RU2451105C1 - Manufacturing method of plates from alloy of aluminium-magnesium-manganese system - Google Patents

Manufacturing method of plates from alloy of aluminium-magnesium-manganese system Download PDF

Info

Publication number
RU2451105C1
RU2451105C1 RU2010144163/02A RU2010144163A RU2451105C1 RU 2451105 C1 RU2451105 C1 RU 2451105C1 RU 2010144163/02 A RU2010144163/02 A RU 2010144163/02A RU 2010144163 A RU2010144163 A RU 2010144163A RU 2451105 C1 RU2451105 C1 RU 2451105C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
temperature
rolling
alloy
crimping
annealing
Prior art date
Application number
RU2010144163/02A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Владимир Кимович Портной (RU)
Владимир Кимович Портной
Анастасия Владимировна Михайловская (RU)
Анастасия Владимировна Михайловская
Виктор Семенович Левченко (RU)
Виктор Семенович Левченко
Original Assignee
Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Национальный исследовательский технологический университет "МИСиС"
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 Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Национальный исследовательский технологический университет "МИСиС" filed Critical Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Национальный исследовательский технологический университет "МИСиС"
Priority to RU2010144163/02A priority Critical patent/RU2451105C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2451105C1 publication Critical patent/RU2451105C1/en

Links

Abstract

FIELD: metallurgy.
SUBSTANCE: possibility of complication of geometrical shape of items due to improvement of relative elongation at high-temperature deformation with increased speeds is provided due to the fact that molten metal at temperature of 800°C is poured into water-cooled casting mould; crystallisation is carried out at cooling rate of not less than 15 K/s; after that, homogenisation annealing is performed at temperature of 480°C during 6 h, subjected to hot rolling at temperature of 430°C with total crimping of 50%, and cold rolling is performed as per the following scheme: rolling with crimping of 70%, intermediate recrystallisation annealing at temperature of 510°C during 30 min, and rolling with 70% crimping. Obtained plate has δt=320%, σ=17 MPa at temperature of 500°C and deformation rate of 10-2 s-1.
EFFECT: optimisation of technology used for obtaining plates from Al-Mg-Mn alloy, which are intended for superplastic moulding.
1 ex

Description

Изобретение относится к области металлургии, преимущественно к термической обработке и обработке давлением металлов, и предназначено для изготовления сверхпластичных листов из алюминиевого сплава.The invention relates to the field of metallurgy, mainly to heat treatment and metal forming, and is intended for the manufacture of superplastic sheets of aluminum alloy.

Одним из основных способов сверхпластического состояния в алюминиевых сплавах является достижение мелкозернистой структуры (И.И.Новиков, В.К.Портной «Сверхпластичность сплавов с ультрамелким зерном», 1981 г.).One of the main methods of the superplastic state in aluminum alloys is to achieve a fine-grained structure (I. I. Novikov, V. K. Portnoy “Superplasticity of alloys with ultrafine grain”, 1981).

В промышленности известен ряд способов изготовления алюминиевых сплавов с мелкозернистой структрой (патент Японии N 3100146 от 13.09.89, патент США N 4284437 от 18.08.81), в которых сплав разливают непрерывным способом в полосу толщиной 5-10 мм, отжигают и прокатывают вхолодную до конечного размера, затем проводят рекристаллизационный отжиг. Но ввиду сложности технологического процесса (литье полосы) и недостаточной степени деформации при холодной прокатке структура в подложках получается неоднородной с включениями крупных интерметаллидов (до 9 мкм) и достаточно большим размером зерна (20 мкм), что является неприемлемым для сверхпластической формовки.A number of methods are known in the industry for the manufacture of aluminum alloys with a fine-grained structure (Japan Patent No. 3100146 from 09/13/89, US Patent No. 4,284,437 from 08/18/81), in which the alloy is poured continuously into a strip with a thickness of 5-10 mm, annealed and rolled to cold final size, then conduct recrystallization annealing. But due to the complexity of the process (strip casting) and insufficient degree of deformation during cold rolling, the structure in the substrates turns out to be heterogeneous with inclusions of large intermetallic compounds (up to 9 μm) and a sufficiently large grain size (20 μm), which is unacceptable for superplastic molding.

Наиболее близким техническим решением к заявляемому способу является патент РФ №2042736 от 27.08.1995, по которому в результате горячего прессования, горячей прокатки, холодной прокатки и рекристаллизационного отжига получают листы из алюминиевого сплава с размером частиц интерметаллидов не более 2 мкм и размером зерна не более 20 мкм. Однако такой технологический процесс не позволяет получить значения структурных характеристик, необходимых для сверхпластияческой формовки (размер зерна менее 10 мкм).The closest technical solution to the claimed method is RF patent No. 2042736 dated 08/27/1995, according to which, as a result of hot pressing, hot rolling, cold rolling and recrystallization annealing, aluminum alloy sheets with intermetallic particle size of not more than 2 microns and grain size of not more than 20 microns. However, such a technological process does not allow to obtain the values of the structural characteristics necessary for superplastic molding (grain size less than 10 microns).

Технической задачей данного изобретения является получение листа из алюминиевого сплава с однородной мелкозернистой структурой и равномерным распределением дисперсных частиц интерметаллидов, детали из которого могут быть получены методом сверхпластической формовки. Для решения поставленной задачи предлагается следующая технология: расплав с температуры 800°С заливают в водоохлаждаемую изложницу (скорость охлаждения не менее 15 К/с), далее проводят гомогенизационный отжиг при температуре 480°С в течение 6 ч, подвергают горячей прокатке при температуре 430°C с суммарным обжатием 50%. Далее проводят холодную прокатку по следующей схеме: прокатка с обжатием 70%, промежуточный рекристаллизационный отжиг при температуре 510°С в течение 30 мин, прокатка с обжатием 70%. В результате последующего нагрева под сверхпластическую формовку формируется однородная ультрамелкозернистая структура (размер зерна менее 5 мкм), за счет равномерного распределения частиц интерметаллидов, содержащих совместно хром и марганец. Равномерность распределения частиц достигается за счет относительно быстрой кристализации расплава, а также тщательной проработки структуры в процессе горячей и холодной пластической деформации.The technical task of this invention is to obtain a sheet of aluminum alloy with a homogeneous fine-grained structure and a uniform distribution of dispersed particles of intermetallic compounds, the details of which can be obtained by superplastic molding. To solve this problem, the following technology is proposed: a melt from a temperature of 800 ° C is poured into a water-cooled mold (cooling rate of at least 15 K / s), then homogenization annealing is carried out at a temperature of 480 ° C for 6 hours, subjected to hot rolling at a temperature of 430 ° C with a total compression of 50%. Next, cold rolling is carried out according to the following scheme: rolling with compression of 70%, intermediate recrystallization annealing at a temperature of 510 ° C for 30 minutes, rolling with compression of 70%. As a result of subsequent heating under a superplastic molding, a homogeneous ultrafine-grained structure (grain size less than 5 microns) is formed due to the uniform distribution of intermetallic particles containing together chromium and manganese. The uniform distribution of particles is achieved due to the relatively fast crystallization of the melt, as well as the careful study of the structure during hot and cold plastic deformation.

ПримерExample

Сплав состава Al - 6,0-6,5 Mg - 0.2-0.6 Mn - 0,08-0,2 0Cr - 0,05-0,30 Fe был обработан следующим образом.Alloy of the composition Al - 6.0-6.5 Mg - 0.2-0.6 Mn - 0.08-0.2 0Cr - 0.05-0.30 Fe was processed as follows.

1. Для приготовления сплава использовался алюминий марки А7 или более чистый, магний Мг90, лигатуры, например « Al - 10 мас.% Мn», «Al - 5 мас.% Ti» и «Al - 10 мас.% Сr». Плавку вели в графито-шамотных тиглях с последовательным введением в расплавленный алюминий лигатур «Аl - 10% Сr»; «Аl - 10% Мn»; «Al - 5% Ti» и магния в чистом виде. Перед введением магния расплав доводили до температуры 780°С для более быстрого растворения и меньших потерь на угар во время последующего нагрева до 800°С. Для более полной гомогенизации расплава перед разливкой выдерживали его в течение 15 мин при 800°С. Температура разливки объясняется тем, что ниже 700°С из расплава выделяются первичные алюминиды хрома, что впоследствии снижает сверхпластические свойства материала.1. For the preparation of the alloy, aluminum of grade A7 or more pure, magnesium Mg90, alloys, for example, “Al - 10 wt.% Mn”, “Al - 5 wt.% Ti” and “Al - 10 wt.% Cr” were used. Melting was carried out in graphite-chamotte crucibles with the sequential introduction of Al - 10% Cr alloys into molten aluminum; "Al - 10% Mn"; "Al - 5% Ti" and pure magnesium. Before the introduction of magnesium, the melt was brought to a temperature of 780 ° C for faster dissolution and less waste losses during subsequent heating to 800 ° C. For more complete homogenization of the melt, it was kept for 15 min at 800 ° С before casting. The temperature of the casting is explained by the fact that primary chromium aluminides are released from the melt below 700 ° C, which subsequently reduces the superplastic properties of the material.

Разливку расплава проводили на установке полунепрерывного литья со скоростями охлаждения не менее 15 К/с. Меньшие скорости охлаждения могут привести к обеднению алюминиевого твердого раствора из-за выделения первичных кристаллов.The melt was cast in a semi-continuous casting unit with cooling rates of at least 15 K / s. Slower cooling rates can lead to depletion of the aluminum solid solution due to the release of primary crystals.

Следующим этапом технологического процесса является гомогенизирующий отжиг слитков. Гомогенизацию проводили при 480°С в течение 6 ч. При таком режиме полностью успевает пройти гомогенизация слитков и образование дисперсоидов. После гомогенизации слитки следует обработать для удаления поверхностных дефектов и отрезать усадочную раковину.The next step in the process is homogenizing annealing of the ingots. Homogenization was carried out at 480 ° C for 6 hours. In this mode, the homogenization of the ingots and the formation of dispersoids are completely completed. After homogenization, the ingots should be processed to remove surface defects and cut off the shrink shell.

Горячую прокатку проводили при 430±5°C с суммарным обжатием 50%.Hot rolling was carried out at 430 ± 5 ° C with a total compression of 50%.

Холодную прокатку проводили с суммарным обжатием 70%.Cold rolling was carried out with a total compression of 70%.

Рекристаллизационный отжиг при 510°С проводили в течение 30 мин.Recrystallization annealing at 510 ° С was carried out for 30 min.

Заключительную холодную прокатку проводили с суммарным обжатием 70%.The final cold rolling was carried out with a total compression of 70%.

Оценку твердости готовых листов проводили по методу Виккерса на твердомере ИТ 5010 (ГОСТ 23677-79). Твердость листа оказалась 168±5 HV, что впоследствии гарантировало формирование микрозеренной структуры при нагреве листов в течение 20 мин до температуры сверхпластической деформации.The hardness of the finished sheets was evaluated according to the Vickers method on an IT 5010 hardness tester (GOST 23677-79). The sheet hardness turned out to be 168 ± 5 HV, which subsequently guaranteed the formation of a micrograin structure when the sheets were heated for 20 min to the superplastic deformation temperature.

Данный режим обеспечил получение структуры с размером зерна 5 мкм, что в отличие от наиболее схожей технологии позволяет осуществлять сверхпластическую формовку листов, что подтверждает тот факт, что максимальное удлинение до разрыва, полученное при испытаниях с постоянной максимальной скоростью деформации (1·10-2 с-1) при температуре 500°С, составило 320%.This mode provided a structure with a grain size of 5 μm, which, in contrast to the most similar technology, allows superplastic forming of sheets, which confirms the fact that the maximum elongation to break obtained during tests with a constant maximum strain rate (1 · 10 -2 s -1 ) at a temperature of 500 ° C, amounted to 320%.

Claims (1)

Способ изготовления листов из сплава системы алюминий-магний-марганец, пригодных для сверхпластической формовки деталей сложной формы, включающий кристаллизацию слитков со скоростью не менее 15 К/с с температурой разливки не менее 800°С, гомогенизацию, совмещенную с гетерогенизационным отжигом при температуре 480°С в течение 6 ч, горячую прокатку при температуре 430°C с суммарным обжатием 50%, предварительную холодную прокатку с обжатием 70%, промежуточный отжиг при температуре 510°С в течение 30 мин и окончательную холодную прокатку с обжатием 70%. A method of manufacturing sheets from an alloy of an aluminum-magnesium-manganese system suitable for superplastic forming of parts of complex shape, including crystallization of ingots at a speed of at least 15 K / s with a casting temperature of at least 800 ° C, homogenization combined with heterogeneous annealing at a temperature of 480 ° C for 6 hours, hot rolling at a temperature of 430 ° C with a total compression of 50%, preliminary cold rolling with a compression of 70%, intermediate annealing at a temperature of 510 ° C for 30 minutes and final cold rolling with a compression of 70% .
RU2010144163/02A 2010-10-29 2010-10-29 Manufacturing method of plates from alloy of aluminium-magnesium-manganese system RU2451105C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2010144163/02A RU2451105C1 (en) 2010-10-29 2010-10-29 Manufacturing method of plates from alloy of aluminium-magnesium-manganese system

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2010144163/02A RU2451105C1 (en) 2010-10-29 2010-10-29 Manufacturing method of plates from alloy of aluminium-magnesium-manganese system

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2451105C1 true RU2451105C1 (en) 2012-05-20

Family

ID=46230755

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2010144163/02A RU2451105C1 (en) 2010-10-29 2010-10-29 Manufacturing method of plates from alloy of aluminium-magnesium-manganese system

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2451105C1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2637444C1 (en) * 2016-07-04 2017-12-04 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Белгородский государственный национальный исследовательский университет" (НИУ "БелГУ") Method for producing sheets of alloy of aluminium-magnesium-manganese system
RU2712207C1 (en) * 2016-05-02 2020-01-24 Новелис Инк. Aluminium alloys with improved formability and related methods

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU435304A1 (en) * 1971-11-09 1974-07-05 И. И. Новиков, К. Портной, Ю. П. Косихин, Н. Синицина, М. И. Темкин , А. А. Лузенберг METHOD OF MANUFACTURING A SHEET FROM A SUPER-PLASTIC CYNCALUMINUM ALLOY
RU2042736C1 (en) * 1993-12-20 1995-08-27 Всероссийский научно-исследовательский институт неорганических материалов им.акад.А.А.Бочвара Method for manufacture of aluminum-based alloy substrate for magnetic carrier
RU2252088C2 (en) * 2000-10-23 2005-05-20 Тиссенкрупп Шталь Аг Method for hot rolling of magnesium band
WO2008029497A1 (en) * 2006-09-08 2008-03-13 Sumitomo Electric Industries, Ltd. Magnesium alloy member and method for producing the same
RU2380453C2 (en) * 2008-04-15 2010-01-27 Олег Владимирович Анисимов Method of receiving of constructional material from alloy on basis of aluminium with magnesium content

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU435304A1 (en) * 1971-11-09 1974-07-05 И. И. Новиков, К. Портной, Ю. П. Косихин, Н. Синицина, М. И. Темкин , А. А. Лузенберг METHOD OF MANUFACTURING A SHEET FROM A SUPER-PLASTIC CYNCALUMINUM ALLOY
RU2042736C1 (en) * 1993-12-20 1995-08-27 Всероссийский научно-исследовательский институт неорганических материалов им.акад.А.А.Бочвара Method for manufacture of aluminum-based alloy substrate for magnetic carrier
RU2252088C2 (en) * 2000-10-23 2005-05-20 Тиссенкрупп Шталь Аг Method for hot rolling of magnesium band
WO2008029497A1 (en) * 2006-09-08 2008-03-13 Sumitomo Electric Industries, Ltd. Magnesium alloy member and method for producing the same
RU2380453C2 (en) * 2008-04-15 2010-01-27 Олег Владимирович Анисимов Method of receiving of constructional material from alloy on basis of aluminium with magnesium content

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2712207C1 (en) * 2016-05-02 2020-01-24 Новелис Инк. Aluminium alloys with improved formability and related methods
RU2637444C1 (en) * 2016-07-04 2017-12-04 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Белгородский государственный национальный исследовательский университет" (НИУ "БелГУ") Method for producing sheets of alloy of aluminium-magnesium-manganese system

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN107502787B (en) A kind of new energy battery cover explosion-proof valve aluminium alloy strips and preparation method thereof
EP2274454B1 (en) Alloy composition and preparation thereof
JP4852754B2 (en) Magnesium alloy for drawing, press forming plate material made of the alloy, and method for producing the same
WO2019111970A1 (en) Aluminum alloy sheet for battery lids for molding integrated explosion-prevention valve, and method for producing same
CN104388777A (en) High-strength aluminum alloy slab and manufacturing method thereof
JP5870791B2 (en) Aluminum alloy plate excellent in press formability and shape freezing property and manufacturing method thereof
JP6176393B2 (en) High-strength aluminum alloy plate with excellent bending workability and shape freezing property
WO2010041791A1 (en) Magnesium alloy panel having high formability and method of manufacturing the same
TW202012648A (en) Aluminum alloy sheet for battery lid for forming integrated explosion prevention valve, and method for producing same
JP5945370B2 (en) Method for producing aluminum-zinc-magnesium-copper alloy sheet with refined crystal grains
CA2551599A1 (en) Manufacturing method for al-mg-si aluminum alloy sheets with excellent bake hardenability
CN107151753A (en) A kind of method that suppression A7N01 aluminum alloy surfaces coarse grain ring is produced
CN107338379A (en) A kind of magnesium Tin-zinc-aluminium manganese wrought magnesium alloy and preparation method thereof
TW202012647A (en) Aluminum alloy sheet for battery lid for molding integrated explosion-proof valve and production method therefor
CN106636785B (en) Preparation material and preparation method of high-strength aluminum alloy thick plate for forging hub
TW202010168A (en) Aluminum alloy sheet for battery lid for molding integrated explosion-proof valve and production method therefor
RU2451105C1 (en) Manufacturing method of plates from alloy of aluminium-magnesium-manganese system
TWI696706B (en) Aluminum alloy plate for battery cover used for forming integrated explosion-proof valve and manufacturing method thereof
JP6719219B2 (en) High strength aluminum alloy sheet excellent in formability and method for producing the same
KR20190000756A (en) Magnesium alloy sheet having high room temperature formability and high strength and method for fabrication
JP6614307B1 (en) Aluminum alloy plate for battery lid for integral explosion-proof valve molding and manufacturing method thereof
RU2465365C1 (en) Method for obtaining superplastic workpieces from aluminium alloys based on aluminium-magnesium-scandium system
JP3605662B2 (en) Aluminum foil for containers
RU2449047C1 (en) Method for obtaining superplastic sheet of high-strength aluminium alloy
KR20150042099A (en) Method for manufacturing of Al-Zn-Cu-Mg alloy sheet and Al-Zn-Cu-Mg alloy sheet thereby