Способ изготовления лент и фольги из алюминия и его сплавов

 

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (1)) (51) 4 В 21 В 1/40

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3777099/22-02 (22) 03.08.84 (46) 15.03.86 Бюл. к- 10 (71) Государственный научно-исследо" вательский, проектный и конструкторский институт сплавов и обработки цветных металлов Гипроцветметобработка (72) Ю, Ф. Шевакин, Л. Б. Злотин, В. JI. Оржехов ский, К. Г. Сильвестров, А. П. Захаров, 3. С.Фалалеева, В.А. Горячев, Е. Г. Головчанов, В. В. Слесарев, Н. В. Белоус и И. Н, Симонов (53) 621 . 7 7. 04 (088. 8) (56) Авторское свидетельство СССР

И- 850730, кл. С 22 F 1/04, 1979.

Авторское свидетельство СССР

Ф 755886, кл. С 22 F 1/04, 1978. (54) (57) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЛЕНТ

И (POJIbI H HÇ АЛЮМИНИЯ И ЕГО СПЛАВОВ, включающий горячую и холодную прокатку, отличающийся тем, что, с целью повышения прочности и пластичности материала в нагартованном состоянии, холодную прокатку проводят с суммарной вытяжкой 30-90 при температуре на последних двух — трех проходах 50100 С.

1750б

10

?О

50

1 12

Изобретение относится к цветной металлургии, в частности к производству алюминиевых лент и фольги, предназначенных для изготовления иэ них штамповкой и вытяжкой различных деталей, преимущественно перфорированных пластин теплообменни— ков радиаторов автомобилей.

Цель изобретения — повышение прочности и пластичности материала в нагартованном состоянии.

Способ заключается в том, что холодную прокатку проводят с суммарной вытяжкой 30-90 при температуре на последних двух-трех проходах 50100 С.

На фольге толщиной 0,1 мм из алюминия марок А5 Аб данные режимы прокатки обеспечивают б = 170В

200 МПа и В = 3-6%, т.е, требуемый для радиаторной фольги оптимальный комплекс ме:.анических свойств.

Повышение характеристик пластичности алюминиевых лент и фольги, прокатанных с вытяжкой 30-90, обусловлено интенсивным диспергированием деформированной микроструктуры и увеличением общей протяженности границ зерен, что оказывает положительное влияние на торможение процесса развития и распространения микротрещин в металле при его последующей деформации. Кроме того, при данных вытяжках активируется процесс динамического возврата, связанный с перераспределением и частичной аннигиляцией дислокаций, интенсификацией их поперечного скольжения, что приводит к формированию явно выраженной субзеренной (ячеистой) структуры. При этом уменьшается плотность дислокаций в границах субэерен, сами границы становятся более узкими вследствие рассасывания в них клубковых скоплений дислокаций, субзерна имеют размер порядка 1-2 мкм и относительно малые углы раэориентировки. Такая структура достаточно однородна со значительным количеством подвижных дислокаций, что облегчает протекание равномерной пластической деформации в объеме металла и приводит к росту показателей пластичности, фольги в данном случае практически не превышает 1-2%. Это обусловлено уменьшением количества зерен и общей протяженности их границ в сечении металла, а также несовершенством деформированной ячеистой субструктуры, в которой границы ячеек представляют собой широкие клубковые скопления дислокаций и затрудняют протекание равномерной пластической деформации в макрообъеме металла.

При штамповке пластин радиаторов из такого материала с низкой пластичностью появляются трещины и обрывы, в связи с чем он не может быть испольэован для указанных целей.

Увеличение суммарной вытяжки при прокатке более 90 сопровождается снижением показателей пластичности, что обусловлено ростом углов разориентировки субзерен и затруднением по этой причине прохождения дислокаций через высокоугловые границы, В данном случае относительное удлинение фольги толщиной 0,1 мм не превышает

2-2,5%, что приводит к возможности появления трещин при штамповке пластин радиаторов. Кроме того, черезмерная нагартовка металла сопровождается ростом предела прочности более

200 МПа, что приводит к большой перегрузке оборудования для штамповки перфорировАнных пластин.

Поддержание температуры прокатываемого металла в последних двух-трех

35 о проходах на уровне 50-100 С в сочетании с суммарной вытяжкой 30-90 обеспечивает достаточно высокий уровень пластичности нагартованных алю. миниевых радиаторных лент и фольги, и необходимую оптимальную величину предела прочности, равную 170200 МПа и достигаемую вследствие частичного разупрочнения при возврате в укаэанном температурном диапазоне. о

При температуре менее 50 С протекание процесса возврата тормозится, следствием чего является черезмерно высокая проЧность нагартованного металла G = 120-230 МПа. Это привоИ дит не только к определенным трудностям при прокатке, но и вызывает большую перегрузку оборудования для

Снижение суммарной вытяжки при про->> катке менее 30 сопровождается существенным уменьшением показателей пластичности и относительное удлинЕние штамповки пластин радиаторов и возможность его выхода иэ строя в результате поломок. Увеличение темпеа, ратуры более 100 С сопровождается

Режим промежуточного отжига (температура, время) Способы

Суммарная вытяжка при холодной прокатке (без промежуточного отжига) 1-й отжиг

П-й отжиг

450-500 С

3-5 ч

320-380 С

3-5 ч

1,25-1 43 (6 = 20-30%) Известный способ (2) 30

Отсутствует

Отсутствует

Предлагаемыи способ

Отсутствует

Отсутствует

Отсутствует существенным падением характеристик пластичности, при этом относительное удлинение фольги толщиной 0,1 мм уменьшается до- 1,5-2,5%. Это обуслов лено образованием полигонизованной субструктуры и значительным уменьшением количества подвижных дислокаций, что приводит к затруднению протекания равномерной пластической деформации в объеме металла.. Кроме того, при таких повышенных температурах может происходить черезмерное разупрочнение материала. Все это делает невозможным его использование для получения пластин радиаторов требуемого качества.

Сравнительные данные по результатам испытаний алюминиевых лент и фольги, изготовленных по предлагаемому и известному способам, представлены в таблице °

Пример . Изготовление радиаторной фольги из алюминия марки А5 толщиной 0,1 мм осуществляется следующим образом.

Исходным материалом является горячекатаная рулонная заготовка толщиной 6 мм, имеющая рекристаллиэованную структуру со средним размером зерна около 80 мкм. После обрезки кромок заготовку прокатывают вхолодную до толщины 0,45 мм на пятиклетьевом непрерывном стане, После обрезки кромок на линии продольной резки рулонную фольговую заготовку размерами 0,45 ° 1530 мм прокатывают вхолодную на стане кварто 280/850Х1850 мм в три прохода !

217506 4 по схеме О, 45-0, 28-0, 1 7-0, 1> О, 008 мм, . т.е. суммарная вытяжка от горячекатанной заготовки до окончательного размера по толщине фольги составляет 60.

Фактическая температура прокатываемого металла вследствие деформационного разогрева составляет около о

60-90 С и уменьшается по мере снижения толщины фольги. Между проходами осуществляется естественное охлаждение (вылеживание) рулонов до темпео и ратуры не более 30-50 С.

После окончательной прокатки и охлаждения рулонов осуществляе тся резка фольги на требуемые размеры ж ширине с приемом металла на шупули с внутренним диаметром около 150 мм.

Механические свойства фольги полурб ченные при испытаниях на стяжение составляют u, = 180-190 МПа, о = 44,5%, т,е, имеют высокий уровень и соответствуют требованиям, предъявляемым к алюминиевой радиаторной фольк ге толщиной 0,1 мм. Штамповка перфорированных пластин иэ такой фольги обеспечивает необходимое их качество.

Применение алюминиевой фольги, полученной по предлагаемому способу, для изготовления перфорированных пластин новых типов сборных радиаторов легковых автомобилей дает возможность существенно снизить трудоем35 кость процесса заменить остродефиУ цитные и дорогостоящие материалы, повысить некоторые эксплуатационные параме тры радиаторов.

1217506

Продолжение таблицы

Механические свойства

Способы

Предел прочности б

МПа

Относительное удлинение

350 Ж

100-130

2-3

Не регламентируется

Известный способ

170-180

3 5-4,5

3,5-5,0

100

Предлагаемый способ

4-6

110

1,5-2,5

2-2, 5

Составитель М. Блатова

Техред А.Бабинец Корректор Е.Сирохман

Редактор Н.Воловик

° Заказ 1032/ 12 Тираж 518 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

Температура металла при прокатке в последних двух-трех о проходах, С

190-200 ! 80-190

150-1 65

205-220