ArticleName |
Обоснование технологии изготовления плоского проката из алюминиевых сплавов системы Al – Mg – Sc для аэрокосмической промышленности |
ArticleAuthorData |
АО «Арконик СМЗ» , Самара, Россия
В. В. Яшин, менеджер В. Ю. Арышенский, главный прокатчик И. А. Латушкин, ведущий специалист, эл. почта: Ilya.Latushkin@arconic.com М. С. Тептерев, ведущий инж.-технолог |
Abstract |
Разработана технология изготовления плоского проката из алюминиевых сплавов системы Al – Mg – Sc с оптимальным сочетанием механических свойств. Работы проводили на сплаве 01570. Слиток отливали в промышленный кристаллизатор скольжения и обрабатывали на промышленном оборудовании металлургического завода АО «Арконик СМЗ», Самара. В ходе работы уточнены режим гомогенизации и интервал температур горячей прокатки, даны рекомендации по режимам горячей и холодной прокатки. Для разработки режимов горячей прокатки было проведено исследование реологических свойств сплава 01570 при температурах 350 и 400 оC и при скоростях деформации, соответствующих скоростям деформации при промышленной прокатке (0,1; 1 и 40 с–1). Результаты представлены графически и записаны в аналитическом виде с использованием формулы Селларса. На каждом этапе производства проведено исследование микроструктуры и механических свойств полуфабрикатов. Показано, что в состоянии поставки Н116 (холоднодеформированный металл со степенью деформации 12 %) показатели пластичности находятся в том же интервале (9–14 %), что и для менее прочного сплава АМг6. На основании значений удельной прочности расчетами показано, что замена заготовок из сплава АМг6 на заготовки сплава 01570 позволяет снизить массу изделия на 49,8–66 %. |
keywords |
Алюминиевые сплавы, микролегирование скандием, технология прокатки,
механические свойства, плиты, листы, вторичные фазы, рекристаллизация, нагартовка, установка
Глибл, моделирование методом конечных элементов |
References |
1. Захаров В. В. О совместном легировании алюминиевых сплавов скандием и цирконием // Металловедение и термическая обработка металлов. 2014. № 6. С. 3–8. 2. Бронз А. В., Ефремов В. И., Плотников А. Д., Чернявский А. Г. Сплав 1570С — материал для герметичных конструкций перспективных многоразовых изделий РКК «Энергия» // Космическая техника и технологии. 2014. № 4 (7). С. 62–67. 3. Автократова Е. В. Перспективный Al – Mg – Sc сплав для самолетостроения // Вестник Уфимского государственного авиационного технического университета. 2007. Т. 9, № 1. 4. Филатов Ю. А., Плотников А. Д. Структура и свойства деформированных полуфабрикатов из алюминиевого сплава 01570С си стемы Al – Mg – Sc для изделия РКК «Энергия» // Технология легких сплавов. 2011. № 2. С. 15–26. 5. Арышенский Е. В., Гречникова А. Ф., Яшин В. В., Тептерев М. С. Влияние микролегирования сплавов системы алюминий – магний редкоземельными и переходными металлами на эволюцию структуры при термомеханической обработке // Производство проката. 2017. № 4. С. 4–11. 6. Booth-Morrison C., Dunand D. C., Seidman D. N. Coarsening resistance at 400 оC of precipitation-strengthened Al – Zr – Sc – Er alloys // Acta Materialia. 2011. Vol. 59, Iss. 18. P. 7029– 7042. 7. Røyset J., Ryum N. Kinetics and mechanisms of precipitation in an Al – 0.2 wt.% Sc alloy // Materials Science and Engineering: A. 2005. Vol. 396, Iss. 1–2. P. 409–422. 8. Knipling K. E., Karnesky R. A., Lee C. P., Dunand D. C., Seidman D. N. Precipitation evolution in Al – 0.1 Sc, Al – 0.1 Zr and Al – 0.1 Sc – 0.1 Zr (at. %) alloys during isochronal aging // Acta Materialia. 2010. Vol. 58, Iss. 15. P. 5184–5195. 9. Yashin V. V., Aryshensky E. V., Kawalla R. F., Serebryany V. N., Rushchits S. V. Investigation impact of stressed state conditions and thermomechanical parameters on the texture and structure evolution in 1565ph aluminium alloy // IOP Conference. Series : Materials Science and Engineering. 2016. Vol. 156, No. 1. pp. 012012. 10. Rushchits S. V., Aryshensky E., Kawalla R., Serebryany V. Investigation of texture structure and mechanical properties evolution during hot deformation of 1565 aluminum alloy // Materials Science Forum. 2016. Vol. 854. pp. 73–78. 11. Захаров В. В., Ростова Т. Д. Влияние скандия, переходных металлов и примесей на упрочнение алюминиевых сплавов при распаде твердого раствора // Металловедение и термическая обработка металлов. 2007. № 9 (627). С. 12–19. 12. Яшин В. В., Арышенский Е. В., Колбасников Н. Г., Тептерев М. С., Латушкин И. А. Влияние микролегирования переходными и редкоземельными металлами системы алюминий – магний на механические свойства при термомеханической обработке // Производство проката. 2017. № 8. С. 42–48. 13. Грудев А. П. Теория прокатки ; изд. 2-е, перераб. и доп. — М. : Интермет Инжиниринг, 2001. — 280 с. 14. Yashin V. V. et al. Development of a Mathematical Model of Plate Rolling on Hot Reversing Mills // Key Engineering Materials. 2017. Vol. 746. pp. 48–55. 15. Rushchits S. V. et al. Modeling the hot deformation behavior of 1565ch aluminum alloy // Key Engineering Materials. 2016. Vol. 684. pp. 35–41. 16. Колобов В. Г. Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук «Разработка термомеханических режимов прокатки тонких алюминиевых лент с рациональным для штамповки комплексом механических свойств и анизотропии» : дис. … канд. техн. наук. — Самара, 2013. — 144 с. |