RU2595154C2 - Method of making initial workpiece from aluminium alloy for hot die forging of parts - Google Patents

Method of making initial workpiece from aluminium alloy for hot die forging of parts Download PDF

Info

Publication number
RU2595154C2
RU2595154C2 RU2014119215/02A RU2014119215A RU2595154C2 RU 2595154 C2 RU2595154 C2 RU 2595154C2 RU 2014119215/02 A RU2014119215/02 A RU 2014119215/02A RU 2014119215 A RU2014119215 A RU 2014119215A RU 2595154 C2 RU2595154 C2 RU 2595154C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
temperature
ingot
solid solution
deformation
aluminium alloy
Prior art date
Application number
RU2014119215/02A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2014119215A (en
Inventor
Семар Тимофеевич Басюк
Ирина Владимировна Гринберг
Тимофей Викторович Мягких
Original Assignee
Закрытое акционерное общество "ДИСК - БС" (ЗАО "ДИСК - БС")
Акционерное общество "Машиностроительное конструкторское бюро "Факел" (АО "МКБ "Факел")
Открытое акционерное общество "Каменск-Уральский металлургический завод" (ОАО "КУМЗ")
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 Закрытое акционерное общество "ДИСК - БС" (ЗАО "ДИСК - БС"), Акционерное общество "Машиностроительное конструкторское бюро "Факел" (АО "МКБ "Факел"), Открытое акционерное общество "Каменск-Уральский металлургический завод" (ОАО "КУМЗ") filed Critical Закрытое акционерное общество "ДИСК - БС" (ЗАО "ДИСК - БС")
Priority to RU2014119215/02A priority Critical patent/RU2595154C2/en
Publication of RU2014119215A publication Critical patent/RU2014119215A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2595154C2 publication Critical patent/RU2595154C2/en

Links

Landscapes

  • Forging (AREA)

Abstract

FIELD: metal processing.
SUBSTANCE: invention relates to metal forming and can be used in forging shops of metallurgical and machine-building works for production of semi-products from aluminium alloy ingots. Ingot after homogenisation is cooled, then heated and deformed by changing cross sectional area and increasing length with formation of longitudinal deformation texture. Homogenisation is performed at temperature (310-440) °C for (1-5) hours with provision of delay of process of breakdown of supersaturated solid solution of a transition metal in aluminium. Ingot is cooled to temperature (110-125) °C. Heating for deformation is performed to temperature (270-400) °C to allow extraction of strengthening phases in form of particles, uniformly distributed in solid solution.
EFFECT: providing higher quality of finished parts.
1 cl, 2 ex

Description

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано в кузнечных цехах металлургических и машиностроительных заводов при изготовлении полуфабрикатов из слитков алюминиевых сплавов.The invention relates to the processing of metals by pressure and can be used in forge shops of metallurgical and engineering plants in the manufacture of semi-finished products from ingots of aluminum alloys.

Известен способ изготовления деталей из алюминиевого сплава, включающий гомогенизацию слитка при температуре (450÷540)°C в течение (1÷50) часов в одну или несколько стадий с последующим охлаждением, нагрев под ковку и ковку при температуре (220÷450)°C, кроме того, до или после ковки осуществляют термообработку путем нагрева при температуре (220÷400)°C в течение (1÷150) часов (заявка Японии №2-259051, кл. C22F 1/04, 1990).A known method of manufacturing parts of aluminum alloy, including the homogenization of the ingot at a temperature of (450 ÷ 540) ° C for (1 ÷ 50) hours in one or more stages, followed by cooling, heating for forging and forging at a temperature of (220 ÷ 450) ° C, in addition, before or after forging, heat treatment is carried out by heating at a temperature of (220 ÷ 400) ° C for (1 ÷ 150) hours (Japanese application No. 2-259051, class C22F 1/04, 1990).

Недостатком данного способа является наличие мелких внутренних микроразрывов материала типа волосообразных трещин, образующихся при пластической деформации, что снижает механические и конструкционные свойства деталей.The disadvantage of this method is the presence of small internal micro-fractures of a material such as hair-like cracks formed during plastic deformation, which reduces the mechanical and structural properties of the parts.

Известен способ изготовления исходной заготовки из алюминиевого сплава для горячей объемной штамповки детали, включающий гомогенизацию слитка, его последующее охлаждение и деформирование путем изменения площади поперечного сечения и увеличения его длины с образованием продольной текстуры деформации (патент РФ №2087582, кл. C22F 1/04, 1997 - прототип).A known method of manufacturing an initial billet of aluminum alloy for hot forging of a part, including the homogenization of the ingot, its subsequent cooling and deformation by changing the cross-sectional area and increasing its length to form a longitudinal deformation texture (RF patent No. 2087582, class C22F 1/04, 1997 - prototype).

Основным недостатком этого способа является структурная неоднородность слитков в виде тонкодисперсных частиц алюминидов переходного металла, которые распределяются по объему твердого раствора крайне неравномерно. Эти частицы являются очагами зарождения микроразрывов материала во время пластической деформации. Это приводит к анизотропии свойств, недостаточной пластичности и коррозионному растрескиванию под напряжением при эксплуатации готовых деталей.The main disadvantage of this method is the structural heterogeneity of the ingots in the form of fine particles of transition metal aluminides, which are extremely unevenly distributed over the volume of the solid solution. These particles are the centers of the origin of micro-fractures of the material during plastic deformation. This leads to anisotropy of properties, insufficient ductility and stress corrosion cracking during operation of finished parts.

Предлагаемый способ изготовления исходной заготовки для горячей объемной штамповки детали включает гомогенизацию слитка из алюминиевого сплава, его последующее охлаждение и деформирование путем изменения площади его поперечного сечения и увеличения его длины с образованием продольной текстуры деформации. Этот способ включает гомогенизацию при температуре (310÷440)°C в течение (1÷5) часов, последующее охлаждение проводят до температуры (110÷125)°C со скоростью не менее 110°C/ч, а упомянутое деформирование проводят с нагревом до температуры (270÷440)°C.The proposed method for the manufacture of the initial billet for hot stamping of a part includes the homogenization of an aluminum alloy ingot, its subsequent cooling and deformation by changing its cross-sectional area and increasing its length to form a longitudinal deformation texture. This method involves homogenization at a temperature of (310 ÷ 440) ° C for (1 ÷ 5) hours, subsequent cooling is carried out to a temperature of (110 ÷ 125) ° C at a rate of at least 110 ° C / h, and the said deformation is carried out with heating to a temperature of (270 ÷ 440) ° C.

Предлагаемый способ отличается от прототипа тем, что гомогенизацию проводят при температуре (310÷440)°C в течение (1÷5) часов с обеспечением задержки процесса распада пересыщенного твердого раствора переходного металла в алюминии, последующее охлаждение проводят до температуры (110÷125)°C, а упомянутое деформирование проводят с нагревом до температуры (270÷440)°C с обеспечением выделения упрочняющих фаз в виде частиц, равномерно распределенных в твердом растворе.The proposed method differs from the prototype in that homogenization is carried out at a temperature of (310 ÷ 440) ° C for (1 ÷ 5) hours to ensure the delay of the decomposition of a supersaturated transition metal solid solution in aluminum, subsequent cooling is carried out to a temperature of (110 ÷ 125) ° C, and the aforementioned deformation is carried out with heating to a temperature of (270 ÷ 440) ° C to ensure the release of hardening phases in the form of particles uniformly distributed in a solid solution.

Технический результат изобретения в этой части: кратковременная гомогенизация слитка при ее уточненном температурном диапазоне позволяет задержать процесс распада пересыщенного твердого раствора переходного металла в алюминии. Нагрев до температуры деформирования ведут до температуры выделения упрочняющих фаз MnZn2, Mg2Si, Al2CuMg и др. в виде достаточно грубых частиц (~1 мкм), которые равномерно распределяются в твердом растворе. Это обеспечивает создание стабилизированной структуры с повышенным уровнем вязкости разрушения, сопротивления коррозионному растрескиванию под напряжением, а также уменьшение анизотропии свойств, что, в конечном счете, обеспечивает снижение массы силовых узлов, для которых предназначены изготавливаемые детали.The technical result of the invention in this part: the short-term homogenization of the ingot at its specified temperature range allows to delay the decomposition of the supersaturated solid solution of the transition metal in aluminum. Heating to the deformation temperature is carried out to the temperature of the precipitation of the strengthening phases MnZn 2 , Mg 2 Si, Al 2 CuMg, etc. in the form of sufficiently coarse particles (~ 1 μm), which are uniformly distributed in the solid solution. This ensures the creation of a stabilized structure with a high level of fracture toughness, resistance to stress corrosion cracking, as well as a decrease in the anisotropy of properties, which, ultimately, ensures a reduction in the mass of power units for which the manufactured parts are intended.

Примеры.Examples.

1. Изготавливалась исходная заготовка для горячей объемной штамповки из сплава 6061. Слиток диаметром 220 мм гомогенизировали при температуре 340°C в течение 3 часов с последующим охлаждением до температуры 125°C со скоростью 110°C/ч, Гомогенизированный слиток нагревали до температуры 310°C и прессовали в пруток - исходную заготовку диаметром 170 мм.1. An initial billet was prepared for hot forging from alloy 6061. An ingot with a diameter of 220 mm was homogenized at a temperature of 340 ° C for 3 hours, followed by cooling to a temperature of 125 ° C at a rate of 110 ° C / h. The homogenized ingot was heated to a temperature of 310 ° C and pressed into a bar - the initial billet with a diameter of 170 mm.

2. Изготавливалась исходная заготовка для горячей объемной штамповки из сплава 1420. Слиток диаметром 85 мм гомогенизировали при температуре 360°C в течение 5 часов с последующим охлаждением до температуры 110°C со скоростью 120°С/ч. Гомогенизированный слиток нагревали до температуры 350°C и деформировали в пруток - исходную заготовку диаметром 51 мм.2. An initial billet for hot forming was manufactured from alloy 1420. An ingot with a diameter of 85 mm was homogenized at 360 ° C for 5 hours, followed by cooling to a temperature of 110 ° C at a rate of 120 ° C / h. The homogenized ingot was heated to a temperature of 350 ° C and deformed into a bar — the initial billet with a diameter of 51 mm.

Claims (1)

Способ изготовления исходной заготовки из алюминиевого сплава для получения детали горячей объемной штамповкой, включающий гомогенизацию слитка, его последующее охлаждение, нагрев и деформирование путем изменения площади поперечного сечения и увеличения длины с образованием продольной текстуры деформации, отличающийся тем, что гомогенизацию слитка проводят при температуре (310-440)°С в течение (1-5) часов с обеспечением задержки процесса распада пересыщенного твердого раствора переходного металла в алюминии, последующее охлаждение слитка осуществляют до температуры (110-125)°С, а нагрев слитка под деформирование производят до температуры (270-400)°С с обеспечением выделения упрочняющих фаз в виде частиц, равномерно распределенных в твердом растворе.  A method of manufacturing an initial billet of aluminum alloy to obtain a part by hot forging, which includes the homogenization of the ingot, its subsequent cooling, heating and deformation by changing the cross-sectional area and increasing the length to form a longitudinal deformation texture, characterized in that the ingot is homogenized at a temperature (310 -440) ° С for (1-5) hours, ensuring a delay in the decomposition of a supersaturated solid solution of a transition metal in aluminum, followed by cooling ka is carried out to a temperature of (110-125) ° C, and the ingot under deformation is heated to a temperature of (270-400) ° C to ensure that hardening phases are isolated in the form of particles uniformly distributed in the solid solution.
RU2014119215/02A 2014-05-14 2014-05-14 Method of making initial workpiece from aluminium alloy for hot die forging of parts RU2595154C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2014119215/02A RU2595154C2 (en) 2014-05-14 2014-05-14 Method of making initial workpiece from aluminium alloy for hot die forging of parts

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2014119215/02A RU2595154C2 (en) 2014-05-14 2014-05-14 Method of making initial workpiece from aluminium alloy for hot die forging of parts

Related Parent Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2011124769/02A Division RU2532687C2 (en) 2011-06-20 2011-06-20 Manufacturing method of parts of axisymmetrical bowl type from aluminium containing alloy

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2014119215A RU2014119215A (en) 2015-11-20
RU2595154C2 true RU2595154C2 (en) 2016-08-20

Family

ID=54552995

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2014119215/02A RU2595154C2 (en) 2014-05-14 2014-05-14 Method of making initial workpiece from aluminium alloy for hot die forging of parts

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2595154C2 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DD257648A1 (en) * 1987-02-09 1988-06-22 Hettstedt Walzwerk METHOD FOR PRODUCING AN ALUMINUM ALLOY FOR MEMORY SUBSTRATE
SU1426458A3 (en) * 1983-04-08 1988-09-23 Континентал Кэн Компани, Ю Эс Эй, Инк (Фирма) Method of manufacturing blank in the shape of strip from aluminium alloy for production of articles by deep drawing and by drawing with thinning of walls
RU2085611C1 (en) * 1994-01-21 1997-07-27 Всероссийский научно-исследовательский институт неорганических материалов им.акад.Бочвара А.А. Method of manufacturing stock materials for rigid magnet disk of aluminium alloy
RU2087582C1 (en) * 1996-02-20 1997-08-20 Галина Ивановна Медведева Method of manufacturing parts from aluminium alloys

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1426458A3 (en) * 1983-04-08 1988-09-23 Континентал Кэн Компани, Ю Эс Эй, Инк (Фирма) Method of manufacturing blank in the shape of strip from aluminium alloy for production of articles by deep drawing and by drawing with thinning of walls
DD257648A1 (en) * 1987-02-09 1988-06-22 Hettstedt Walzwerk METHOD FOR PRODUCING AN ALUMINUM ALLOY FOR MEMORY SUBSTRATE
RU2085611C1 (en) * 1994-01-21 1997-07-27 Всероссийский научно-исследовательский институт неорганических материалов им.акад.Бочвара А.А. Method of manufacturing stock materials for rigid magnet disk of aluminium alloy
RU2087582C1 (en) * 1996-02-20 1997-08-20 Галина Ивановна Медведева Method of manufacturing parts from aluminium alloys

Also Published As

Publication number Publication date
RU2014119215A (en) 2015-11-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6420553B2 (en) Aluminum alloy, aluminum alloy wire, aluminum alloy wire manufacturing method, aluminum alloy member manufacturing method, and aluminum alloy member
MX2017005153A (en) Ultra high strength 6xxx forged aluminium alloys.
JP5669451B2 (en) Method for producing forged pieces from γ titanium-aluminum-mother alloy
US20160228950A1 (en) Methods for relieving stress in an additively manufactured alloy body
JP7350805B2 (en) Method for manufacturing deformed semi-finished products from aluminum-based alloy
JP2015101756A (en) Method for producing aluminum alloy material
CN103447433A (en) Preparation method of large-sized magnesium alloy forged disc
JP2019512046A (en) Method of manufacturing bar from titanium alloy
JP2018202479A (en) Diploid cast forging method for solid-liquid transition-controlled aluminum alloy
CN103290344B (en) Preparation method of macro-crystal-free 2618 aluminum alloy isothermal die forging piece
Płonka et al. Die forging of high-strength magnesium alloys-the structure and mechanical properties in different heat treatment conditions
Zhao et al. Microstructure and tensile properties of AM50A magnesium alloy prepared by recrystallisation and partial melting process
CN103725921A (en) Special high-performance alloy copper rod for hot punching
RU2595154C2 (en) Method of making initial workpiece from aluminium alloy for hot die forging of parts
RU2571993C1 (en) Method of deformation-heat treatment of volume semi-finished products out of al-cu-mg alloys
JP6768677B2 (en) How to get parts made of low silicon aluminum alloy
RU2534909C1 (en) THERMOMECHANICAL PROCESSING FOR INCREASE IN DUCTILITY OF 3D SEMIS FROM Al-Cu-Mg-Ag ALLOYS
CN105671376B (en) High-strength and high-plasticity hypoeutectic aluminium-silicon alloy material manufactured through gravity casting and room-temperature cold rolling, and manufacturing method thereof
RU2371512C1 (en) Method of product receiving from heatproof nickel alloy
RU2468882C1 (en) METHOD OF MAKING INTERMEDIATE BLANKS FROM (α+β)-TITANIUM ALLOYS
Bolouri et al. The effect of billets extruded by a curved and flat-face die on the semisolid characteristics and tensile properties of thixoformed products
RU2299264C1 (en) Deformed aluminum alloys articles forming method
CN105316609A (en) Solution treatment method for improving performance of 7022 aluminum alloy
CA2942043C (en) Aluminum alloy composition and method
RU2562186C1 (en) Procedure for production of deformable blank out of titanium alloy

Legal Events

Date Code Title Description
HZ9A Changing address for correspondence with an applicant