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 PDFInfo
- 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
Links
Abstract
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)
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)
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)
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 |
-
2010
- 2010-10-29 RU RU2010144163/02A patent/RU2451105C1/en active
Patent Citations (5)
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)
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 |