RU2395356C1 - Способ изготовления труб из алюминиевых сплавов - Google Patents
Способ изготовления труб из алюминиевых сплавов Download PDFInfo
- Publication number
- RU2395356C1 RU2395356C1 RU2009132921/02A RU2009132921A RU2395356C1 RU 2395356 C1 RU2395356 C1 RU 2395356C1 RU 2009132921/02 A RU2009132921/02 A RU 2009132921/02A RU 2009132921 A RU2009132921 A RU 2009132921A RU 2395356 C1 RU2395356 C1 RU 2395356C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- pipes
- hot pressing
- hardening
- temperature
- dressing
- Prior art date
Links
Landscapes
- Shaping Metal By Deep-Drawing, Or The Like (AREA)
Abstract
Изобретение относится к обработке давлением труднодеформируемых алюминиевых сплавов, например системы Al-Zn-Mg-Cu, предназначенных для деталей оборудования в атомном, авиационном и космическом машиностроении. Способ включает получение слитков, их гомогенизацию, резку на мерные заготовки, прошивку заготовок, механическую обработку их наружной поверхности, горячее прессование, закалку, правку и искусственное старение. После горячего прессования проводят дополнительно закалку, смягчающий отжиг и холодную прокатку с деформациями по диаметру в пределах 8-15% и по стенке - в пределах 40-60%. При этом смягчающий отжиг проводят при температуре 350-450°С в течение 0,5-1,5 часа с охлаждением в печи до 150°С, а затем на воздухе. Правку осуществляют на косовалковой трубоправильной машине с валками, снабженными полиуретановыми бандажами. Способ позволяет снизить металлоемкость изготовления готовых деталей. 2 з.п. ф-лы, 1 табл.
Description
Предлагаемое изобретение относится к области обработки давлением металлов и сплавов, а именно к способу получения труб из высокопрочных труднодеформируемых алюминиевых сплавов, например системы Al-Zn-Mg-Cu, предназначенных для деталей оборудования высокой степени надежности в атомном, авиационном и космическом машиностроении.
Способ получения труб должен обеспечивать требуемые свойства при высоких технико-экономических показателях производства: уменьшение брака по геометрическим параметрам, снижение металлоемкости при изготовлении.
Известны способы получения труб из алюминиевых сплавов типа В96Ц: Стадников Э.А., Варга И.И., Игуменов А.А., Бочкарев Н.В. Совершенствование технологии получения заготовок и прессованных профилей из сплава В96Ц1 (Технология легких сплавов-М.: Научно-технический сборник, ВИЛС, 1990, №9, с.27-30; патент Российской Федерации RU 2239503 С1). Способ включает приготовление сплава, выплавку слитка, гомогенизацию слитка, резку на мерные заготовки, прошивку заготовок, механическую обработку наружной поверхности заготовок, прессование, закалку, правку, старение. В дальнейшем трубы подвергают механической обработке наружной и внутренней поверхности до получения необходимых размеров готовой детали. Недостатком способа является низкий уровень пластических характеристик, высокая металлоемкость и большие трудозатраты при механической обработке.
Наиболее близким к предлагаемому является способ получения труб из алюминиевого сплава (патент Российской Федерации RU 2239503 С1), включающий:
- получение слитков из сплава системы Al-Zn-Mg-Cu,
- гомогенизацию слитков при температуре 440÷460°С,
- резку слитков на мерные заготовки,
- прошивку мерных заготовок, предварительно нагретых до температуры 360÷450°С,
- механическую обработку наружной поверхности прошитых заготовок,
- обратное прессование труб при температуре 360÷410°С со скоростью истечения 1,2÷2,5 м/мин.,
- закалку при температуре 465÷475°С,
- правку с остаточной степенью деформации 1,5÷2,5%,
- старение при температуре 130÷150°С.
Недостатками известного способа-прототипа являются:
1. Невозможность получения на существующем прессовом оборудовании тонкостенных труб (с толщиной стенки 3,0 мм и менее). Поэтому при изготовлении особо тонкостенных деталей механическая обработка прессованных труб приводит к очень высокому расходу металла.
2. Низкая точность геометрии труб: допускаемые отклонения по диаметру прессованных труб составляют от -0,2 до +1,8 мм при овальности до 1,5 мм, отклонение по толщине стенки от номинала доходит до +1,3 мм, что, например, для трубы с толщиной стенки 4,5 мм, изготавливаемой в серийном производстве, составляет почти 30%. Данный недостаток также способствует повышенному расходу металла и к тому же усложняет технологию при обработке труб резанием.
3. Правка прессованных труб методом линейного растяжения на растяжных машинах со степенью остаточной деформации 1,5÷2,5% позволяет исправить незначительную продольную кривизну, так как увеличение деформации одноосного растяжения труб из таких высокопрочных, труднообрабатываемых сплавов, как сплавы системы Al-Zn-Mg-Cu, может привести к появлению трещин. В то же время исходная кривизна труб после закалки может превышать величину, исправляемую с помощью нормированных деформаций. Кроме того, правка методом линейного растяжения не снижает величины овальности труб.
4. Сравнительно низкий уровень пластических свойств, обусловленный довольно высокой степенью разнозернистости, характерной для микроструктуры сплава после прессования и последующей термообработки.
Технической задачей данного изобретения является создание способа получения тонкостенных, повышенной точности труб из высокопрочных труднодеформируемых алюминиевых сплавов, обеспечивающего сочетание высоких прочностных свойств с повышенным уровнем пластических характеристик металла при относительно низкой металлоемкости в процессе изготовления готовой детали.
Для решения поставленной задачи предложен способ изготовления тонкостенных труб из высокопрочных алюминиевых сплавов, включающий получение слитков сплава, их гомогенизацию, резку на мерные заготовки, прошивку заготовок, механическую обработку их наружной поверхности, горячее прессование и финишную термообработку в виде закалки и старения, который отличается тем, что после горячего прессования проводят дополнительно:
- закалку прессованных труб;
- смягчающий отжиг;
- холодную прокатку отожженных труб с деформациями по диаметру в пределах 8÷15%, по стенке в пределах 40÷60%.
Предпочтительно смягчающий отжиг проводить при температуре 350-450°С в течение 0,5-1,5 часа с охлаждением в печи до 150°С, а затем на воздухе.
Правку свежезакаленных холоднокатаных труб предпочтительно проводить на косовалковой трубоправильной машине с валками, снабженными полиуретановыми бандажами.
Проведение после горячего прессования дополнительной заявляемой термообработки и холодной прокатки в сочетании с последующей финишной стандартной термообработкой обеспечивает получение тонкостенных труб (толщина стенки 3,0 мм и менее), с меньшими (более чем в два раза) допусками по толщине стенки и диаметру. При этом трубы имеют более однородную мелкозернистую, в сравнении с горячепрессованными трубами, структуру металла, что обусловливает повышение пластичности материала при сохранении высоких прочностных свойств.
Правка в косовалковой трубоправильной машине с валками, снабженными полиуретановыми бандажами, позволяет в пределах упругих деформаций практически полностью исправить продольную кривизну и овальность труб и таким образом способствует получению еще более высокой точности размеров труб при значительном снижении уровня остаточных тангенциальных напряжений.
Пример осуществления
С целью практического осуществления изобретения в промышленных условиях изготовлены трубы из алюминиевого сплава системы Al-Zn-Mg-Cu-Zr-Fe. Размеры труб следующие: диаметр 134,5 мм, толщина стенки 3,0 мм, длина 9,0÷11,0 м.
Проводили следующие операции:
- получение слитков диаметром 280,0 мм и длиной 5,0÷7,0 м;
- гомогенизация слитков;
- резка слитков диаметром 280,0 мм на мерные заготовки длиной 400,0÷600,0 мм;
- прошивка нагретых до температуры 360÷450°С заготовок на размер 275,0/148,0 мм;
механическая обработка наружной поверхности прошитых заготовок до получения после обточки шероховатости не более Rz 30 мкм;
- получение прессованных труб диаметром 148,0 мм и толщиной стенки 5,0÷6,0 мм;
закалка прессованных труб с нагревом в вертикальных печах с окислительной атмосферой до температуры 465°С, с выдержкой при этой температуре в течение 50 минут и охлаждением в воде комнатной температуры;
- правка труб на растяжных машинах типа ПРМ 1500;
- естественное старение;
- смягчающий отжиг труб по режиму: нагрев до температуры 405°С, выдержка в течение одного часа, охлаждение с печью до температуры 150°С, охлаждение на воздухе;
- холодная прокатка труб на стане ХПТ-250 по маршруту: 148,0×6,0→134,5×3,0 мм, со следующими параметрами:
деформация по диаметру - 9,1%,
деформация по толщине стенки - 50%;
- обезжиривание прокатанных труб с использованием моющего средства;
- закалка холоднокатаных труб с нагревом в вертикальных печах с окислительной атмосферой до температуры 470°С, с выдержкой при этой температуре в течение 50 минут и охлаждением в воде;
правка труб на косовалковой трубоправильной машине 7×700 с полиуретановыми валками со следующими режимами:
овализация поперечного сечения - 3,0÷3,5 мм,
прогиб между обоймами валков - 5,0÷6,0 мм;
- искусственное старение при температуре 135±3°С в течение 16 часов.
Определяли геометрические размеры и механические свойства труб. Для получения сравнительных данных исследовали трубы, полученные способом-прототипом. Полученные результаты приведены в таблице.
Геометрические размеры и свойства труб | |||||||
№п/п | Кривизна труб, мм/м | Овальность труб, мм | Разностенность труб, мм | Механические свойства труб | Толщина стенки, мм | ||
Предел прочности, кгс/мм2 | Условный предел текучести, кгс/мм2 | Удлинение, % | |||||
1 | 0,1÷0,5 | 0,2÷0,6 | 0,06÷0,30 | 65÷69 | 62÷64 | 8,0÷14,0 | 3,0 |
2 | 0,7÷1,0 | 1,0÷1,5 | 1,3 | 68 | 64 | 9,0 | 5,8 |
Как видно из таблицы, предлагаемый способ (1) по сравнению с прототипом (2) позволил более чем в два раза повысить точность изготавливаемых труб и заметно улучшить пластические (и прочностные) свойства металла, при этом при изготовлении готовой детали расход металла сократился в 1,8 раза.
Claims (3)
1. Способ изготовления тонкостенных труб из высокопрочных алюминиевых сплавов, включающий получение слитков, их гомогенизацию, резку на мерные заготовки, прошивку заготовок, механическую обработку их наружной поверхности, горячее прессование, закалку, правку и искусственное старение труб, отличающийся тем, что после горячего прессования перед закалкой, правкой и искусственным старением труб проводят дополнительно закалку, правку, естественное старение, смягчающий отжиг, а затем холодную прокатку с деформациями по диаметру в пределах 8-15% и по стенке - в пределах 40-60%.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что смягчающий отжиг проводят при температуре 350-450°С в течение 0,5-1,5 ч с охлаждением в печи до 150°С, а затем на воздухе.
3. Способ по п.1, отличающийся тем, что правку осуществляют на косовалковой трубоправильной машине с валками, снабженными полиуретановыми бандажами.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2009132921/02A RU2395356C1 (ru) | 2009-09-01 | 2009-09-01 | Способ изготовления труб из алюминиевых сплавов |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2009132921/02A RU2395356C1 (ru) | 2009-09-01 | 2009-09-01 | Способ изготовления труб из алюминиевых сплавов |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2395356C1 true RU2395356C1 (ru) | 2010-07-27 |
Family
ID=42697993
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2009132921/02A RU2395356C1 (ru) | 2009-09-01 | 2009-09-01 | Способ изготовления труб из алюминиевых сплавов |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2395356C1 (ru) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2480300C1 (ru) * | 2012-02-22 | 2013-04-27 | Закрытое акционерное общество "Военно-промышленная инвестиционная группа "ВИЛС" | СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА ТРУБ ИЗ СВЕРХПРОЧНЫХ АЛЮМИНИЕВЫХ СПЛАВОВ НА ОСНОВЕ СИСТЕМЫ Al-Zn-Mg-Cu |
RU2491146C1 (ru) * | 2012-06-29 | 2013-08-27 | Открытое акционерное общество "Всероссийский институт легких сплавов" (ОАО "ВИЛС") | СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ТОНКОСТЕННЫХ ТРУБ ИЗ ВЫСОКОПРОЧНЫХ АЛЮМИНИЕВЫХ СПЛАВОВ СИСТЕМЫ Al-Zn-Mg-Cu, ЛЕГИРОВАННЫХ СКАНДИЕМ И ЦИРКОНИЕМ |
RU167727U1 (ru) * | 2016-08-09 | 2017-01-10 | Арташес Андреевич Арцруни | Колонна обсадная |
CN113976657A (zh) * | 2021-10-21 | 2022-01-28 | 西安赛特思迈钛业有限公司 | 一种超大口径钛合金薄壁无缝管材的制备方法 |
-
2009
- 2009-09-01 RU RU2009132921/02A patent/RU2395356C1/ru not_active IP Right Cessation
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2480300C1 (ru) * | 2012-02-22 | 2013-04-27 | Закрытое акционерное общество "Военно-промышленная инвестиционная группа "ВИЛС" | СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА ТРУБ ИЗ СВЕРХПРОЧНЫХ АЛЮМИНИЕВЫХ СПЛАВОВ НА ОСНОВЕ СИСТЕМЫ Al-Zn-Mg-Cu |
RU2491146C1 (ru) * | 2012-06-29 | 2013-08-27 | Открытое акционерное общество "Всероссийский институт легких сплавов" (ОАО "ВИЛС") | СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ТОНКОСТЕННЫХ ТРУБ ИЗ ВЫСОКОПРОЧНЫХ АЛЮМИНИЕВЫХ СПЛАВОВ СИСТЕМЫ Al-Zn-Mg-Cu, ЛЕГИРОВАННЫХ СКАНДИЕМ И ЦИРКОНИЕМ |
RU167727U1 (ru) * | 2016-08-09 | 2017-01-10 | Арташес Андреевич Арцруни | Колонна обсадная |
CN113976657A (zh) * | 2021-10-21 | 2022-01-28 | 西安赛特思迈钛业有限公司 | 一种超大口径钛合金薄壁无缝管材的制备方法 |
CN113976657B (zh) * | 2021-10-21 | 2024-04-23 | 西安赛特思迈钛业有限公司 | 一种超大口径钛合金薄壁无缝管材的制备方法 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP3702477B1 (en) | Method for producing ultra high strength martensitic cold-rolled steel sheet by means of ultra fast heating process | |
CN104611658B (zh) | 一种卷式生产ta3钛板的退火方法 | |
RU2006133381A (ru) | Поточный способ изготовления термообработанного и отожженного листа алюминиевого сплава | |
CN103045978B (zh) | Tc18钛合金板材的制备方法 | |
CN105665468B (zh) | 一种高精度大直径薄壁钛管材的制备方法 | |
CN111922078B (zh) | 一种屈服强度≥370MPa级的高强度厚规格钢板的生产方法 | |
RU2583566C1 (ru) | СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ХОЛОДНОДЕФОРМИРОВАННЫХ БЕСШОВНЫХ ТРУБ ИЗ ТИТАНОВОГО СПЛАВА Ti-3Al-2,5V | |
RU2395356C1 (ru) | Способ изготовления труб из алюминиевых сплавов | |
CN106636747A (zh) | 一种采用中厚板轧机二次退火生产工业纯钛板的制造方法 | |
CN104259246B (zh) | 生产高强度钛合金无缝管的方法 | |
KR101522799B1 (ko) | 티타늄 판재 제조 방법 | |
KR102194944B1 (ko) | 티타늄계 합금으로부터 로드를 제조하는 방법 | |
WO2020259246A1 (zh) | 一种高温合金无缝管及其制备方法 | |
CN105441713A (zh) | 一种钛合金无缝管及其制备方法 | |
CN109226431B (zh) | 一种超高强韧性铝-镁系合金及其管材的旋压方法 | |
JP2012066279A (ja) | ベアリングレースの製造方法 | |
CN102626724B (zh) | 一种钛合金管的生产方法 | |
KR100421772B1 (ko) | 지르코늄 합금 튜브의 제조방법 | |
CN105032976A (zh) | 钛合金无缝管的生产方法 | |
RU2482197C1 (ru) | Способ деформационно-термической обработки аустенитных нержавеющих сталей | |
CN110369546B (zh) | 一种生产大口径钛合金热轧无缝管的方法 | |
EP3686296A1 (en) | Softening method for high-strength q p steel hot roll | |
CN112496216A (zh) | 一种30Cr15MoN高氮马氏体不锈钢钢棒的锻造生产工艺 | |
JP4182556B2 (ja) | 継目無鋼管の製造方法 | |
RU2635650C1 (ru) | Способ термомеханической обработки высоколегированных псевдо-β титановых сплавов, легированных редкими и редкоземельными металлами |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20130902 |