RU2163939C1 - Aluminum-base alloy, method of production of semifinished products and article from this alloy - Google Patents

Aluminum-base alloy, method of production of semifinished products and article from this alloy Download PDF

Info

Publication number
RU2163939C1
RU2163939C1 RU99117622A RU99117622A RU2163939C1 RU 2163939 C1 RU2163939 C1 RU 2163939C1 RU 99117622 A RU99117622 A RU 99117622A RU 99117622 A RU99117622 A RU 99117622A RU 2163939 C1 RU2163939 C1 RU 2163939C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
alloy
aluminum
deformation
manganese
silicon
Prior art date
Application number
RU99117622A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
О.Е. Грушко
Н.Г. Еремина
Л.А. Иванова
Л.М. Шевелева
Original Assignee
Государственное предприятие "Всероссийский научно-исследовательский институт авиационных материалов"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Государственное предприятие "Всероссийский научно-исследовательский институт авиационных материалов" filed Critical Государственное предприятие "Всероссийский научно-исследовательский институт авиационных материалов"
Priority to RU99117622A priority Critical patent/RU2163939C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2163939C1 publication Critical patent/RU2163939C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Forging (AREA)

Abstract

FIELD: aluminum-base alloys and semifinished products and articles from these alloys. SUBSTANCE: aluminum-base alloy contains, wt.%: magnesium, 0.3-1.2; silicon, 0.3-1.7; manganese, 0.15-1.1; calcium, 0.002-0.1; at least one metal taken from group including copper, zirconium and chromium, 0.02-0.9; aluminum, the balance. It is admissible to have in alloy the following components, wt.%, max.: iron, 1.0; titanium, 0.2; zinc, 0.3. Offered method of production of semifinished products includes preparation of said alloy, casting of ingots, ingot annealing at 350-610 C for 1-20 h, deformation, solid solution heat treatment at 500-550 C for 20-12000 s. Depending on geometrical sizes and surface quality of final semifinished product, it is subjected either to hot deformation, or to hot and cold deformation. Cold-rolled sheet is characterized by equiaxed recrystallization grain sizing 20-30 mcm that provides for its isotropic properties and high technological effectiveness in cold stamping and in condition TI has the following properties in longitudinal direction σV = 335 MPa; σ0,2 = 275 MPa and δ = 13%. The alloy is used as material for production of various articles, for instance, helicopter rotor blades, fuel tanks, pipelines, vehicle wheels, including articles subject to painting. Parts made of offered alloy are joined by welding, riveting or by bolts. EFFECT: higher efficiency. 13 cl, 3 tbl, 3 ex

Description

Изобретение относится к области металлургии сплавов, в частности, к термически упрочняемому свариваемому сплаву на основе системы Al-Mg-Si, способу получения полуфабрикатов и изделию из него, предназначенных для использования в авиации, автомобильной промышленности, строительстве и т.д. The invention relates to the field of metallurgy of alloys, in particular, to a heat-hardenable weldable alloy based on the Al-Mg-Si system, a method for producing semi-finished products and an article from it intended for use in aviation, automotive industry, construction, etc.

Сплавы системы Al-Mg-Si обладают комплексом ценных свойств: хорошей коррозионной стойкостью, технологичностью, свариваемостью, достаточно высокой пластичностью как при горячей, так и при холодной обработке давлением. Кроме того, сплавы этой системы возможно закаливать в воде, на воздухе или водовоздушной смесью. Это позволяет при получении из сплавов различных полуфабрикатов использовать линии непрерывной обработки и проводить закалку непосредственно после горячей деформации с получением полуфабрикатов с небольшими остаточными напряжениями. Alloys of the Al-Mg-Si system possess a range of valuable properties: good corrosion resistance, processability, weldability, and sufficiently high ductility both during hot and cold processing. In addition, the alloys of this system can be quenched in water, in air or with a water-air mixture. This allows for the production of various semi-finished products from alloys to use continuous processing lines and to harden immediately after hot deformation to obtain semi-finished products with small residual stresses.

Известен сплав на основе алюминия, содержащий, мас.%:
Магний - 0,3-1,2
Кремний - 0,2-1,2
Медь - До 0,4
Цинк - До 0,1
Марганец - До 0,1
Железо - 0,05-0,3
Стронций и/или кальций - 0,02-0,05
Прочие (в сумме) - До 0,15,
при этом
каждого - До 0,05
Алюминий - Остальное [1]
Сплав предназначен для изготовления прессованных полуфабрикатов с повышенным качеством поверхности. Прессование осуществляют при 425oC из слитка, предварительно отожженного при 500-580oC. Недостатком сплава при существующей технологии является его склонность при рекристаллизации к образованию крупного зерна, особенно на поверхности и, как следствие, неоднородность механических свойств по сечению и направлению полуфабриката.
Known alloy based on aluminum, containing, wt.%:
Magnesium - 0.3-1.2
Silicon - 0.2-1.2
Copper - Up to 0.4
Zinc - Up to 0.1
Manganese - Up to 0.1
Iron - 0.05-0.3
Strontium and / or calcium - 0.02-0.05
Other (in total) - Up to 0.15,
wherein
each - Up to 0.05
Aluminum - Other [1]
The alloy is intended for the manufacture of pressed semi-finished products with high surface quality. Pressing is carried out at 425 o C from an ingot previously annealed at 500-580 o C. The disadvantage of the alloy with the existing technology is its tendency to recrystallize to the formation of large grains, especially on the surface and, as a result, the heterogeneity of mechanical properties over the cross section and direction of the semi-finished product.

Наиболее близким к предложенному техническому решению является сплав на основе алюминия марки AB, нашедший широкое применение в виде различных видов полуфабрикатов - катанных, прессованных, кованых [2]. Сплав AB содержит компоненты, мас.%:
Магний - 0,45-0,9
Кремний - 0,5-1,2
Медь - 0,1-0,5
Цинк - До 0,2
Марганец - 0,15-0,35
Железо - До 0,5
Титан - До 0,15
Прочие (в сумме) - До 0,1,
при этом
каждого - До 0,05
Алюминий - Остальное
В настоящее время принята следующая технология получения полуфабрикатов из сплавов системы Al-Mg-Si: приготовление сплава, отливка слитков, гомогенизационный отжиг при 560oC, 4-6 ч, деформация при 480-500oC, термическая обработка на твердый раствор при 520-530oC, закалка и искусственное старение 160-170oC в течение 10-12 ч. Для достижения максимальных значений механических свойств искусственное старение полуфабрикатов следует проводят не позднее 1 час после закалки [3]. Формообразование изделий предпочтительно осуществляют после закалки. Время перерыва между закалкой и формообразованием (деформацией) не регламентируют. В случае изготовлении изделий, например, для корпусов автомобилей искусственное старение совмещают с сушкой нанесенной на изделие краски [4].
Closest to the proposed technical solution is an alloy based on aluminum of the AB grade, which has found wide application in the form of various types of semi-finished products - rolled, pressed, forged [2]. Alloy AB contains components, wt.%:
Magnesium - 0.45-0.9
Silicon - 0.5-1.2
Copper - 0.1-0.5
Zinc - Up to 0.2
Manganese - 0.15-0.35
Iron - Up to 0.5
Titanium - Up to 0.15
Other (in total) - Up to 0.1,
wherein
each - Up to 0.05
Aluminum - Else
Currently, the following technology for the preparation of semi-finished products from alloys of the Al-Mg-Si system has been adopted: alloy preparation, ingot casting, homogenization annealing at 560 o C, 4-6 hours, deformation at 480-500 o C, heat treatment for solid solution at 520 -530 o C, quenching and artificial aging 160-170 o C for 10-12 hours. To achieve maximum values of the mechanical properties, artificial aging of semi-finished products should be carried out no later than 1 hour after quenching [3]. The shaping of the products is preferably carried out after quenching. The time interval between hardening and shaping (deformation) is not regulated. In the case of manufacturing products, for example, for automobile bodies, artificial aging is combined with drying of the paint applied to the product [4].

Недостатками известного сплава являются склонность к межкристаллитной коррозии и склонность к росту зерна при рекристаллизации. Полуфабрикаты из известного сплава, изготовленные по известному способу, имеют разнозернистость, анизотропию механических свойств, что снижает технологичность при изготовлении изделия, в частности приводит к образованию фестонистости, "апельсиновой корки". В процессе эксплуатации изделия проявляют склонность к охрупчиванию и теряют свойства из-за недостаточно высокой коррозионной стойкости. Известные сплавы системы Al-Mg-Si применяют в качестве материала для получения изделия, например, лопастей вертолетов, топливных баков, трубопроводов, колес транспортных средств и др. [5, 6]. The disadvantages of the known alloy are a tendency to intergranular corrosion and a tendency to grain growth during recrystallization. Semi-finished products from the known alloy, made by the known method, have a different grain size, anisotropy of mechanical properties, which reduces manufacturability in the manufacture of the product, in particular, leads to the formation of scalloping, "orange peel". During operation, the products exhibit a tendency to embrittlement and lose their properties due to insufficient corrosion resistance. Known alloys of the Al-Mg-Si system are used as a material to obtain products, for example, helicopter blades, fuel tanks, pipelines, vehicle wheels, etc. [5, 6].

Технической задачей изобретения является разработка сплава на основе системы Al-Mg-Si, способа получения полуфабрикатов и изделия из него с целью снижения склонности к росту зерна при рекристаллизации, снижения склонности к наклепу при холодной деформации улучшения коррозионной стойкости при сохранении уровня механических свойств. An object of the invention is to develop an alloy based on the Al-Mg-Si system, a method for producing semi-finished products and products from it in order to reduce the tendency to grain growth during recrystallization, to reduce the tendency to hardening during cold deformation, to improve the corrosion resistance while maintaining the level of mechanical properties.

Технической задачей изобретения также является повышение эксплуатационных характеристик изделия, что достигается за счет повышения коррозионной стойкости сплава. An object of the invention is also to increase the operational characteristics of the product, which is achieved by increasing the corrosion resistance of the alloy.

Для достижения поставленной цели сплав на основе алюминия, содержащий магний, кремний, марганец, дополнительно содержит кальций и по меньшей мере один металл, выбранный из группы, включающей медь, цирконий и хром, при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Магний - 0,3-1,2
Кремний - 0,3-1,7
Марганец - 0,15-1,1
Кальций - 0,002-0,1
По меньшей мере один металл, выбранный из группы, включающей медь, цирконий и хром - 0,02-0,9
Алюминий - Остальное
при этом (Sio - Siн) ≥ 0,3%, где Siо общее количество кремния, вводимого в сплав; Siн - кремний, связанный в нерастворимую фазу, который определяется по формуле Siн = 0,25[%Fe+%(Mnо-Mnss)]: Mnо - общее количество марганца, вводимого в сплав, Mnss - содержание марганца в твердом растворе алюминия, которое определяется с помощью локального рентгеноспектрального анализа. Коэффициент 0,25 определен из стехиометрического состава фазы Al15(FeMn)3Si2.
To achieve this goal, an aluminum-based alloy containing magnesium, silicon, manganese, additionally contains calcium and at least one metal selected from the group comprising copper, zirconium and chromium, in the following ratio, wt.%:
Magnesium - 0.3-1.2
Silicon - 0.3-1.7
Manganese - 0.15-1.1
Calcium - 0.002-0.1
At least one metal selected from the group consisting of copper, zirconium and chromium - 0.02-0.9
Aluminum - Else
wherein (Si o - Si n ) ≥ 0.3%, where Si is the total amount of silicon introduced into the alloy; Si n - silicon bonded to the insoluble phase, which is determined by the formula Si n = 0.25 [% Fe +% (Mn о -Mn ss )]: Mn о - the total amount of manganese introduced into the alloy, Mn ss - manganese content in solid aluminum solution, which is determined using local x-ray spectral analysis. The coefficient 0.25 is determined from the stoichiometric composition of the Al 15 (FeMn) 3 Si 2 phase.

Сплав может дополнительно содержать не более, мас.%:
Железо - 1,0
Титан - 0,2
Цинк - 0,3
При заявленном содержании и соотношении магния и кремния в сплаве обеспечивается его способность к термической обработке. При снижении содержания магния и кремния менее нижнего предела сплав становится термически неупрочняемым, при увеличении магния более 1,2% падает технологичность, особенно при холодной деформации, увеличивается склонность к наклепу и проявляется склонность к линиям Людерса и, как следствие, ухудшается качество поверхности. При содержании кремния более 1,7% ухудшается коррозионная стойкость и повышается склонность к охрупчиванию при эксплуатационных нагревах.
The alloy may additionally contain no more than, wt.%:
Iron - 1.0
Titanium - 0.2
Zinc - 0.3
When the claimed content and the ratio of magnesium and silicon in the alloy provides its ability to heat treatment. With a decrease in the magnesium and silicon contents below the lower limit, the alloy becomes thermally unstrengthened, with an increase in magnesium of more than 1.2%, processability decreases, especially during cold deformation, the tendency to hardening increases, and the tendency to Luders lines appears and, as a result, surface quality deteriorates. When the silicon content is more than 1.7%, the corrosion resistance deteriorates and the tendency to embrittlement during operational heating increases.

Марганец в количестве 0,15-1,1% улучшает коррозионную стойкость и снижает склонность к образованию крупнозернистой структуры при рекристаллизации, к тому же Mn нейтрализует вредное влияние Fe, связывая его в интерметаллиды Al15(FeMn)3Si2, которые менее опасны для сплава, чем Al5FeSi. При содержании менее 0,15% марганца эффект его воздействия практически не проявляется, а при содержании выше 1,1% Mn в сплаве образуются первичные грубые интерметаллиды, что приводит к микроструктурной неоднородности, расслоению при деформации и как следствие к снижению прочностных и пластических характеристик. Марганец и железо, связывая кремний в нерастворимую фазу Al15(FeMn)3Si2, приводят к уменьшению доли кремния, участвующей в упрочнении твердого раствора алюминия.Manganese in an amount of 0.15-1.1% improves corrosion resistance and reduces the tendency to form a coarse-grained structure upon recrystallization; moreover, Mn neutralizes the harmful effect of Fe by binding it to Al 15 (FeMn) 3 Si 2 intermetallic compounds, which are less dangerous for alloy than Al 5 FeSi. At a content of less than 0.15% manganese, the effect of its action is practically not manifested, and at a content above 1.1% Mn, primary coarse intermetallic compounds are formed in the alloy, which leads to microstructural inhomogeneity, delamination during deformation and, as a result, to a decrease in strength and plastic characteristics. Manganese and iron, binding silicon to the insoluble phase Al 15 (FeMn) 3 Si 2 , lead to a decrease in the proportion of silicon involved in the hardening of aluminum solid solution.

Ca в количестве 0,002-0,1% снижает склонность сплава к наклепу при холодной деформации, улучшает формуемость, нейтрализует вредное влияние железа. Ca оказывают также модифицирующее воздействие при кристаллизации на зеренную структуру слитка, вследствие чего улучшаются литейные характеристики и свариваемость. При содержании менее 0,002% Ca эффект воздействия практически не проявляется, а при содержании выше 0,1% образуются интерметаллиды и повышается склонность к межкристаллитной коррозии. Ca in the amount of 0.002-0.1% reduces the tendency of the alloy to harden during cold deformation, improves formability, and neutralizes the harmful effects of iron. Ca also have a modifying effect during crystallization on the grain structure of the ingot, as a result of which the casting characteristics and weldability are improved. At a content of less than 0.002% Ca, the effect of the effect is practically not manifested, and at a content above 0.1%, intermetallic compounds are formed and the tendency to intergranular corrosion increases.

Цирконий, медь и хром в сплав вводят для повышения прочностных свойств сплава. При содержании меди, циркония, хрома менее нижнего предела положительного воздействия их не проявляется. При содержании выше верхнего предела снижается пластичность сплава. Zirconium, copper and chromium are introduced into the alloy to increase the strength properties of the alloy. When the content of copper, zirconium, chromium is less than the lower limit of the positive effect, they do not appear. Above the upper limit, the ductility of the alloy decreases.

При введении кальция, марганца, а также меди, циркония и хрома допускается повышенное содержание железа, что позволяет использовать более дешевую технологию изготовления сплава и применять вторичную шихту с привлечением отходов широкого ассортимента сплавов. With the introduction of calcium, manganese, as well as copper, zirconium and chromium, an increased iron content is allowed, which allows the use of cheaper alloy manufacturing technology and the use of a secondary charge involving waste from a wide range of alloys.

Сплав выполнен в форме прессованных, катаных и кованых полуфабрикатов. The alloy is made in the form of extruded, rolled and forged semi-finished products.

В предложенном способе получения полуфабрикатов из сплава на основе алюминия указанный технический результат достигается тем, что в способе, включающем приготовление сплава на основе алюминия, отливку слитков, отжиг слитков, деформацию, термическую обработку на твердый раствор с последующей закалкой и старение, приготавливают сплав на основе алюминия следующего состава, мас. %: магний 0,3 - 1,2; кремний 0,3 - 1,7; марганец 0,15 - 1,1; кальций 0,002 - 0,1; по меньшей мере один металл, выбранный из группы, включающей медь, хром и цирконий 0,02 - 0,9; алюминий - остальное, при этом (Siо - Siн) ≥ 0,3%. Отжиг слитков осуществляют при 350-610oC, в течение 1-20 ч, термическую обработку на твердый раствор проводят при 500-550oC в течение 20-12000 с. В зависимости от геометрических размеров и качества поверхности конечного полуфабриката деформацию проводят либо только в горячую, либо в горячую и в холодную. Горячую деформацию проводят при температурах 250 - 550oC со степенью не менее 60%, а холодную деформацию осуществляют со степенью деформации не менее 50%. После закалки проводят искусственное старение при температурах 100 - 200oC, в течение 3 - 1200 мин в одну или несколько ступеней. Между ступенями старения допускают перерыв с неограниченным временем вылеживания при комнатной температуре. Для улучшения технологичности при формообразовании изделия, а также для повышения механических свойств конечного полуфабриката одноступенчатое старение или первую ступень старения проводят непосредственно после закалки (перерыв между закалкой и старением не более 1 ч). Для сокращения технологического процесса отжиг слитка совмещают с нагревом под горячую деформацию, закалку проводят непосредственно с температуры горячей деформации.In the proposed method for the preparation of semi-finished products from an aluminum-based alloy, the specified technical result is achieved in that in a method including preparing an aluminum-based alloy, casting ingots, annealing the ingots, deformation, heat treatment of a solid solution with subsequent quenching and aging, an alloy based on aluminum of the following composition, wt. %: magnesium 0.3 - 1.2; silicon 0.3 to 1.7; manganese 0.15-1.1; calcium 0.002 - 0.1; at least one metal selected from the group consisting of copper, chromium and zirconium 0.02-0.9; aluminum - the rest, while (Si о - Si н ) ≥ 0.3%. Annealing of the ingots is carried out at 350-610 o C for 1-20 hours, heat treatment for solid solution is carried out at 500-550 o C for 20-12000 s Depending on the geometric dimensions and surface quality of the final semi-finished product, deformation is carried out either only in hot, or in hot and cold. Hot deformation is carried out at temperatures of 250 - 550 o C with a degree of not less than 60%, and cold deformation is carried out with a degree of deformation of not less than 50%. After quenching, artificial aging is carried out at temperatures of 100-200 o C, for 3 to 1200 minutes in one or more stages. Between the stages of aging allow a break with unlimited aging time at room temperature. To improve manufacturability during the shaping of the product, as well as to increase the mechanical properties of the final semi-finished product, single-stage aging or the first stage of aging is carried out immediately after hardening (the interval between hardening and aging is not more than 1 hour). To reduce the technological process, the annealing of the ingot is combined with heating under hot deformation; quenching is carried out directly from the temperature of hot deformation.

Из полуфабрикатов предложенного сплава, полученных по предлагаемому способу, могут быть изготовлены различные изделия, например, лопасть вертолета, топливный бак, трубопровод, колеса транспортного средства и др. Various products, for example, a helicopter blade, a fuel tank, a pipeline, vehicle wheels, etc., can be made from semi-finished products of the proposed alloy obtained by the proposed method.

В предложенном изделии, выполненном из сплава на основе алюминия, технический результат достигается тем, что в качестве материала заготовки использован сплав на основе алюминия следующего состава, мас.%: магний 0,3 - 1,2; кремний 0,3 - 1,7; марганец 0,15 - 1,1; кальций 0,002 - 0,1 и по меньшей мере один металл, выбранный из группы, включающей медь, цирконий и хром 0,02 - 0,9; алюминий - остальное, при этом (Siо - Siн) ≥ 0,3. Изделие выполнено из закаленного горячедеформированного или закаленного холоднодеформированного полуфабриката. Формообразование изделия проводят из естественно или искусственно состаренного полуфабриката. В случае, если изделие подвергается покраске, окончательное искусственное старение совмещают с процессом сушки краски и проводят при температурах 160 - 200oC, в течение 20 - 240 мин. Примеры, иллюстрирующие предложенное изобретение, приведены ниже.In the proposed product, made of an alloy based on aluminum, the technical result is achieved by the fact that an aluminum-based alloy of the following composition is used as the workpiece material, wt.%: Magnesium 0.3 - 1.2; silicon 0.3 to 1.7; manganese 0.15-1.1; calcium 0.002-0.1 and at least one metal selected from the group consisting of copper, zirconium and chromium 0.02-0.9; aluminum - the rest, while (Si о - Si н ) ≥ 0.3. The product is made of hardened hot-deformed or hardened cold-deformed semi-finished product. The product is formed from naturally or artificially aged semi-finished product. If the product is being painted, the final artificial aging is combined with the drying process of the paint and carried out at temperatures of 160 - 200 o C for 20 to 240 minutes Examples illustrating the invention are given below.

В табл. 1 приведен химический состав опробованных композиций предложенного и известного сплавов. При приготовлении композиций алюминий, магний, кальций, медь вводили в чистом виде, а цирконий, кремний, хром и марганец - в виде лигатуры. Плавка осуществлялась в электрической печи. In the table. 1 shows the chemical composition of the tested compositions of the proposed and known alloys. In preparing the compositions, aluminum, magnesium, calcium, copper were introduced in pure form, and zirconium, silicon, chromium, and manganese were introduced as a ligature. Melting was carried out in an electric furnace.

Пример 1. Из сплава N 2 получена поковка путем горячей осадки при 400oC со степенью деформации 70% предварительно отожженного слитка при 500oC в течение 8 ч. Из поковки получена штамповка при температуре 400oC в виде обечайки для колеса транспортного средства. Термическая обработка на твердый раствор осуществлялась при температуре 530oC, с выдержкой 3600 с, с последующей закалкой в воде, затем проводилось искусственное старение при 175oC, 600 мин. Перерыв между закалкой и старением - 30 мин.Example 1. From alloy N 2 a forging was obtained by hot precipitation at 400 ° C with a degree of deformation of 70% of the pre-annealed ingot at 500 ° C for 8 hours. Forging was obtained from the forging at 400 ° C in the form of a shell for a vehicle wheel. Solid solution heat treatment was carried out at a temperature of 530 o C, with a holding time of 3600 s, followed by quenching in water, then artificial aging was carried out at 175 o C, 600 min. A break between hardening and aging is 30 minutes.

Пример 2. Отлитые слитки сплава 3 подвергались отжигу 580oC 6 ч и затем методом горячей прокатки при 250oC из них был получен лист толщиной 6 мм (степень деформации 75%), который в холодную прокатан до толщины 1 мм (степень деформации 83%). Термическая обработка на твердый раствор холоднокатаного листа осуществлялась в селитровой ванне при температуре 530oC, с выдержкой 60 с с последующей закалкой в воде. Через 10 мин после закалки проводилось старение при 120oC 30 мин, после чего методом холодной формовки было получено изделие - лобовая панель для автомобиля. Изделие подвергалось покраске. После нанесения краски проводилась ее сушка при 190oC 30 мин, т.е. процессы сушки и окончательного искусственного старения (вторая ступень) совмещались. На листе определялись механические свойства в 2-х состояниях:
- T1 (закалка по указанному режиму и старение при 175oC, 600 мин, при этом перерыв между закалкой и старением 20 мин);
- T +120oC, 30 мин +190oC, 30 мин (закалка по указанному режиму, старение 120oC, 30 мин при перерыве между закалкой и старением 10 мин, затем вторая ступень старение при 190oC, 30 мин).
Example 2. Cast ingots of alloy 3 were annealed for 580 ° C for 6 hours and then hot rolled at 250 ° C to produce a sheet with a thickness of 6 mm (degree of deformation 75%), which was cold rolled to a thickness of 1 mm (degree of deformation 83 %). The heat treatment for a solid solution of cold-rolled sheet was carried out in a saltpeter bath at a temperature of 530 o C, with a holding time of 60 s, followed by quenching in water. 10 minutes after quenching, aging was carried out at 120 ° C for 30 minutes, after which a product was obtained by cold forming - a frontal panel for a car. The product was painted. After applying the paint, it was dried at 190 ° C for 30 minutes, i.e. drying and final artificial aging processes (second stage) were combined. On the sheet, mechanical properties were determined in 2 states:
- T1 (hardening according to the specified mode and aging at 175 o C, 600 min, with a break between hardening and aging 20 min);
- T +120 o C, 30 min +190 o C, 30 min (hardening according to the specified mode, aging 120 o C, 30 min during the interval between hardening and aging 10 min, then the second stage aging at 190 o C, 30 min) .

Пример 3. Из сплава 4 отпрессована полоса 15 х 60 мм при температуре 500oC со скоростью 2 м/мин. Закалка осуществлялась на прессе. Окончательной операцией было искусственное старение при 160oC, 600 мин. Перерыв между закалкой и старением - 30 мин. В табл. 2 и 3 приведены результаты механических, коррозионных и технологических свойств предложенного сплава в сопоставлении с известным сплавом.Example 3. A strip of 15 x 60 mm was pressed from alloy 4 at a temperature of 500 ° C. at a speed of 2 m / min. Hardening was carried out in the press. The final operation was artificial aging at 160 o C, 600 minutes A break between hardening and aging is 30 minutes. In the table. 2 and 3 show the results of the mechanical, corrosion and technological properties of the proposed alloy in comparison with the known alloy.

Как видно из данных табл. 2 и 3, предложенный сплав в сравнении с известным не проявляет при рекристаллизации склонности к образованию разнозернистости, имеет меньшую склонность к наклепу при холодной деформации и характеризуется высокой коррозионной стойкостью при аналогичном уровне механических свойств. Полуфабрикаты, изготовленные из данного сплава по предложенному способу получения, имеют изотропные свойства и практически не склонны к межкристаллитной коррозии, что обеспечивает лучшие эксплуатационные характеристики изделия, изготовленного из них. Предложенный сплав сваривается всеми видами сварки, нечувствителен к концентраторам напряжений, поэтому может соединяться путем сварки, клепки, болтовыми соединениями. Это позволяет рекомендовать предложенный сплав и способ для внедрения в изделия в авиации, автомобильной промышленности, строительстве и т.д. As can be seen from the data table. 2 and 3, the proposed alloy, in comparison with the known one, does not exhibit a tendency to form different grains during recrystallization, has a lower tendency to hardening during cold deformation and is characterized by high corrosion resistance with a similar level of mechanical properties. Semi-finished products made of this alloy according to the proposed method of production have isotropic properties and are practically not prone to intergranular corrosion, which provides the best performance characteristics of the product made from them. The proposed alloy is welded by all types of welding, insensitive to stress concentrators, therefore, it can be connected by welding, riveting, bolted joints. This allows us to recommend the proposed alloy and method for implementation in products in aviation, automotive industry, construction, etc.

Литература
1. Патент Великобритании, кл. С 7 А, N 1430758, 1976.
Literature
1. UK patent, cl. C 7 A, N 1430758, 1976.

2. ГОСТ 4784 -74 "Алюминий и сплавы алюминиевые деформируемые. Марки". 2. GOST 4784 -74 "Aluminum and wrought aluminum alloys. Stamps."

3. Промышленные деформируемые, спеченные и литейные алюминиевые сплавы, п/р Ф.И. Квасова, М.: Металлургия, 1972 г., с. 58-77. 3. Industrial deformable, sintered and cast aluminum alloys, s / F. F.I. Kvasova, Moscow: Metallurgy, 1972, p. 58-77.

4. Заявка Японии 55-28387, кл. C 22 C 21/08, опубл. в 1980 г. 4. Japanese application 55-28387, cl. C 22 C 21/08, publ. in 1980

5. Мальцев М.В. Металлография промышленных и цветных металлов и сплавов, М.: Металлургия, 1970, стр. 76
6. Автомобильная промышленность США, 1993 г., N 8, стр. 10-16.
5. Maltsev M.V. Metallography of industrial and non-ferrous metals and alloys, M.: Metallurgy, 1970, p. 76
6. Automotive industry of the USA, 1993, N 8, p. 10-16.

Claims (12)

1. Сплав на основе алюминия, содержащий магний, кремний, марганец, отличающийся тем, что он дополнительно содержит кальций и по меньшей мере один металл, выбранный из группы, включающей хром, цирконий и медь, при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Магний - 0,3 - 1,2
Кремний - 0,3 - 1,7
Марганец - 0,15 - 1,1
Кальций - 0,002 - 0,1
По меньшей мере один металл, выбранный из группы, включающей медь, цирконий и хром - 0,02 - 0,9
Алюминий - Остальное
2. Сплав по п. 1, отличающийся тем, что (Siо - Siн) ≥ 0,3%, где Siо - общее количество кремния, вводимого в сплав, Siн - кремний, связанный в нерастворимую фазу, который определяется по формуле Siн = 0,25 [%Fe + %(Mnо - Mnss)] : Mnо - общее количество марганца, вводимого в сплав, а Mnss - содержание марганца в твердом растворе алюминия.
1. An aluminum-based alloy containing magnesium, silicon, manganese, characterized in that it further comprises calcium and at least one metal selected from the group comprising chromium, zirconium and copper, in the following ratio, wt.%:
Magnesium - 0.3 - 1.2
Silicon - 0.3 - 1.7
Manganese - 0.15 - 1.1
Calcium - 0.002 - 0.1
At least one metal selected from the group consisting of copper, zirconium and chromium - 0.02 - 0.9
Aluminum - Else
2. The alloy according to claim 1, characterized in that (Si о - Si н ) ≥ 0.3%, where Si о is the total amount of silicon introduced into the alloy, Si н is silicon bonded to the insoluble phase, which is determined by formula Si n = 0.25 [% Fe +% (Mn о - Mn ss )]: Mn о is the total amount of manganese introduced into the alloy, and Mn ss is the manganese content in the aluminum solid solution.
3. Способ получения полуфабрикатов из сплава на основе алюминия, включающий приготовление сплава, отливку слитков, отжиг слитков, деформацию, термическую обработку на твердый раствор с последующей закалкой и старением, отличающийся тем, что проводят приготовление сплава на основе алюминия следующего состава, мас.%:
Магний - 0,3 - 1,2
Кремний - 0,3 - 1,7
Марганец - 0,15 - 1,1
Кальций - 0,002 - 0,1
По меньшей мере один металл, выбранный из группы, включающей медь, хром и цирконий - 0,02 - 0,9
Алюминий - Остальное
при этом (Siо - Siн) ≥ 0,3% , где Siо - общее количество кремния, вводимого в сплав, Siн - кремний, связанный в нерастворимую фазу, который определяется по формуле Siн = 0,25 [%Fe + %(Mnо - Mnss)]: Mnо - общее количество марганца, вводимого в сплав, Mnss - содержание марганца в твердом растворе алюминия, а отжиг слитков осуществляют при 350 - 610oC, в течение 1 - 20 ч, термическую обработку на твердый раствор проводят при 500 - 550oC в течение 20 - 12000 с.
3. A method of producing semi-finished products from an aluminum-based alloy, including alloy preparation, casting of ingots, annealing of ingots, deformation, heat treatment of a solid solution followed by quenching and aging, characterized in that the preparation of an alloy based on aluminum of the following composition, wt.% :
Magnesium - 0.3 - 1.2
Silicon - 0.3 - 1.7
Manganese - 0.15 - 1.1
Calcium - 0.002 - 0.1
At least one metal selected from the group consisting of copper, chromium and zirconium - 0.02 - 0.9
Aluminum - Else
in this case (Si о - Si н ) ≥ 0.3%, where Si о is the total amount of silicon introduced into the alloy, Si н is silicon bonded to the insoluble phase, which is determined by the formula Si н = 0.25 [% Fe +% (Mn о - Mn ss )]: Mn о - total amount of manganese introduced into the alloy, Mn ss - manganese content in aluminum solid solution, and ingots are annealed at 350 - 610 o C, for 1 - 20 h, solid solution heat treatment is carried out at 500 - 550 o C for 20 - 12000 s.
4. Способ по п.3, отличающийся тем, что деформацию проводят в горячую при температурах 250 - 550oC.4. The method according to claim 3, characterized in that the deformation is carried out in hot at temperatures of 250 - 550 o C. 5. Способ по любому из пп.3 и 4, отличающийся тем, что закалку проводят с температурой горячей деформации. 5. The method according to any one of claims 3 and 4, characterized in that the hardening is carried out with a hot deformation temperature. 6. Способ по п.3, отличающийся тем, что деформацию проводят сначала в горячую при температурах 250 - 550oC со степенью деформации не менее 60%, затем в холодную до продукта конечного калибра со степенью деформации не менее 50%.6. The method according to claim 3, characterized in that the deformation is carried out first in hot at temperatures of 250 - 550 o C with a degree of deformation of not less than 60%, then in cold until a product of final caliber with a degree of deformation of not less than 50%. 7. Способ по любому из пп.3 - 6, отличающийся тем, что отжиг слитка совмещают с нагревом под горячую деформацию. 7. The method according to any one of claims 3 to 6, characterized in that the annealing of the ingot is combined with heating under hot deformation. 8. Способ по любому из пп.3 - 7, отличающийся тем, что старение проводят при 100 - 200oC в течение 3 - 1200 мин, при этом старение проводят в одну или несколько ступеней.8. The method according to any one of claims 3 to 7, characterized in that aging is carried out at 100 - 200 o C for 3 - 1200 minutes, while aging is carried out in one or more steps. 9. Способ по п. 8, отличающийся тем, что между ступенями старения допускают перерыв, при этом время перерыва не ограничено. 9. The method according to p. 8, characterized in that between the stages of aging allow a break, while the break time is not limited. 10. Способ по любому из пп.3 - 9, отличающийся тем, что одноступенчатое старение или первую ступень старения проводят непосредственно после закалки, при этом перерыв между закалкой и старением не более 1 ч. 10. The method according to any one of paragraphs.3 to 9, characterized in that the one-stage aging or the first stage of aging is carried out immediately after hardening, while the interval between hardening and aging is not more than 1 hour 11. Изделие, выполненное из сплава на основе алюминия, отличающееся тем, что в качестве материала заготовки использован сплав следующего состава, мас.%:
Магний - 0,3 - 1,2
Кремний - 0,3 - 1,7
Марганец - 0,15 - 1,1
Кальций - 0,002 - 0,1
По меньшей мере один металл, выбранный из группы, включающей медь, хром и цирконий - 0,02 - 0,9
Алюминий - Остальное
при этом (Siо - Siн) ≥ 0,3%, где Siо - общее количество кремния, вводимого в сплав, Siн - кремний, связанный в нерастворимую фазу, который определяется по формуле Siн = 0,25 [%Fe + %(Mnо - Mnss)] Mnо - общее количество марганца, вводимого в сплав, а Mnss - содержание марганца в твердом растворе алюминия.
11. The product is made of an alloy based on aluminum, characterized in that the alloy of the following composition is used as the workpiece material, wt.%:
Magnesium - 0.3 - 1.2
Silicon - 0.3 - 1.7
Manganese - 0.15 - 1.1
Calcium - 0.002 - 0.1
At least one metal selected from the group consisting of copper, chromium and zirconium - 0.02 - 0.9
Aluminum - Else
in this case (Si о - Si н ) ≥ 0.3%, where Si о is the total amount of silicon introduced into the alloy, Si н is silicon bonded to the insoluble phase, which is determined by the formula Si н = 0.25 [% Fe +% (Mn о - Mn ss )] Mn о is the total amount of manganese introduced into the alloy, and Mn ss is the manganese content in the aluminum solid solution.
12. Изделие по п.11, отличающееся тем, что оно выполнено из закаленного горячедеформированного или закаленного холоднодеформируемого полуфабрикатов. 12. The product according to claim 11, characterized in that it is made of hardened hot-deformed or hardened cold-deformed semi-finished products. 13. Изделие по любому из пп.11 и 12, отличающееся тем, что оно выполнено из состаренного полуфабриката. 13. The product according to any one of paragraphs.11 and 12, characterized in that it is made of aged prefabricated.
RU99117622A 1999-08-09 1999-08-09 Aluminum-base alloy, method of production of semifinished products and article from this alloy RU2163939C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU99117622A RU2163939C1 (en) 1999-08-09 1999-08-09 Aluminum-base alloy, method of production of semifinished products and article from this alloy

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU99117622A RU2163939C1 (en) 1999-08-09 1999-08-09 Aluminum-base alloy, method of production of semifinished products and article from this alloy

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2163939C1 true RU2163939C1 (en) 2001-03-10

Family

ID=20223847

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU99117622A RU2163939C1 (en) 1999-08-09 1999-08-09 Aluminum-base alloy, method of production of semifinished products and article from this alloy

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2163939C1 (en)

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104152824A (en) * 2014-09-09 2014-11-19 辽宁忠旺集团有限公司 Production process of high-performance 5050 aluminum alloy section
RU2561581C1 (en) * 2014-03-27 2015-08-27 Открытое Акционерное Общество "Корпорация Всмпо-Ависма" METHOD OF PRODUCING OF LARGE-SIZE INGOTS WITH RECTANGULAR CROSS SECTION FROM HIGH-STRENGTH ALUMINIUM ALLOYS OF Al-Zn-Mg-Cu-Zr SYSTEM
RU2562589C2 (en) * 2010-10-19 2015-09-10 Кореа Инститьют Оф Индастриал Текнолоджи Aluminium alloy with improved resistance against oxidation, corrosion resistance or improved fatigue resistance, and product out of this alloy received by die casting or by extrusion
RU2700218C2 (en) * 2015-01-29 2019-09-13 Сейнт Джин Индастрис Method of producing part made of low-silicon aluminum alloy
RU2722950C1 (en) * 2020-02-07 2020-06-05 Общество с ограниченной ответственностью "Объединенная Компания РУСАЛ Инженерно-технологический центр" Aluminum-based alloy and method of producing article therefrom
US11519058B2 (en) 2017-12-21 2022-12-06 Constellium Extrusions Decin S.R.O. 6XXX aluminium alloy extruded forging stock and method of manufacturing thereof
US11958140B2 (en) 2019-05-10 2024-04-16 General Cable Technologies Corporation Aluminum welding alloys with improved performance

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
ГОСТ 4787-74 Алюминий и сплавы алюминиевые деформируемые. Марки. КВАСОВ Ф.И. и др. Промышленные деформируемые, спеченные и литейные сплавы. - М.: Металлургия, 1972, с.58-77. *

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2562589C2 (en) * 2010-10-19 2015-09-10 Кореа Инститьют Оф Индастриал Текнолоджи Aluminium alloy with improved resistance against oxidation, corrosion resistance or improved fatigue resistance, and product out of this alloy received by die casting or by extrusion
RU2562589C9 (en) * 2010-10-19 2016-03-10 Кореа Инститьют Оф Индастриал Текнолоджи Aluminium alloy with improved resistance against oxidation, corrosion resistance or improved fatigue resistance, and product out of this alloy received by die casting or by extrusion
RU2561581C1 (en) * 2014-03-27 2015-08-27 Открытое Акционерное Общество "Корпорация Всмпо-Ависма" METHOD OF PRODUCING OF LARGE-SIZE INGOTS WITH RECTANGULAR CROSS SECTION FROM HIGH-STRENGTH ALUMINIUM ALLOYS OF Al-Zn-Mg-Cu-Zr SYSTEM
CN104152824A (en) * 2014-09-09 2014-11-19 辽宁忠旺集团有限公司 Production process of high-performance 5050 aluminum alloy section
RU2700218C2 (en) * 2015-01-29 2019-09-13 Сейнт Джин Индастрис Method of producing part made of low-silicon aluminum alloy
US11519058B2 (en) 2017-12-21 2022-12-06 Constellium Extrusions Decin S.R.O. 6XXX aluminium alloy extruded forging stock and method of manufacturing thereof
US11958140B2 (en) 2019-05-10 2024-04-16 General Cable Technologies Corporation Aluminum welding alloys with improved performance
RU2722950C1 (en) * 2020-02-07 2020-06-05 Общество с ограниченной ответственностью "Объединенная Компания РУСАЛ Инженерно-технологический центр" Aluminum-based alloy and method of producing article therefrom

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA3064022C (en) High-strength corrosion-resistant 6xxx series aluminum alloys and methods of making the same
US4614552A (en) Aluminum alloy sheet product
KR20190065485A (en) High-strength 6xxx aluminum alloys and methods of making the same
CN107709590B (en) Sheet metal for motor vehicle bodies having high mechanical strength
EP0480402B1 (en) Process for manufacturing aluminium alloy material with excellent formability, shape fixability and bake hardenability
CN112458344B (en) High-strength corrosion-resistant aluminum alloy and preparation method and application thereof
CN108136730B (en) Motor vehicle body structural component having an excellent compromise between mechanical strength and crash behaviour
WO2019167469A1 (en) Al-mg-si system aluminum alloy material
WO2019025227A1 (en) 6xxxx-series rolled sheet product with improved formability
US4000007A (en) Method of making drawn and hemmed aluminum sheet metal and articles made thereby
JP3563323B2 (en) Aluminum alloy plate excellent in thread rust resistance and method for producing the same
EP3676410A1 (en) High-strength, highly formable aluminum alloys and methods of making the same
JPH1171623A (en) Aluminum alloy sheet for automotive body panel and its production
JP2001115226A (en) Malleable aluminum alloy
RU2163939C1 (en) Aluminum-base alloy, method of production of semifinished products and article from this alloy
CN110494578B (en) Improved motor vehicle body structure assembly manufacturing method
JP2003105471A (en) Aluminum alloy sheet, and production method therefor
JP2001501672A (en) Bake-hardenable vanadium-containing steel
JP3740086B2 (en) A method for producing an aluminum alloy plate that is excellent in hemmability after aging at room temperature and is hemmed after stretch forming
JP2003105472A (en) Aluminum alloy sheet, and production method therefor
CN112522550A (en) Aluminum alloy with rapid aging response and preparation method and application thereof
JPH06340940A (en) Aluminum alloy sheet excellent in press formability and baking hardenability and its production
JPH11286758A (en) Production of forged product using aluminum casting material
RU2165996C1 (en) Highly strong aluminium-based alloy and product thereof
JP4238019B2 (en) Aluminum alloy panel for flat hem processing

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20100810