Способ деформационно-термической обработки алюминиево-магниевых сплавов

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.

Изобретение относится к холоднокатаной полосе, изготовленной из алюминиевого сплава AlMg, а также к способу ее изготовления и может быть использовано для изготовления компонентов автомобиля, в частности частей кузова и его комплектующих. Полоса изготовлена из алюминиевого сплава системы AlMg, содержащего следующие компоненты, мас.%: Si≤0,2, Fe≤0,35, Cu≤0,15, 0,2≤Mn≤0,35, 4,1≤Mg≤4,5, Cr≤0,1, Zn≤0,25, Ti≤0,1, остальное - Al и неизбежные примеси, составляющие не более 0,05 мас.% по отдельности и не более 0,15 мас.% в сумме, при этом полоса из алюминиевого сплава имеет рекристаллизованную микроструктуру со средним размером зерна от 15 мкм до 30 мкм. Способ изготовления полосы включает отливку слитка, его гомогенизацию при 480-550°C в течение по меньшей мере 0,5 ч, горячую прокатку при температуре 280-500°C, холодную прокатку полосы до конечной толщины при степени прокатки от 40% до 70% или от 50% до 60% либо до промежуточной толщины с промежуточным отжигом при 300-500°C, а затем до конечной толщины, и мягкий отжиг готовой катаной полосы при 300-500°C в печи непрерывного действия. Изобретение направлено на создание однослойной полосы из алюминиевого сплава, которая достаточно устойчива к межкристаллитной коррозии и, тем не менее, является хорошо формуемой, так что можно получать достаточно прочные изготовленные глубокой вытяжкой части с большой площадью поверхности. 4 н. и 12 з.п. ф-лы, 5 табл., 4 ил.

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. Способ обработки листовых заготовок из промышленных алюминиевых сплавов системы Al-Mg включает механическую обработку заготовки с одновременным пропусканием постоянного электрического тока плотностью от более 30 А/мм2 до 50 А/мм2 для подавления полособразования и прерывистой деформацию с одновременным увеличением прочности сплава. Изобретение позволяет снизить затраты электроэнергии при металлообработке, повысить качество обрабатываемой поверхности, увеличить ресурс и повысить топливную эффективность алюминий-магниевых сплавов, применяемых при производстве авиакосмической техники и автомобилей. 6 ил.

Изобретение относится к области металлургии, а именно к способам получения листов из алюминиевых сплавов на основе системы алюминий-магний-марганец, применяемых для изготовления ряда ответственных конструкций в судостроении, авиационной и ракетной промышленности, в вагоностроении для скоростных поездов, а также для изготовления корпусов автомобилей. Способ включает кристаллизацию слитков со скоростью не менее 100 К/с с температурой разливки 700-720°С, гомогенизационный отжиг при температуре 360°С в течение 6 ч, после чего осуществляют прокатку при комнатной температуре с суммарным обжатием 80% с последующим рекристаллизационным отжигом при температуре 320°С в течение 2 ч. Способ обеспечивает получение листов с однородной мелкозернистой структурой и равномерным распределением дисперсных наноразмерных частиц. 1 пр., 1 табл.

Изобретение относится к области металлургии, в частности к технологии термомеханической обработки алюминиевого сплава с содержанием магния не более 6 вес.% для изготовления деформированных полуфабрикатов и легковесных изделий из него, предназначенных для использования в авиакосмической, судостроительной и автомобильной отраслях промышленности. Способ получения заготовок из высокопрочного и коррозионно-стойкого алюминиево-магниевого сплава с содержанием магния не более 6 вес.% включает литье сплава и термомеханическую обработку отливок с получением заготовок. Термомеханическую обработку отливок проводят путем прокатки со скоростью 0,4 мм/с при комнатной температуре до достижения в полученных заготовках общей истинной степени деформации е=1,3, а затем путем отжига при температуре 300-325°С в течение 30 мин обеспечивают формирование однородной структуры заготовок со средним размера зерна 0,4-0,5 мкм. Повышаются прочность и коррозионная стойкость. 2 з.п. ф-лы, 2 пр.

Изобретение относится к области металлургии, в частности к технологии интенсивной деформационной обработки алюминиевого сплава АМг6, и может быть использовано при изготовлении деформированных полуфабрикатов и легковесных изделий из него, предназначенных для использования в авиакосмической, судостроительной и автомобильной отраслях промышленности. Способ получения заготовки из высокопрочного и коррозионно-стойкого алюминиевого сплава АМг6 включает литье сплава и термомеханическую обработку отливки. Термомеханическую обработку отливки проводят путем многоциклового равноканального углового прессования (РКУП) со скоростью деформации 0,4 мм/с в два этапа с получением заготовки, при этом на первом этапе проводят один цикл РКУП при температуре 145-150°С. На втором этапе проводят второй и последующий циклы РКУП при температуре 165-240°С со ступенчатым повышением температуры на каждом цикле до достижения общей истинной степени деформации е=2,8 и среднего размера зерна 0,3-0,5 мкм, причем второй этап проводят с выдержкой заготовок в течение 5-10 мин перед каждым циклом непосредственно в рабочем канале установки РКУП при температуре проведения РКУП каждого цикла. Повышается прочность и коррозионная стойкость. 2 з.п. ф-лы, 1 ил., 1 табл., 2 пр.
Наверх