Способ получения тонкого листа для сверхпластической формовки из сплавов системы al-mg-li

 

Изобретение относится к металлургии. Цель изобретения - повышение технологической пластичности и сокращение длительности и числа операций технологического процесса при сохранении уровня показателей сверхпластичности. Проводят гомогенизационный отжиг слитков при 475 - 520^oС в течение 3 - 8 ч, горячую прокатку, закалку с 490 - 520^oС, гетерогенизационный отжиг при 385 - 410^oС в течение 1 - 2 ч, после чего листы прокатывают вхолодную на конечную толщину с промежуточными отжигами при 385 - 410^oС в течение 5 - 30 мин через каждые 30 - 55% деформации, причем охлаждение после гетерогенизационного и промежуточных отжигов проводят со скоростью 350 - 750^oС/с. Способ позволяет получить мелкозернистую рекристаллизационную структуру с величиной зерна 10 мкм и высокие характеристики сверхпластичности (напряжение течения при 470^oС и скорости деформации 10^-4 с^-1 составляет 1,8 МПа, относительное удлинение 350%, коэффициент скоростной чувствительности ~ 0,56). 2 табл.

Изобретение относится к металлургии, в частности к способам получения заготовок из алюминиевых сплавов для сверхпластической формовки, и может быть использовано при производстве тонких листов из алюминиевых сплавов с литием, в том числе из наименее технологических сплавов системы Al-Mg-Li. Цель изобретения повышение технологической пластичности и сокращение длительности и числа операций технологического процесса при сохранении уровня показателей сверхпластичности. Гомогенизационный отжиг слитков проводят при 475-520^оС в течение 3-8 ч, затем проводят горячую прокатку, закалку с 490-520^оС, гетерогенизационный отжиг при 385-410^оС в течение 1-2 ч, после чего листы прокатывают вхолодную на конечную толщину с промежуточными отжигами при 385-410^оС в течение 5-30 мин через каждые 30-55% деформации, причем охлаждение после гетерогенизационного и промежуточных отжигов проводят со скоростью, равной 350-750^оС/с. Уменьшение количества грубых частиц S-фазы кристаллизационного происхождения и повышение температуры промежуточных отжигов способствуют повышению технологической пластичности листов при холодной прокатке и увеличению допустимой степени деформации между промежуточными отжигами. Увеличение температуры гетерогенизационного и промежуточных отжигов позволяет снизить их продолжительность и тем самым уменьшить общую продолжительность технологического процесса. При этом уменьшение степени пересыщения из-за повышения температуры гетерогенизационного отжига компенсируется увеличением степени растворения избыточной S-фазы при повышении температуры закалки, что становится возможным только при применении высокотемпературной гомогенизации. Регламентация скорости охлаждения после гетерогенизационного и промежуточных отжигов предотвращает выделение упрочняющей δ-фазы (Al₃Li), снижающей технологическую пластичность при холодной прокатке. Благоприятное распределение частиц S-фазы, оптимальный их размер, увеличение допустимой степени деформации при холодной прокатке перед рекристаллизационной обработкой обеспечивают формирование мелкозернистой рекристаллизованной структуры с зерном размером не более 10 мкм в полученных тонких листах. Это делает возможным применение таких листов для изготовления деталей сложной формы методом сверхпластической формовки. П р и м е р. Проводили гомогенизацию, горячую и холодную прокатку при изготовлении тонких листов из сплава 1420 системы Al-Mg-Li в промышленных условиях (см. табл.1). Использовали слитки размером 225х950х2600 мм, которые прокатывали в горячую до полосы толщиной 6 мм, которая являлась заготовкой для холодной прокатки. Технологическую пластичность оценивали по величине относительного удлинения δ и максимальной степени деформации ε_макс до появления трещин длиной более 20 мм на кромке листа. В табл.2 приведены результаты оценки технологической пластичности по δ и ε_макс при холодной прокатке и суммарная продолжительность основных операций технологического процесса получения тонкого листа. Температура гомогенизации и нагрева под закалку более 520^оС приводит к сильному растрескиванию при горячей и особенно при холодной прокатке в связи с пережогом. Скорость охлаждения после отжигов более 750^оС/с и продолжительность промежуточного отжига менее 5 мин в промышленных условиях технически неосуществимы. Листы, полученные по предложенному способу, имеют мелкозернистую рекристаллизованную структуру с величиной зерна 10 мкм и высокие характеристики сверхпластичности (напряжение течения при 470^оС и скорости деформации 10^-4 с^-1 составляет 1,8 МПа, относительное удлинение 350% коэффициент скоростной чувствительности ≈0,56). Производство листов по предлагаемому способу позволяет повысить технологическую пластичность в 1,5-1,8 раза, сократить суммарную продолжительность основных операций технологического процесса в 2-3 раза, уменьшить количество операций в 1,5 раза и обеспечить получение тонкого листа с мелкозернистой структурой для изготовления деталей сложной формы методом сверхпластической формовки.

Формула изобретения

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ТОНКОГО ЛИСТА ДЛЯ СВЕРХПЛАСТИЧЕСКОЙ ФОРМОВКИ ИЗ СПЛАВОВ СИСТЕМЫ Al-Mg-Li, включающий гомогенизацию слитка, горячую прокатку, закалку, гетерогенизационный отжиг и холодную прокатку с промежуточными отжигами, отличающийся тем, что, с целью повышения технологической пластичности и сокращения длительности и числа операций технологического процесса при сохранении уровня показателей сверхпластичности, гомогенизационный отжиг проводят при 475 - 520^oС в течение 3 - 8 ч, закалку проводят с 490 - 520^oС, гетерогенизационный отжиг проводят при 385 - 410^oС в течение 1 - 2 ч, холодную прокатку с промежуточными отжигами при 385 - 410^oС в течение 5 - 30 мин через каждые 30 - 55% деформации, причем охлаждение после гетерогенизационного и промежуточных отжигов проводят со скоростью, равной 350 - 750^oС/с.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2