RU2534909C1 - СПОСОБ ТЕРМОМЕХАНИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ ДЛЯ ПОВЫШЕНИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ ПЛАСТИЧНОСТИ ОБЪЕМНЫХ ПОЛУФАБРИКАТОВ ИЗ Al-Cu-Mg-Ag СПЛАВОВ - Google Patents
СПОСОБ ТЕРМОМЕХАНИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ ДЛЯ ПОВЫШЕНИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ ПЛАСТИЧНОСТИ ОБЪЕМНЫХ ПОЛУФАБРИКАТОВ ИЗ Al-Cu-Mg-Ag СПЛАВОВ Download PDFInfo
- Publication number
- RU2534909C1 RU2534909C1 RU2013146478/02A RU2013146478A RU2534909C1 RU 2534909 C1 RU2534909 C1 RU 2534909C1 RU 2013146478/02 A RU2013146478/02 A RU 2013146478/02A RU 2013146478 A RU2013146478 A RU 2013146478A RU 2534909 C1 RU2534909 C1 RU 2534909C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- temperature
- hours
- deformation
- alloys
- workpieces
- Prior art date
Links
Landscapes
- Forging (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области металлургии, а именно к способу термомеханической обработки полуфабрикатов из Al-Cu-Mg-Ag сплавов для дальнейшей формовки из них объемных деталей сложной формы, применяемых в авиакосмической технике и транспортном машиностроении. Термомеханическая обработка полуфабрикатов включает деформацию гомогенизированных и механически обработанных слитков сплава методом равноканального углового прессования при 380-450°C в 1-2 прохода прессования до истинной степени деформации (ε) ~1-2, закалку в воду после выдержки при 500-530°C в течение 1-5 часов, гетерогенизационный отжиг при 400-450°C в течение 3 часов, последующее контролируемое охлаждение со скоростью не более 50°C/ч до температуры 280-380°C и последующее охлаждение внутри выключенной печи до 25-100°C, продолжительностью не более 12 часов. Техническим результатом изобретения является повышение технологической пластичности полуфабрикатов из алюминиевых сплавов системы Al-Cu-Mg-Ag, позволяющей проводить формовку объемных заготовок из данных сплавов. 4 з.п. ф-лы, 2 пр., 1 табл.
Description
Изобретение относится к области металлургии алюминиевых сплавов, а именно к способу термомеханической обработки для повышения технологической пластичности полуфабрикатов из Al-Cu-Mg-Ag сплавов и дальнейшей формовки из них объемных деталей сложной формы, применяемых в авиакосмической технике и транспортном машиностроении.
Современные способы изготовления сложных высокоточных деталей в промышленности основаны на получении предварительных листовых или объемных заготовок и последующем процессе многоступенчатого сложного формообразования методами деформации давлением. Большинство высокопрочных алюминиевых сплавов, применяемых в авиастроении и транспортном машиностроении, являются термоупрочняемыми сплавами, имеющими сложную многофазную структуру, как в литом, так и в гомогенизированном состоянии. Часто технологические операции, включающие термическую и механическую обработку полуфабрикатов для изготовления требуемых деталей из данных сплавов, сопровождаются выделением в объеме заготовки высокой плотности дисперсных частиц различных фаз, что приводит к понижению технологической пластичности и, как следствие, увеличению длительности и числа операций процесса многоступенчатой формовки. Для повышения технологической пластичности данных сплавов необходимо проведение термомеханической обработки, включающей гомогенизационный отжиг для растворения грубых эвтектических включений, образовавшихся в процессе литья заготовок, и последующий гетерогенизационный отжиг для равномерного выделения частиц термодинамически стабильных фаз сферической формы по объему заготовки. Повысить пластичность объемных полуфабрикатов и решить проблему образования трещин можно разработав режим предварительной термомеханической обработки, включающей деформацию методом равноканального углового (РКУ) прессования, закалку и последующий гетерогенизационный отжиг.
Известен способ получения деформированных полуфабрикатов сложной формы из высокопрочных алюминиевых сплавов и изделий из таких полуфабрикатов (Патент РФ №2296811, МПК C22F 1/04, опубл. 10.04.2007), включающий следующие операции:
- отливка слитков,
- отжиг слитка при 400-420°C с выдержкой в течение 3 часов,
- обточка слитка,
- горячее прессование профилированной заготовки с коэффициентом распрессовки литого слитка 1,025-1,6,
- закалка заготовки,
- холодная деформация в три этапа: первый этап - правка растяжением,
второй этап - объемная гибка заготовки, третий этап - формовка изделия с локальной пластической деформацией сжатием со степенью деформации 1-15% в зонах сопряжения элементов заготовки;
- старение.
Известен способ получения тонкого листа для сверхпластической формовки из термоупрочняемых сплавов на основе алюминия системы Al-Mg-Li (SU №1529750, МПК C22F 1/04, опубл. 27.03.1996), включающий гомогенизацию слитков при 475-520°C в течение 3-8 ч, горячую прокатку, закалку с 490-520°C, гетерогенизационный отжиг при 385-410°C в течение 1-2 ч и 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.
Основным недостатком этих способов является низкая технологическая пластичность, что не позволяет проводить формовку объемных деталей из термоупрочняемых алюминиевых сплавов с высокой степенью деформации, достигающей ~30-40%.
Известен способ отжига катаных полуфабрикатов или изготавливаемых из них изделий из сплавов на основе алюминия (Патент РФ 2347006, МПК C22F 1/04, опубл. 20.02.2009). В данном изобретении отжиг проводят в две ступени, на первой из которых полуфабрикаты или изделия нагревают со скоростью более 100°C/ч до температуры в интервале с нижним пределом не ниже температуры начала рекристаллизации и верхним пределом не выше температуры равновесного солидуса алюминиевого сплава и выдержкой при этой температуре не более 60 мин. На второй ступени катаные полуфабрикаты или изделия подвергают отжигу при температуре в интервале с верхним пределом не выше температуры минимальной устойчивости твердого раствора алюминиевого сплава и нижним пределом не ниже температуры сольвуса зон Гинье-Престона с выдержкой при этой температуре в течение не более 10 ч. Однако этот способ не позволяет получить листы из термоупрочняемых алюминиевых сплавов с достаточно высокими показателями пластичности из-за малой выдержки на первой ступени отжига и, как следствие, не полной коагуляции интерметаллидных фаз.
Задачей изобретения является разработка способа термомеханической обработки термоупрочняемых алюминиевых сплавов системы Al-Cu-Mg-Ag, который обеспечивает получение технического результата - повышение технологической пластичности полуфабрикатов, позволяющей проводить формовку объемных заготовок из данных сплавов с высокой степенью деформации, достигающей ~30-40%.
Заявляемый технический результат достигается за счет того, что способ включает следующие операции:
- отливка слитков;
- гомогенизационный отжиг слитков при температурах 450-510°C в течение 2-24 часов. Обеспечивает растворение грубых эвтектических включений и распределение легирующих элементов по объему слитков;
- механическая обработка слитка для проведения РКУ прессования (токарная обработка, фрезерная обработка заготовок);
- РКУ прессование при 380-450°C в 1-2 прохода прессования до истинной степени деформации (ε) ~1…2 с последующим охлаждением с температуры деформации заготовок на воздухе. РКУ прессование проводится с целью устранения дефектов литья;
- нагрев полуфабрикатов до 500-530°C, выдержка при заданной температуре в течение 1-5 часов и последующая закалка в воду. При данной операции происходят процессы структурных превращений, такие как формирование пересыщенного твердого раствора, рекристаллизация и другие;
- гетерогенизационный отжиг, включающий в себя нагрев заготовок до 400-450°C, выдержку при этой температуре в течение 3-5 часов, контролируемое охлаждение со скоростью не более 50°C/ч до температуры 200-380°C, последующее охлаждение внутри выключенной печи до 25-100°C, продолжительностью не более 12 часов. Гетерогенизационный отжиг приводит к распаду пересыщенного твердого раствора и выделению наноразмерных частиц интерметаллидных фаз размером около 150-300 нм.
В результате обработки по предложенному способу обеспечивается получение термоупрочняемых Al-Cu-Mg-Ag сплавов со структурой, которая позволяет проводить формовку объемных полуфабрикатов из данных сплавов со степенями деформации, достигающими ~30-40%, не приводящую к образованию дефектов деформации получаемых изделий (трещины, разрывы, задиры и т.д.).
Примеры осуществления.
Пример 1. Из литого и гомогенизированного алюминиевого сплава следующего химического состава: медь 4,35% (здесь и далее химический состав указан в массовых процентах), магний 0,46%, серебро 0,63%, марганец 0,36%, титан 0,12%, алюминий - остальное, методом механической обработки получили заготовки для последующей термомеханической обработки. Гомогенизационный отжиг осуществляли при t=505±5°C в течение 24 часов с последующим охлаждением отливок внутри выключенной печи до ~100°С. Дальнейшую термомеханическую обработку проводили по схеме: деформация методом РКУ прессования при t=400±10°C в 2 прохода до получения истинной степени деформации ~2; нагрев до 525±5°C, выдержка при заданной температуре 1 час; закалка в воду; гетерогенизационный отжиг заготовок до t=430±5°C, выдержка в течение 3 часов; контролируемое охлаждение со скоростью ~10°C/ч до t=370±5°C и окончательное охлаждение заготовок внутри выключенной печи до температуры t=100°C.
Пример 2. Отличающийся от примера 1 тем, что после гетерогенизационного отжига заготовок контролируемое охлаждение со скоростью ~10°C/ч проводили до 280±5°C, далее выдерживали заготовки при заданной температуре 2 часа и охлаждали внутри выключенной печи до ~100°C.
Из полученных полуфабрикатов были вырезаны образцы для испытания механических свойств при комнатной температуре. В таблице 1 приведены результаты испытаний.
Таблица 1 | |||
Механические свойства на растяжение полуфабрикатов из термоупрочняемого Al-Cu-Mg-Ag сплава (скорость деформирования - 5,6×10-3 с-1). | |||
Способ термообработки | Предел текучести σ0,2, МПа | Предел прочности σB, МПа | Относительное удлинение до разрушения δ, % |
После гомогенизационного отжига | 195 | 335 | 15 |
Пример 1 | 105 | 200 | 30 |
Пример 2 | 75 | 190 | 42 |
Как видно из полученных данных, предлагаемый способ термомеханической обработки позволяет повысить технологическую пластичность объемных полуфабрикатов из Al-Cu-Mg-Ag сплавов до ~30-40%.
Claims (5)
1. Способ термомеханической обработки объемных полуфабрикатов из алюминиевых сплавов системы Al-Cu-Mg-Ag, включающий гомогенизационный отжиг слитков при температуре 450-510°C в течение 2-24 часов, механическую обработку, последующую деформацию заготовок методом равноканального углового прессования, нагрев полученных полуфабрикатов до температуры 500-530°C, выдержку при данной температуре в течение 1-5 часов и закалку в воду, после чего осуществляют гетерогенизационный отжиг при температуре 400-450°C в течение 3-5 часов и последующее контролируемое охлаждение.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что равноканальное угловое прессование осуществляют при температуре 380-450°C в 1-2 прохода прессования до истинной степени деформации ε=1-2 с последующим охлаждением заготовок с температуры деформации на воздухе.
3. Способ по п.1, отличающийся тем, что контролируемое охлаждение осуществляют со скоростью не более 50°C/ч до температуры 200-380°C.
4. Способ по п.3, отличающийся тем, что после контролируемого охлаждения до температуры 200-380°C проводят выдержку заготовок при данной температуре в течение 1-2 часов.
5. Способ по п.4, отличающийся тем, что последующее охлаждение заготовок осуществляют внутри выключенной печи до температуры 25-100°C продолжительностью не более 12 часов.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2013146478/02A RU2534909C1 (ru) | 2013-10-17 | 2013-10-17 | СПОСОБ ТЕРМОМЕХАНИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ ДЛЯ ПОВЫШЕНИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ ПЛАСТИЧНОСТИ ОБЪЕМНЫХ ПОЛУФАБРИКАТОВ ИЗ Al-Cu-Mg-Ag СПЛАВОВ |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2013146478/02A RU2534909C1 (ru) | 2013-10-17 | 2013-10-17 | СПОСОБ ТЕРМОМЕХАНИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ ДЛЯ ПОВЫШЕНИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ ПЛАСТИЧНОСТИ ОБЪЕМНЫХ ПОЛУФАБРИКАТОВ ИЗ Al-Cu-Mg-Ag СПЛАВОВ |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2534909C1 true RU2534909C1 (ru) | 2014-12-10 |
Family
ID=53285710
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2013146478/02A RU2534909C1 (ru) | 2013-10-17 | 2013-10-17 | СПОСОБ ТЕРМОМЕХАНИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ ДЛЯ ПОВЫШЕНИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ ПЛАСТИЧНОСТИ ОБЪЕМНЫХ ПОЛУФАБРИКАТОВ ИЗ Al-Cu-Mg-Ag СПЛАВОВ |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2534909C1 (ru) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2623557C1 (ru) * | 2016-04-13 | 2017-06-27 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Уфимский государственный авиационный технический университет" | Способ термомеханической обработки термически-упрочняемых алюминиевых сплавов системы Al-Cu-Mg-Mn-Ag |
CN115301847A (zh) * | 2022-08-23 | 2022-11-08 | 广联航空工业股份有限公司 | 一种钣金口盖类零件成型方法 |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1529750A1 (ru) * | 1988-04-04 | 1996-03-27 | И.Н. Фридляндер | СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ТОНКОГО ЛИСТА ДЛЯ СВЕРХПЛАСТИЧЕСКОЙ ФОРМОВКИ ИЗ СПЛАВОВ СИСТЕМЫ Al-Mg-Li |
RU2347006C2 (ru) * | 2007-02-06 | 2009-02-20 | Ооо "Алкоа Рус" | Способ отжига катаных полуфабрикатов или изготавливаемых из них изделий из сплавов на основе алюминия |
DE102008033027A1 (de) * | 2008-07-14 | 2010-03-18 | Technische Universität Bergakademie Freiberg | Verfahren zur Erhöhung von Festigkeit und Verformbarkeit von ausscheidungshärtbaren Werkstoffen |
EP2554285A1 (en) * | 2010-03-26 | 2013-02-06 | Universidad Pública De Navarra | Device and method for multiple channel angular pressing |
RU2478136C2 (ru) * | 2011-07-15 | 2013-03-27 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Уфимский государственный авиационный технический университет" | Ультрамелкозернистые алюминиевые сплавы для электротехнических изделий и способы их получения (варианты) |
CN103060730A (zh) * | 2013-01-17 | 2013-04-24 | 中国石油大学(华东) | 具有优良综合性能的铝合金制备方法 |
-
2013
- 2013-10-17 RU RU2013146478/02A patent/RU2534909C1/ru active
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1529750A1 (ru) * | 1988-04-04 | 1996-03-27 | И.Н. Фридляндер | СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ТОНКОГО ЛИСТА ДЛЯ СВЕРХПЛАСТИЧЕСКОЙ ФОРМОВКИ ИЗ СПЛАВОВ СИСТЕМЫ Al-Mg-Li |
RU2347006C2 (ru) * | 2007-02-06 | 2009-02-20 | Ооо "Алкоа Рус" | Способ отжига катаных полуфабрикатов или изготавливаемых из них изделий из сплавов на основе алюминия |
DE102008033027A1 (de) * | 2008-07-14 | 2010-03-18 | Technische Universität Bergakademie Freiberg | Verfahren zur Erhöhung von Festigkeit und Verformbarkeit von ausscheidungshärtbaren Werkstoffen |
EP2554285A1 (en) * | 2010-03-26 | 2013-02-06 | Universidad Pública De Navarra | Device and method for multiple channel angular pressing |
RU2478136C2 (ru) * | 2011-07-15 | 2013-03-27 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Уфимский государственный авиационный технический университет" | Ультрамелкозернистые алюминиевые сплавы для электротехнических изделий и способы их получения (варианты) |
CN103060730A (zh) * | 2013-01-17 | 2013-04-24 | 中国石油大学(华东) | 具有优良综合性能的铝合金制备方法 |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2623557C1 (ru) * | 2016-04-13 | 2017-06-27 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Уфимский государственный авиационный технический университет" | Способ термомеханической обработки термически-упрочняемых алюминиевых сплавов системы Al-Cu-Mg-Mn-Ag |
CN115301847A (zh) * | 2022-08-23 | 2022-11-08 | 广联航空工业股份有限公司 | 一种钣金口盖类零件成型方法 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2368695C1 (ru) | Способ получения изделия из высоколегированного жаропрочного никелевого сплава | |
CN103320734B (zh) | 医用细晶钛/钛合金棒材的生产方法 | |
RU2441097C1 (ru) | Способ изготовления деформированных изделий из псевдо-бета-титановых сплавов | |
JP2020500719A (ja) | 厚ゲージアルミニウム合金物品を作製するためのシステムおよび方法 | |
RU2008152299A (ru) | Продукты из алюминиевого сплава серии аа7000 и способ их изготовления | |
EP3833794A1 (en) | 7xxx-series aluminium alloy product | |
US10407745B2 (en) | Methods for producing titanium and titanium alloy articles | |
RU2644830C2 (ru) | Способ изготовления прутковых заготовок из сплавов на основе интерметаллида титана с орто-фазой | |
CN110952005B (zh) | 一种快速挤压高性能变形铝合金及其制备方法 | |
RU2534909C1 (ru) | СПОСОБ ТЕРМОМЕХАНИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ ДЛЯ ПОВЫШЕНИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ ПЛАСТИЧНОСТИ ОБЪЕМНЫХ ПОЛУФАБРИКАТОВ ИЗ Al-Cu-Mg-Ag СПЛАВОВ | |
RU2314362C2 (ru) | СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПРОМЕЖУТОЧНОЙ ЗАГОТОВКИ ИЗ α- ИЛИ α+β-ТИТАНОВЫХ СПЛАВОВ | |
RU2571993C1 (ru) | Способ деформационно-термической обработки объемных полуфабрикатов из al-cu-mg сплавов | |
JP2019512046A (ja) | チタン合金から棒材を製造する方法 | |
RU2371512C1 (ru) | Способ получения изделия из жаропрочного никелевого сплава | |
RU2465365C1 (ru) | Способ получения сверхпластичных заготовок из алюминиевых сплавов на основе системы алюминий-магний-скандий | |
RU2345173C1 (ru) | Способ получения сверхпластичных листов из алюминиевых сплавов системы алюминий-магний-литий | |
RU2569605C1 (ru) | Способ получения тонких листов из титанового сплава ti-6,5al-2,5sn-4zr-1nb-0,7mo-0,15si | |
RU2583567C1 (ru) | СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ОСОБО ТОНКИХ ЛИСТОВ ИЗ ТИТАНОВОГО СПЛАВА Ti-6,5Al-2,5Sn-4Zr-1Nb-0,7Mo-0,15Si | |
RU2229952C1 (ru) | Способ штамповки заготовок из титановых сплавов | |
RU2266171C1 (ru) | Способ изготовления промежуточной заготовки из (альфа+бета)- титановых сплавов | |
RU2606685C1 (ru) | Способ термомеханической обработки литых (γ+α2)- интерметаллидных сплавов на основе алюминида титана γ-TiAl | |
RU2790711C1 (ru) | Способ изготовления лопаток газотурбинных двигателей из деформированных заготовок сплава на основе орторомбического алюминида титана | |
RU2790704C9 (ru) | Способ изготовления лопаток газотурбинных двигателей из сплава на основе орторомбического алюминида титана | |
RU2790704C1 (ru) | Способ изготовления лопаток газотурбинных двигателей из деформированных заготовок сплава на основе орторомбического алюминида титана | |
RU2801383C1 (ru) | Способ изготовления лопаток газотурбинных двигателей из сплава на основе алюминида Ti2AlNb |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PD4A | Correction of name of patent owner |