Способ обработки алюминия и его сплавов

 

ОП ИКАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советсимк

Социалистические

Респубпмм 394015 (61) Дополнительное к авт. свнд-ву (22) Заявлено 25.02.80 (21) 2885881/22-02

{5l)N. Кл.

С 22 1а 1/04 с присоединением заявки №

Гевудвретвкнный камитет

СССР пв ленам наабретеннй н открытий (23) ПриорнтетОпубликовано 30.12.81. Бюллетень №48

Дата опубликования описания 04.01.82 (53) УДК 539.4. .1 (088.8) (72) Авторы изобретения

О. Н. Сеньков, N. N. Мышляев, В. A. Лихачев и С. П. Беляев

Институт физики твердого тела AH СССР

Xkе% М Р с I (71) Заявитель (54) СПОСОБ ОБРАБОТКИ АЛЮМИНИЯ И ЕГО СПЛАВОВ

Изобретение относится к металлургии и машиностроению и может быть исполь зовано при горячей деформационной обработке изделий из алюминия и его сплавов.

Одним из важнейших параметров мжроструктуры, существенно влияюших на свойства материалов. является средний размер зерен. Уменьшение среднего раз мера зерна благоприятно влияет практи» чески на все механические свойства, т.е. сушественно повышаются прочность и эластичность, возрастает предел текучес ти. Наличие мелкозернистой структуры является одним из условий проявления сверхпластич ности.

Однако в большинстве алюминиевых стцтавов, обработанных обычным способом, а именно механической обработкой и последующим рекристаллнзационным отжигом получить мелкозернистую структуру невозможно

Известны способы получения мелкозернистой структуры в алкминиевых сплавах Щ .

Однако такие способы включают в се бя- сложную .термомеханическую обработ» ку, занимающую много времени, и применимы лишь для некоторых алкминиевых сплавов, либо содержащих определенные элементы, такие, как хром или цирконий, либо дисперсионно-твердекивх. Получение же мелкого зерна в чистом алтсминии и его твердых растворах известными спосо бами невозможно.

Известен способ получения мелкозернистой структуры в дисперсионно-тверде ющих алюминиевых сплавах, заклточаюшийся в последующих операциях: нагрев до температуры обработки на твердый раствор для растворения по крайней мере фазы, обеспечивающей впоследствии дисчер сионное твердение; охлаждение до температуры ниже температуры растворения; нагрев до температуры, превышающей температуру дисперсионного твердения сплава, 89401 5

Источники информации принятые во внимание при экспертизе

4: 1. Патент США Ж 3304208, кл. 148-11.5, 1976.

2. Патент США % 4092181, кл. 148-12.7, 1978. но ниже температуры обработки на твердый раствор для перестарения сплава; горячая пластическая деформация при температуре перестаривания; рекристаллизационный отжиг $21 °

Однако известный способ позволяет получать мелкозернистую структуру лиш в дисперсионно-твердеющих алюминиевых сплавах и неприменим для других алюми : ниевых сплавов, а тем более для чисто- 30

ro алюминия. Кроме того, данный способ включает в себя пять операций и продолжителен по времени. Размер сформировавшихся зерен более 10 мкм.

Бель изобретения упрощение способа

H получение более мелкого зерна.

Поставленная цель достигается тем, что в способе, включающем операции рекристаллизационного отжига и горячую пластическую деформацию, горячую пластическую щ деформациь проводят со скоростью деформации 10 -10 с. в интервале температур 0,4-0,6К.

Рекристаллиэационный отжиг необходим для снятия наклепа в деформированных заготовках.

Проведение .горячей пластической деформации в заданных температурно-скоростных условиях обусловлено тем, что при таких условиях в алюминии и его сплавах в ходе деформации протекает динамическая рекристаллиэация, в результате которой формируется мелкозернистая структура,которая, по достижении истинных степеней деформации больше 2, характеризуется большой одчородностью, равновесностью. черезвычайной мелкозернистостью. При атом может быть получен средний размер зерен до 3-5мкм, При деформации при температурах меньших 0,4 т.пл. динамическая ре- 4о кристаплизация не протекает, à при температурах выше 0,6 т.пл. размер формирующихся зерен резко возрастает.

Уменьшение скорости деформации при заданной температуре приводит к увеличе« йию размера формйрующихся зерен и при скоростях деформами ниже 10 с средний размер зерен превышает 10 мкм.

Пример 1. Проводят горячую пластическую деформацию кручением алюминия чистоты 99,9%. Диаметр и длина рабочей части образца были соответственно

14 мм и 22 мм. Кручение проводят при

420-520 К со скоростью 10 с ". При закручивании на 4 полных оборота в образцах формируется равновесная мелкозернистая структура. При 420 К размер зерна составляет 3 мкм, при 520 К-6 мкм.

При 520 К структура более однородна цо размеру, чем при 420 К.

Пример 2. Проводят горячую пластическую деформацию прокаткой алюминия чистоты 99,99 и сцлава АМц. Образцы предварительно отжигают при 770К в течение 3 ч. Исходная толщина заготовок

1 5 мм. Прокатку проводят при температуре заготовок 570 К в один прием. Толщина заготовок после прокатки 2- мм.

Скорость деформации 80 с-" . Размер сформировавшихся зерен алюминия 7 мкм, АМц 5 мкм.

Использование предлагаемого способа позволяет сократить время обработки более, чем в 5 раз и получить мелкозернистую структуру как в алюминии, так и в сплавах, например в твердых растворах, в которых gsBBcTHblMH способами невозможно получить мелкое зерно.

Формула иэ обре те ния

Способ обработки алюминия и его сплавов, включающий рекристаллизапионный от жиг и горячую пластическую деформацию, отличаюшийсятем,что, сцелью упрощения способа и получения мелкозернистой структуры, деформацию ведут со скоростью 10 и 1 0 с прн температуре 0,4-0,6 К.

Составитель С,. Николаева

Ред ктор H. Ковалева Техреду М. Надь Корректор О. Билак

Заказ 11 399/44 Тираж 684 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Фил;иал ППП Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4