Тип публикации: статья из журнала
Год издания: 2020
Идентификатор DOI: 10.17073/0021-3438-2020-5-63-69
Ключевые слова: aluminum alloys, scandium, large-sized ingots, hot rolling, cold rolling, sheet rolling, total relative compression, annealing, mechanical properties, алюминиевые сплавы, скандий, крупногабаритные слитки, горячая прокатка, холодная прокатка, листовой прокат, суммарное относительное обжатие, отжиг, механические свойства
Аннотация: Проведено исследование технологичности и свойств листового проката, полученного из крупногабаритного слитка сплава 1580 с пониженным содержанием скандия в пределах его марки. Выполнена оценка технологичности обработки слитка при горячей и холодной прокатках, изучено влияние степени деформации и режимов отжига на свойства холоднокатаных полуфабрикатов из указанного сплава. В качестве объекта исследований выбран крупногабаритный слиток сечением 500×2100 мм из сплава 1580 с содержанием скандия 0,067 мас.%, полученный в промышленных условиях. Методика проведения работы включала несколько этапов прокатки и термообработки листовых полуфабрикатов на различных стадиях разработанного режима деформации металла и испытания механических свойств образцов из них на универсальной машине LFM 400 kN. Для выполнения исследований из слитка вырезали темплет размером 60×500×900 мм, а из него получали заготовки под прокатку размерами 50×180×300 мм, которые подвергали гомогенизационному отжигу по двухступенчатому режиму, разработанному ранее для данного сплава. В результате горячей прокатки отожженных заготовок при температуре их нагрева 450 °С и суммарном относительном обжатии ε∑ = 84÷90 % получали листовые полуфабрикаты толщиной 5-8 мм. Далее, после их отжига при t = 320 °С в течение 6 ч, с помощью холодной прокатки изготавливали тонколистовые полуфабрикаты толщиной от 2 до 6 мм. Выполнен анализ их механических свойств в деформированном и отожженном состояниях, который показал, что при холодной прокатке до ε∑ = 38 % у сплава 1580 обеспечивается рост прочностных характеристик до σв = 445 МПа и σ0,2 = 380 МПа, а после этого интенсивность роста замедляется и при ε∑ = 60 % эти параметры составляют соответственно 457 и 400 МПа. Проведено также исследование влияния отжига при t = 250÷350 °С на механические свойства листового проката. Установлено, что он приводит к снижению прочностных показателей и повышению пластичности, а максимальные значения условного предела текучести соответствуют температурам отжига 250-275 °С при достаточно высокой пластичности. В результате исследований установлено, что по прочностным свойствам листовой прокат из сплава 1580 с пониженным содержанием скандия превосходит полуфабрикаты из аналогичного по химическому составу, но без добавки скандия, сплава AW-5083 (США) на 10-15 %, а превышение по пластическим свойствам составляет 40-60 %. The study covers the manufacturability and properties of sheet metal obtained from a large-sized ingot of Alloy 1580 with the low scandium content within its grade range. The ingot processability in hot and cold rolling was evaluated, and the influence of the degree of deformation and annealing conditions on the properties of cold-rolled semi-finished products made of the alloy under study was investigated. A large-sized commercially produced ingot with a cross section of 500 × 2100 mm of Alloy 1580 with a scandium content of 0.067 wt.% was se- lected as an object of research. The research methodology included several stages of rolling and heat treatment of semi-finished sheet products at various stages of the developed mode for metal deformation and mechanical testing of samples from them on the LFM 400 kN universal machine. For research, a 60 × 500 × 900 mm template was cut from the ingot to make 50 ×180 × 300 mm billets for rolling. Billets were subjected to homogenization annealing by the two-stage mode developed previously for this alloy. As a result of hot rolling of annealed billets at 450 °C and a total relative compression ε = 84÷90 %, 5-8 mm thick semi-finished sheet products were obtained. Further, after their annealing at t = 320 °C for 6 hours, light-gauge semi-finished sheet products with a thickness of 2 to 6 mm were manufactured by cold rolling. They were subjected to mechanical analysis in the deformed and annealed states. The analysis of their mechanical properties in the deformed and an- nealed states was performed, which showed that the accumulation of the total degree of deformation during cold rolling up to 38 % provides the 1580 alloy with an increase in strength properties to Rp = 380 MPa, and after that the growth rate slows down and at εΣ = 60 % Rp == 400 MPa. The effect of annealing at temperatures between 250 °C and 350 °C on the mechanical properties of sheet metal. It was found that itleads to a decrease in strength properties and an increase in ductility, and the maximum yield strengths correspond to annealing temperatures of 250-275 °C at a sufficiently high plasticity. As a result of studies, it was found that the strength properties of sheet metal from Alloy 1580 with a low scandium content exceed the strength properties of semi-finished products of Alloy AW-5083 (USA) having a similar chemical composition, but without the addition of scandium, by 10-15 %, and the excess in plastic properties is 40-60 %.
Журнал: Известия высших учебных заведений. Цветная металлургия
Выпуск журнала: № 5
Номера страниц: 63-69
ISSN журнала: 00213438
Место издания: Москва
Издатель: Калвис