивает развитие диффузионных процессов, ответственных за устранение строчечности. Количество циклов зависит от устойчивости структуры, которая определяется, в основном, количеством модифицирующих (титан, цирконий) и упрочняющих (марганец, хром, молибден) добавок в сплаве. Трех циклов достаточно при минимальном содержа:нии легирующих элементов в сплаве, допустимом соответствующим ГОСТом, десяти — при максимальном их содержании.

Способ осуществляется следующим образом.

Сплав, имеющий строчечную структуру после горячей прокатки или прессования, нагревают до 540-550 С, выдерживают 15-20 мин, .охлаждают со скоростью 200-250 С/ч до 500-510 С, выдерживают при этой температуре

15-20 мин, вновь нагревают до 540550 С, после чего цикл повторяют 3о

10 раз. Окончательное охлаждение проводят на воздухе.

Пример. Циклический отжиг по предлагаемому режиму проводят на сплаве АМг6 — промышленном деформируемом сплаве с максимальным содержанием магния. Образцы сплава, вырезанные из горячепрессованного прутка со строчечной структурой, нагревают в электрической печи сопротивления до 540 С, выдерживают

20 мин, охлаждают со скоростью 250 С до 500< С, выдерживают 20 мин, снова нагревают до 540 С с последующей

1006532

Составитель A.Çåíöîâ

Техред T.Nàòî÷êà Корректор С.Шекмар

Редактор Н.Егорова

Заказ 2056/43 Тираж 625 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 выдержкой и охлаждением и т.д., {все го 7 циклов), после чего охлажцают на воздухе до комнатной температуры. Изучение структуры сплава после отжига показало, что строчечность присущая исходному состоянию, устранена.

Для сравнения. проводят отжиг по известному способу: длительность отжига составляет по 6 ч при 535 С и при 445 С. Как показывает сравнение о структур отожженного сплава, наиболее полно устраняется строчечность при отжиге по предлагаемому режиму. . Способность сплава к горячей деформации определяется по появлению - 15 трещин на боковой поверхности боч-. ки после. горячей осадки между плоскими бойками на прессе .усилием 100 т марки К-2130. Образцы сплава АМг6, обработанные по предлагаемому и извесщою4у. способам, нагревают до

430+10 С и осаживают до деформации

;30, 50, 60, 70 и ВО% (степень деН-h формации определяют как = 100 (Ъ) 5 где Н вЂ” начальнаяу h — конечная высота образца). Появление трещин наблюдают визуально. Для сравнения указанным образом осаживают также образцЫ в состоянии поставки. Трещины по- 30 являются при следующих степенях деформации:

Деформация по состоянию поставки, Ж 60

Деформация по из= вестному способу, Ъ 70 .

Деформация по предлагаемому способу, Ъ &0

Таким образом, предлагаемый способ повышает способность сплава ,.к горячей деформации.

Преимущества изобретения в сравне-. нии с известным способом заключаются в сокращении длительности отжига как за счет уменьшения длительности выдержки при обеиХ температурах, так и эа счет увеличения скорости охлаждения от более высокой и более .низкой температуры. 1ак, если по известному способу общее время обработки составляет 14 ч (по 6 ч выдержки и

2 ч охлаждения), то по предлагаемому способу — всего 6 ч (5 циклов при

20 мин выдержки при каждой температуре, охлаждение и нагрев по 10 мин;

5 ° 2.20+5. 2 ° 10 = 300 мин). Кроме того, в результате более полного устранения строчечности структуры повышается способность к горячей деформации.