RU2468114C1 - Method to produce superplastic sheet from aluminium alloy of aluminium-lithium-magnesium system - Google Patents
Method to produce superplastic sheet from aluminium alloy of aluminium-lithium-magnesium system Download PDFInfo
- Publication number
- RU2468114C1 RU2468114C1 RU2011148920/02A RU2011148920A RU2468114C1 RU 2468114 C1 RU2468114 C1 RU 2468114C1 RU 2011148920/02 A RU2011148920/02 A RU 2011148920/02A RU 2011148920 A RU2011148920 A RU 2011148920A RU 2468114 C1 RU2468114 C1 RU 2468114C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- stock
- equal
- hours
- angle
- deformation
- Prior art date
Links
Landscapes
- Metal Rolling (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области металлургии, а именно к способам получения сверхпластичных листов из алюминиевого сплава системы алюминий-магний-литий, применяемых для сверхпластической формовки изделий сложной формы, а также для производства прессованных профилей в качестве конструкционного материала.The invention relates to the field of metallurgy, and in particular to methods for producing superplastic sheets from an aluminum alloy of an aluminum-magnesium-lithium system, used for superplastic molding of products of complex shape, as well as for the production of extruded profiles as a structural material.
Известен способ получения тонкого листа для сверхпластической формовки из сплавов системы Al-Mg-Li (RU №1529750, публ. 27.03.1996), включающий гомогенизацию слитка, горячую прокатку, закалку, гетерогенизационный отжиг и холодную прокатку с промежуточными отжигами.A known method of producing a thin sheet for superplastic forming from alloys of the Al-Mg-Li system (RU No. 1529750, publ. 03/27/1996), including ingot homogenization, hot rolling, quenching, heterogeneous annealing and cold rolling with intermediate annealing.
Технологический процесс включает:The technological process includes:
- гомогенизационный отжиг слитков при 475-520°C в течение 3-8 ч;- homogenization annealing of ingots at 475-520 ° C for 3-8 hours;
- горячую прокатку;- hot rolling;
- закалку с 490-520°C;- quenching from 490-520 ° C;
- гетерогенизационный отжиг при 385-410°C в течение 1-2 ч;- heterogenization annealing at 385-410 ° C for 1-2 hours;
- холодную прокатку с промежуточными отжигами при 385-410°C в течение 5-30 минут через каждые 30-55% деформации, причем охлаждение после гетерогенизационного и промежуточных отжигов проводят со скоростью, равной 350-750°C/с.- cold rolling with intermediate annealing at 385-410 ° C for 5-30 minutes after every 30-55% deformation, and cooling after heterogenization and intermediate annealing is carried out at a rate of 350-750 ° C / s.
Основным недостатком этого способа является низкий уровень механических свойств, при конечной толщине листа 6 мм, соответственно характеризуется повышенным весом детали конструкции и делает ее экономически не выгодной. Недостатком данного способа также является многоступенчатость термомеханической обработки, в результате чего возрастает стоимость конечного изделия.The main disadvantage of this method is the low level of mechanical properties, with a final sheet thickness of 6 mm, respectively, characterized by an increased weight of the structural part and makes it economically unprofitable. The disadvantage of this method is also the multi-stage thermomechanical processing, resulting in increased cost of the final product.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому изобретению является способ получения сверхпластичных листов из алюминиевых сплавов системы алюминий-магний-литий (RU №2345173, публ. 27.01.2009), включающий получение из слитка заготовки в виде цилиндра, которую подвергают закалке с 460±10°C в течение 0,5 ч, далее заготовку прессуют в пересекающихся каналах с диаметром, соответствующим диаметру деформируемой сдвигом заготовки в интервале температур 300-400°C со степенью накопленной деформации е=10, затем проводят прокатку при температуре 330-370°C. В указанном способе при размере зерен 1 мкм лист показал при температуре 400°C и скорости деформирования 10-2 c-1 эффект сверхпластичности с относительным удлинением 530%.The closest in technical essence and the achieved result to the proposed invention is a method for producing superplastic sheets from aluminum alloys of the aluminum-magnesium-lithium system (RU No. 2345173, publ. January 27, 2009), which includes the preparation of an ingot in the form of a cylinder from the ingot, which is subjected to hardening with 460 ± 10 ° C for 0.5 h, then the workpiece is pressed in intersecting channels with a diameter corresponding to the diameter of the workpiece deformed by shear in the temperature range 300-400 ° C with the degree of accumulated deformation e = 10, then proca ku at 330-370 ° C. In this method, with a grain size of 1 μm, the sheet showed at a temperature of 400 ° C and a strain rate of 10 -2 s -1 the effect of superplasticity with a relative elongation of 530%.
Главным недостатком этого способа является то, что не достигается максимальный (предельный) эффект сверхпластичности, необходимый для получения бездефектных изделий сложной формы способом сверхпластической формовки. Кроме того, способ экономически не эффективен, так как необходима дополнительная операция передела изготовки после РКУ с цилиндрической формы на прямоугольную для прокатки листа.The main disadvantage of this method is that it does not achieve the maximum (limit) effect of superplasticity required to obtain defect-free products of complex shape by the superplastic molding method. In addition, the method is not economically effective, since an additional operation is necessary to redistribute the production after the control gear from a cylindrical shape to a rectangular shape for rolling the sheet.
Техническим результатом является создание способа получения сверхпластичного листа из алюминиевого сплава системы Al-Mg-Li с высокой изотропностью механических свойств и повышенными показателями сверхпластичности при пониженных температурах и высоких скоростях деформации за счет сохранения равноосной ультрамелкозернистой структуры.The technical result is the creation of a method for producing a superplastic sheet from an aluminum alloy of the Al-Mg-Li system with high isotropic mechanical properties and increased superplasticity at low temperatures and high strain rates by maintaining equiaxed ultrafine-grained structure.
Технический результат достигается с помощью предложенного способа получения сверхпластичного листа из алюминиевого сплава системы Al-Mg-Li, включающего получение из слитка заготовки, прессование ее в пересекающихся каналах, прокатку, причем из слитка получают заготовку прямоугольного сечения, квадратную в плане, с отношением толщины к ширине, равным 0,17-0,33, деформацию заготовки равноканальным угловым прессованием при угле пересечения каналов 90° проводят при температуре 320-330°C с числом проходов, соответствующим истинной деформации, 4, с противодавлением, равным 40-50% от приложенного давления, с поворотом заготовки после каждого прохода на угол 90° вокруг нормали к наибольшей площади сечения заготовки и дополнительно на 180° вокруг продольной оси, после чего прессованную заготовку подвергают изотермической прокатке в интервале температур 320-330°C, затем проводят закалку с 450±10°C в течение 2 часов и повторно нагревают до 120°C с выдержкой в течение 5 часов, охлаждая с печью.The technical result is achieved using the proposed method for producing a superplastic sheet from an aluminum alloy of the Al-Mg-Li system, which includes obtaining a workpiece from an ingot, pressing it in intersecting channels, rolling, and a rectangular workpiece with a square section in relation to thickness to width equal to 0.17-0.33, deformation of the workpiece by equal channel angular pressing at an angle of intersection of channels 90 ° is carried out at a temperature of 320-330 ° C with the number of passes corresponding to the true deformation, 4, with with a pressure equal to 40-50% of the applied pressure, with the workpiece turning after each pass through an angle of 90 ° around the normal to the largest cross-sectional area of the workpiece and an additional 180 ° around the longitudinal axis, after which the pressed workpiece is subjected to isothermal rolling in the temperature range 320-330 ° C, then quenching is carried out from 450 ± 10 ° C for 2 hours and reheated to 120 ° C with holding for 5 hours, cooling with the oven.
Существенные отличия предлагаемого изобретения состоят в том, что из слитка предварительно получают заготовку прямоугольного сечения, квадратную в плане, с отношением толщины к ширине, равным 0,17-0,33, деформацию равноканальным угловым прессованием при угле пересечения каналов 90° проводят при температуре 320-330°C с числом проходов, соответствующим истинной деформации, 4, с противодавлением, равным 40-50% от приложенного давления, с поворотом заготовки после каждого прохода на угол 90° вокруг нормали к наибольшей площади сечения заготовки и дополнительно на 180° вокруг продольной оси, в результате чего при предложенных режимах прессования обеспечивается формирование ультрамелкозернистой структуры (1,0-1,2 мкм). Комплексная обработка с сокращенным числом циклов РКУП делает способ экономически выгодным для партии изделий.Significant differences of the present invention consist in the fact that a rectangular preform is obtained from the ingot, square in plan, with a ratio of thickness to width equal to 0.17-0.33, deformation by equal channel angular pressing at an angle of intersection of channels of 90 ° is carried out at a temperature of 320 -330 ° C with the number of passes corresponding to the true deformation, 4, with a back pressure equal to 40-50% of the applied pressure, with the workpiece turning after each pass at an angle of 90 ° around the normal to the largest cross-sectional area of the workpiece and tively by 180 ° about the longitudinal axis, whereby when the proposed compression modes provided forming ultrafine structures (1.0-1.2 microns). Integrated processing with a reduced number of ECAP cycles makes the method cost-effective for a batch of products.
Кроме того, двухступенчатая обработка, состоящая из РКУП, с последующей изотермической прокаткой позволяет получать листы из сплавов системы Al-Mg-Li с высокими сверхпластическими свойствами, характеризующимися комбинацией прочности и пластичности при комнатной температуре за счет формирования рекристаллизованной однородной структуры со слабой кристаллографической текстурой. Тонкие листы с однородной ультрамелкозернистой структурой демонстрируют высокие характеристики сверхпластичности при довольно низкой температуре 350°C и скорости деформации , которая практически совпадает с максимально возможной по техническим условиям скоростью сверхпластической пневмоформовки, относительное удлинение составляет 1500%, в отличие от прототипа. Способ обеспечивает минимальную разнотолщинность детали сложной формы при пневмоформовке.In addition, a two-stage treatment consisting of ECAP, followed by isothermal rolling, allows one to obtain sheets from Al-Mg-Li alloys with high superplastic properties, characterized by a combination of strength and ductility at room temperature due to the formation of a recrystallized homogeneous structure with a weak crystallographic texture. Thin sheets with a homogeneous ultrafine-grained structure exhibit high superplasticity at a fairly low temperature of 350 ° C and strain rate , which almost coincides with the maximum possible technical specifications for the speed of superplastic pneumoforming, the elongation is 1500%, in contrast to the prototype. The method provides minimal thickness variation of a part of complex shape during pneumoforming.
Пример реализации способа.An example implementation of the method.
Способ получения сверхпластичного листа выполняют следующим образом. Из полученного слитка вырезают прямоугольную заготовку размером 180×180×40 мм, прессуют в пересекающихся под углом 90° каналах с поперечным сечением, соответствующим поперечному сечению деформируемой заготовки, простым сдвигом при температуре 325°C до степени накопленной деформации 4 с противодавлением, равным 40-50% от приложенного давления, затем заготовку размерами 175×175×35 мм прокатывают в изотермических условиях на конечную толщину 1,8 мм при температуре 325°C, после чего подвергают закалке при температуре 450±10°C в течение 2 часов с охлаждением, например, в масле и проводят повторный нагрев - старение 120°C с выдержкой в течение 5 часов и охлаждением с печью.A method of obtaining a superplastic sheet is as follows. A rectangular billet with a size of 180 × 180 × 40 mm is cut from the obtained ingot, pressed into channels intersecting at an angle of 90 ° with a cross section corresponding to the cross section of the deformable billet, by a simple shift at a temperature of 325 ° C to the degree of accumulated deformation 4 with a back pressure of 40- 50% of the applied pressure, then a workpiece with dimensions of 175 × 175 × 35 mm is rolled under isothermal conditions to a final thickness of 1.8 mm at a temperature of 325 ° C, after which it is quenched at a temperature of 450 ± 10 ° C for 2 hours with cooling, for example, in oil and re-heating is carried out - aging 120 ° C with holding for 5 hours and cooling with the oven.
Полученная равноканальным угловым прессованием ультрамелкозернистая структура остается стабильной в процессе изотермической прокатки, а сохранившаяся равноосность зеренной структуры ведет к повышению однородности механических свойств, улучшению их эксплуатационных характеристик.The ultrafine-grained structure obtained by equal channel angular pressing remains stable during isothermal rolling, and the preserved equiaxiality of the grain structure leads to an increase in the uniformity of mechanical properties and to an improvement in their operational characteristics.
Предлагаемый способ позволяет получить сверхпластичные листы из алюминиевого сплава системы Al-Mg-Li с высокой изотропностью механических свойств и повышенными показателями сверхпластичности при пониженных температурах и высоких скоростях деформации за счет сохранения равноосной ультрамелкозернистой структуры.The proposed method allows to obtain superplastic sheets from an aluminum alloy of the Al-Mg-Li system with high isotropic mechanical properties and increased superplasticity at low temperatures and high strain rates due to the preservation of equiaxed ultrafine-grained structure.
Способ более экономичный и практически реализуемый в промышленном производстве, позволяет сократить суммарную продолжительность основных операций технологического процесса.The method is more economical and practicable in industrial production, can reduce the total duration of the main operations of the process.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2011148920/02A RU2468114C1 (en) | 2011-11-30 | 2011-11-30 | Method to produce superplastic sheet from aluminium alloy of aluminium-lithium-magnesium system |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2011148920/02A RU2468114C1 (en) | 2011-11-30 | 2011-11-30 | Method to produce superplastic sheet from aluminium alloy of aluminium-lithium-magnesium system |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2468114C1 true RU2468114C1 (en) | 2012-11-27 |
Family
ID=49254895
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2011148920/02A RU2468114C1 (en) | 2011-11-30 | 2011-11-30 | Method to produce superplastic sheet from aluminium alloy of aluminium-lithium-magnesium system |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2468114C1 (en) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2575264C1 (en) * | 2014-08-06 | 2016-02-20 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт проблем сверхпластичности металлов Российской академии наук (ИПСМ РАН) | Fabrication of sheet blank from aluminium-magnesium alloy |
RU2643029C1 (en) * | 2016-10-27 | 2018-01-29 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Белгородский государственный национальный исследовательский университет" (НИУ "БелГУ") | Method for manufacturing welded structures from thermally nonhardenable aluminium alloys |
US10851447B2 (en) | 2016-12-02 | 2020-12-01 | Honeywell International Inc. | ECAE materials for high strength aluminum alloys |
US11649535B2 (en) | 2018-10-25 | 2023-05-16 | Honeywell International Inc. | ECAE processing for high strength and high hardness aluminum alloys |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4840683A (en) * | 1984-03-15 | 1989-06-20 | Cegedur Societe De Transformation De L'aluminium Pechiney | Al-Cu-Li-Mg alloys with very high specific mechanical strength |
EP0717124B1 (en) * | 1994-12-15 | 2000-01-05 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Hot plastic working method |
EP0985736B1 (en) * | 1997-10-31 | 2004-03-03 | The Furukawa Electric Co., Ltd. | Extruded material of aluminum alloy for structural members of automobile body and method of manufactruing the same |
RU2345173C1 (en) * | 2007-05-24 | 2009-01-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Уфимский государственный авиационный технический университет | Method of producing superductile plates from aluminium alloys of aluminium-magnesium-lithium system |
RU2427664C2 (en) * | 2009-08-24 | 2011-08-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Нижегородский государственный университет им. Н.И. Лобачевского" | Procedure for formation of structure of light non-ferrous alloy with super-plastic properties |
-
2011
- 2011-11-30 RU RU2011148920/02A patent/RU2468114C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4840683A (en) * | 1984-03-15 | 1989-06-20 | Cegedur Societe De Transformation De L'aluminium Pechiney | Al-Cu-Li-Mg alloys with very high specific mechanical strength |
EP0717124B1 (en) * | 1994-12-15 | 2000-01-05 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Hot plastic working method |
EP0985736B1 (en) * | 1997-10-31 | 2004-03-03 | The Furukawa Electric Co., Ltd. | Extruded material of aluminum alloy for structural members of automobile body and method of manufactruing the same |
RU2345173C1 (en) * | 2007-05-24 | 2009-01-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Уфимский государственный авиационный технический университет | Method of producing superductile plates from aluminium alloys of aluminium-magnesium-lithium system |
RU2427664C2 (en) * | 2009-08-24 | 2011-08-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Нижегородский государственный университет им. Н.И. Лобачевского" | Procedure for formation of structure of light non-ferrous alloy with super-plastic properties |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2575264C1 (en) * | 2014-08-06 | 2016-02-20 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт проблем сверхпластичности металлов Российской академии наук (ИПСМ РАН) | Fabrication of sheet blank from aluminium-magnesium alloy |
RU2643029C1 (en) * | 2016-10-27 | 2018-01-29 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Белгородский государственный национальный исследовательский университет" (НИУ "БелГУ") | Method for manufacturing welded structures from thermally nonhardenable aluminium alloys |
US10851447B2 (en) | 2016-12-02 | 2020-12-01 | Honeywell International Inc. | ECAE materials for high strength aluminum alloys |
US11248286B2 (en) | 2016-12-02 | 2022-02-15 | Honeywell International Inc. | ECAE materials for high strength aluminum alloys |
US11421311B2 (en) | 2016-12-02 | 2022-08-23 | Honeywell International Inc. | ECAE materials for high strength aluminum alloys |
US11649535B2 (en) | 2018-10-25 | 2023-05-16 | Honeywell International Inc. | ECAE processing for high strength and high hardness aluminum alloys |
RU2815083C1 (en) * | 2022-12-29 | 2024-03-11 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Белгородский государственный национальный исследовательский университет" (НИУ "БелГУ") | Cryogenic aluminum alloy processing method |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US10144999B2 (en) | Processing of alpha/beta titanium alloys | |
JP6200985B2 (en) | Method of manufacturing parts with high stress resistance for reciprocating piston engines and gas turbines, especially aero engines, from α + γ titanium aluminide alloys | |
RU2364660C1 (en) | Method of manufacturing ufg sections from titanium alloys | |
RU2011102458A (en) | PRODUCT FROM Al-Zn-Mg ALLOYS WITH REDUCED Hardening Sensitivity | |
RU2468114C1 (en) | Method to produce superplastic sheet from aluminium alloy of aluminium-lithium-magnesium system | |
RU2240197C1 (en) | Method for combination type intensified plastic deformation of blanks | |
CN104015005A (en) | Manufacturing method of commercial high-magnesium aluminum alloy wheel hubs | |
RU2618678C1 (en) | Method of deformation-thermal processing of austenitic high-manganese steel | |
CA2976307A1 (en) | Methods for producing titanium and titanium alloy articles | |
RU2382686C2 (en) | Method of punching of blanks from nanostructured titanium alloys | |
CN108472703B (en) | Method for producing rods from titanium alloys | |
RU2465365C1 (en) | Method for obtaining superplastic workpieces from aluminium alloys based on aluminium-magnesium-scandium system | |
JP2014506302A (en) | Method for producing titanium alloy having high strength and high formability, and titanium alloy using the same | |
RU2345173C1 (en) | Method of producing superductile plates from aluminium alloys of aluminium-magnesium-lithium system | |
RU2692539C1 (en) | Method of obtaining volumetric blanks of high-manganese steel with recrystallized fine-grained structure | |
RU2371512C1 (en) | Method of product receiving from heatproof nickel alloy | |
RU2641207C1 (en) | METHOD FOR PRODUCING BLANK OF Ti49,3Ni50,7 NANOSTRUCTURED ALLOY WITH SHAPE MEMORY EFFECT | |
RU2635650C1 (en) | Method of thermomechanical processing of high-alloyed pseudo- (titanium alloys alloyed by rare and rare-earth metals | |
RU2266171C1 (en) | METHOD FOR MAKING INTERMEDIATE BLANK OF (α+β) TITANIUM ALLOYS | |
RU2409445C1 (en) | METHOD OF PRODUCING INTERMEDIATE BILLET FROM (α+β)-TITANIUM ALLOYS | |
RU2707006C1 (en) | Method of forging workpieces with ultra-fine-grained structure of two-phase titanium alloys | |
RU2544730C1 (en) | Method of thermomechanical treatment of low alloyed steel | |
RU2439195C1 (en) | Processing method of large-sized workpieces from titanium alloys | |
RU2224047C1 (en) | Method for manufacture of semi-finished sheet products from titanium alloys | |
RU2460824C1 (en) | Method for obtaining plate articles from nickel heat-resistant alloys |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20131201 |