RU2630186C1 - Method for producing thin sheet rolled product of boron-containing aluminium alloy - Google Patents

Method for producing thin sheet rolled product of boron-containing aluminium alloy Download PDF

Info

Publication number
RU2630186C1
RU2630186C1 RU2016147338A RU2016147338A RU2630186C1 RU 2630186 C1 RU2630186 C1 RU 2630186C1 RU 2016147338 A RU2016147338 A RU 2016147338A RU 2016147338 A RU2016147338 A RU 2016147338A RU 2630186 C1 RU2630186 C1 RU 2630186C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
boron
melt
ingot
aluminium alloy
aluminum
Prior art date
Application number
RU2016147338A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Николай Александрович Белов
Марина Евгеньевна Самошина
Александр Сергеевич Алещенко
Ксения Юрьевна Червякова
Original Assignee
Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего 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 автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский технологический университет "МИСиС" filed Critical Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский технологический университет "МИСиС"
Priority to RU2016147338A priority Critical patent/RU2630186C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2630186C1 publication Critical patent/RU2630186C1/en

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C1/00Making non-ferrous alloys
    • C22C1/02Making non-ferrous alloys by melting
    • C22C1/03Making non-ferrous alloys by melting using master alloys
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C21/00Alloys based on aluminium
    • C22C21/12Alloys based on aluminium with copper as the next major constituent
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22FCHANGING THE PHYSICAL STRUCTURE OF NON-FERROUS METALS AND NON-FERROUS ALLOYS
    • C22F1/00Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working
    • C22F1/04Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working of aluminium or alloys based thereon

Abstract

FIELD: metallurgy.
SUBSTANCE: method for producing thin sheet rolled products from a boron-containing aluminium alloy with boron content of not less than 2 wt % and includes preparation of aluminium melt containing copper and boride particles, ingot preparation by melt crystallisation, homogenizing the ingot, hot rolling, cold rolling and hardening heat treatment, aluminium melt is from 5.5 to 6.5 wt % of copper, hot rolling is carried out at a temperature of 400-450°C with total reduction ratio of 85 to 90%, and cold rolling is carried out with total reduction ratio of 92 to 96%. The invention is directed to the production of aluminium alloy with boron content of not less than 2 wt %, having high and stable mechanical properties. In particular, the method makes it possible to obtain rolled products of thickness less than 0.3 mm, tensile resistance at σ>420 MPa and elongation δ>8%.
EFFECT: low specific gravity and high strength of rolled products.
2 cl, 2 ex, 2 tbl, 3 dwg

Description

Область техникиTechnical field

Настоящее изобретение относится к области металлургии, в частности к борсодержащим алюминиевым сплавам, к которым предъявляют требования по поглощению нейтронного излучения в сочетании с низким удельным весом и высокой прочностью.The present invention relates to the field of metallurgy, in particular to boron-containing aluminum alloys, which are required to absorb neutron radiation in combination with low specific gravity and high strength.

Предшествующий уровень техникиState of the art

Материалы на основе алюминия (сплавы и композиты), содержащие бор, обладают уникальным сочетанием физических и механических свойств. Поскольку бор имеет свойство хорошо поглощать нейтронное излучение, они широко применяются в ядерной энергетике [W.K. Barney, G.A. Shemel, W.E. Seymour, Nucl. Sci. Eng. 1 (1958) 439-448]. Несмотря на то что борсодержащие композиты достаточно давно эксплуатируются, их использование связанно с рядом проблем, в частности с технологией их получения. Поскольку бор имеет низкую растворимость в жидком алюминии классические технологии, связанные с получением гомогенного расплава (без наличия каких-либо твердых фаз) и формированием борсодержащих соединений при кристаллизации, не могут быть практически реализованы.Aluminum-based materials (alloys and composites) containing boron have a unique combination of physical and mechanical properties. Since boron tends to absorb neutron radiation well, they are widely used in nuclear energy [W.K. Barney, G.A. Shemel, W.E. Seymour, Nucl. Sci. Eng. 1 (1958) 439-448]. Despite the fact that boron-containing composites have been in operation for quite some time, their use is associated with a number of problems, in particular, with the technology for their preparation. Since boron has low solubility in liquid aluminum, the classical technologies associated with obtaining a homogeneous melt (without the presence of any solid phases) and the formation of boron-containing compounds during crystallization cannot be practically implemented.

Известны многочисленные способы получения борсодержащих материалов на основе алюминия с использованием методов порошковой металлургии. В частности, известен способ получения материала, в котором в качестве алюминиевой матрицы используются сплавы разных систем (1xxx, 3ххх, 6ххх и др.), в качестве борсодержащего наполнителя - карбид бора (В4С) в виде порошка размером 1-60 мкм (пат. US 6602314 В1, опубл 05.08.2003). Данный способ производства материалов включает спекание под давлением (с предварительным вакуумированием). Недостатком этого и всех способов, связанных с порошковой металлургией, является трудность получения крупных заготовок, предназначенных для прокатки. Другим недостатком данного способа является то, что предложенные матричные сплавы обладают разным сочетание физико-химических свойств, что определяет широкий разброс по характеристикам, достигаемым в конечном изделии.Numerous methods are known for producing aluminum-based boron-containing materials using powder metallurgy methods. In particular, there is a known method of producing a material in which alloys of different systems (1xxx, 3xxx, 6xxx, etc.) are used as an aluminum matrix, and boron carbide (B 4 C) in the form of a powder 1-60 μm in size is used as a boron-containing filler ( US Pat. No. 6,602,314 B1, publ. 08/05/2003). This method of production of materials involves sintering under pressure (with preliminary evacuation). The disadvantage of this and all methods associated with powder metallurgy is the difficulty of obtaining large billets intended for rolling. Another disadvantage of this method is that the proposed matrix alloys have a different combination of physico-chemical properties, which determines a wide range of characteristics achieved in the final product.

Известен способ получения борсодержащего материала, описанный в патенте US 2008/0050270A1 (2008), согласно которому в алюминиевый расплав, полученный расплавлением промышленной лигатуры алюминий-бор, вводят титан таким образом, чтобы сформировать в расплаве, температура которого поддерживается в пределах от 700 до 850°С, частицы диборида титана (ТiВ2), после чего проводят кристаллизацию путем литья. В частных пунктах данного патента предлагается вводить добавки гадолиния и самария. Данный способ позволяет получить в материале микроструктуру с дисперсными частицами фазы ТiВ2, которые формируются в процессе замешивания в результате фазовых превращений. Однако полное протекания этих фазовых превращений требует длительного времени, что обуславливает относительно высокую стоимость данного технологического процесса. Наличие добавок гадолиния и самария еще больше удорожают процесс.A known method for producing boron-containing material described in US 2008/0050270A1 (2008), according to which titanium is introduced into an aluminum melt obtained by melting an industrial aluminum-boron master alloy so as to form a melt whose temperature is maintained in the range from 700 to 850 ° C, particles of titanium diboride (TiB 2 ), after which crystallization is carried out by casting. In the private claims of this patent, it is proposed to introduce gadolinium and samarium supplements. This method allows to obtain in the material a microstructure with dispersed particles of the TiB 2 phase, which are formed during the mixing process as a result of phase transformations. However, the full course of these phase transformations requires a long time, which leads to a relatively high cost of this process. The presence of gadolinium and samarium additives makes the process even more expensive.

Известен многокомпонентный сплав на основе алюминия, содержащий диборид титана в количестве 0,5-20 масс %, предназначенный для получения отливок и раскрытый в патенте RU 2556247 (опубл. 10.07.2015, бюл. №19). Недостатком данного сплава является то, что он не предназначен для получения деформированных полуфабрикатов, в частности листов.Known multicomponent alloy based on aluminum containing titanium diboride in an amount of 0.5-20 mass%, intended for castings and disclosed in patent RU 2556247 (publ. 10.07.2015, bull. No. 19). The disadvantage of this alloy is that it is not intended to produce deformed semi-finished products, in particular sheets.

Известен также способ получения борсодержащего материала, разработанный компанией Alcan Aluminum Corporation, который включает жидкофазный процесс замешивания борсодержащих частиц соединения В4С в жидкий расплав (Патент US 5531425 (1996)). По данному способу в кристаллизаторах получают слитки, далее применяется горячая прокатка для производства плит и листов. Недостатком данного способа является трудность предотвращения кластеризации неметаллических частиц в процессе замешивания, что может приводить к формированию негомогенной структуры. Существенным недостатком данного способа является то, что получаемые листы имеют низкую прочность (σв<100 МПа).There is also a method for producing boron-containing material developed by Alcan Aluminum Corporation, which includes a liquid-phase process of mixing boron-containing particles of compound B 4 C into a liquid melt (US Pat. No. 5,531,425 (1996)). According to this method, ingots are obtained in crystallizers, then hot rolling is used to produce plates and sheets. The disadvantage of this method is the difficulty of preventing the clustering of non-metallic particles during the mixing process, which can lead to the formation of an inhomogeneous structure. A significant disadvantage of this method is that the resulting sheets have low strength (σ in <100 MPa).

Наиболее близким к заявленному изобретению является способ получения листов борсодержащего материала на основе алюминия, который раскрыт в патенте РФ 2538789 (опубл. 10.01.2015, бюл. №1). Этот способ включает приготовление алюминиевого расплава, содержащего от 0,5 до 0,9% кремния, от 1,3 до 1,9% магния и от 0,2 до 0,4% меди, формирование в нем борсодержащих частиц с массовой долей от 4 до 8% при температуре от 850 до 930°С в течение 30-45 мин, литье слитков и их гомогенизацию, получение листов путем прокатки слитка и их термообработку.Closest to the claimed invention is a method for producing sheets of boron-containing material based on aluminum, which is disclosed in the patent of the Russian Federation 2538789 (publ. 10.01.2015, bull. No. 1). This method involves the preparation of an aluminum melt containing from 0.5 to 0.9% silicon, from 1.3 to 1.9% magnesium and from 0.2 to 0.4% copper, the formation of boron-containing particles in it with a mass fraction of 4 to 8% at a temperature of from 850 to 930 ° C for 30-45 min, casting of the ingots and their homogenization, obtaining sheets by rolling the ingot and their heat treatment.

Листы толщиной 2 мм, полученные по данному способу, обладают следующими механическими свойствами: σв>320 МПа, σ0,2>300 МПа и δ>4%. Недостатком данного способа является то, что система легирования алюминиевой матрицы (типа АД33, ГОСТ 4784-97), не позволяет получить в деформированных полуфабрикатах прочность выше 350 МПа. Кроме того, слитки, полученные по данному способу, не предназначены для изготовления тонколистового проката (менее 0,3 мм). Еще одним недостатком является наличие в сплаве магния, который взаимодействует с бором. Это приводит к уменьшению его концентрации в алюминиевой матрице и, как следствие, к снижению прочностных свойств. Поскольку распределение магния между боридными частицами и алюминиевой матрицей сильно зависит от параметров плавки (в частности, от температуры и времени выдержки расплава), то в известном способе температура и время расплава ограничены узкими пределами, что затрудняет его использование в промышленных условиях.The sheets with a thickness of 2 mm obtained by this method have the following mechanical properties: σ in > 320 MPa, σ 0.2 > 300 MPa and δ> 4%. The disadvantage of this method is that the alloying system of the aluminum matrix (type AD33, GOST 4784-97), does not allow to obtain a strength above 350 MPa in deformed semi-finished products. In addition, the ingots obtained by this method are not intended for the manufacture of sheet metal (less than 0.3 mm). Another disadvantage is the presence of magnesium in the alloy, which interacts with boron. This leads to a decrease in its concentration in the aluminum matrix and, as a consequence, to a decrease in strength properties. Since the distribution of magnesium between boride particles and the aluminum matrix strongly depends on the melting parameters (in particular, on the temperature and the exposure time of the melt), in the known method the temperature and time of the melt are limited to narrow limits, which complicates its use in an industrial environment.

Раскрытие изобретенияDisclosure of invention

Техническим результатом является создание способа получения тонколистового проката алюминиевого сплава, содержащего не менее 2% бора и обладающего высокими и стабильными механическими свойствами.The technical result is the creation of a method for producing thin-rolled aluminum alloy containing at least 2% boron and having high and stable mechanical properties.

В частном исполнении данный способ позволяет получить прокат толщиной менее 0,3 мм, временным сопротивлением на разрыв σв>420 МПа и относительным удлинением δ>8%.In a private embodiment, this method allows to obtain rolled products with a thickness of less than 0.3 mm, a temporary tensile strength σ of > 420 MPa and a relative elongation of δ> 8%.

Технический результат достигается созданием способа получения тонколистового проката борсодержащего алюминиевого сплава, включающего приготовление алюминиевого расплава, содержащего медь и боридные частицы в количестве от 2,8 до 3,5 об. %, получение слитка путем кристаллизации расплава, гомогенизацию слитка, горячую и холодную прокатку и упрочняющую термообработку, отличающегося тем, что в алюминиевый расплав вводят от 5,5 до 6,5 масс. % меди, горячую прокатку проводят при 400-450°С с суммарной степенью обжатия от 85 до 90%, а холодную прокатку проводят с суммарной степенью обжатия от 92 до 96%.The technical result is achieved by creating a method for producing thin-sheet rolled metal boron-containing aluminum alloy, including the preparation of an aluminum melt containing copper and boride particles in an amount of from 2.8 to 3.5 vol. %, production of an ingot by crystallization of the melt, homogenization of the ingot, hot and cold rolling and hardening heat treatment, characterized in that from 5.5 to 6.5 masses are introduced into the aluminum melt. % copper, hot rolling is carried out at 400-450 ° C with a total degree of compression from 85 to 90%, and cold rolling is carried out with a total degree of compression from 92 to 96%.

Изобретение поясняется чертежом, где на фиг. 1 показан внешний вид тонколистового проката из борсодержащего материала на основе алюминия, полученного по варианту №3 (см. табл. 1);The invention is illustrated in the drawing, where in FIG. 1 shows the appearance of a sheet of rolled metal from boron-containing material based on aluminum, obtained according to option No. 3 (see table. 1);

на фиг. 2. показана микроструктура тонколистового проката борсодержащего материала на основе алюминия, полученного по варианту №3 (см. табл. 1), а на фиг. 3 показана фрактограмма тонколистового проката борсодержащего материала на основе алюминия, полученного по варианту №3 (см. табл. 1).in FIG. 2. shows the microstructure of thin-sheet rolled metal of boron-containing material based on aluminum, obtained by option No. 3 (see table. 1), and in FIG. Figure 3 shows a fractogram of thin-sheet rolled metal of boron-containing material based on aluminum, obtained according to option No. 3 (see table. 1).

Сущность изобретения состоит в том, чтобы обеспечить высокую технологическую пластичность слитков и реализовать в тонколистовом прокате структуру, состоящую из алюминиевой матрицы, способной в результате деформационно-термической обработки к дисперсионному упрочнению за счет формирования вторичных выделений фазы θ' (метастабильная модификация фазы θ-Аl2Сu), и равномерно распределенных в ней борсодержащих частиц со средним размером не более 25 мкм и объемной долей от 2,8 до 3,5 об. %. Такая структура позволяет обеспечить наилучшее сочетание эксплуатационных свойств тонколистового проката (в частности, прочности, пластичности и поглощения нейтронного излучения). Наличие боридных частиц (преимущественно в виде соединения AlB12) в количестве не менее 2,8 об.% позволяет обеспечить необходимый уровень поглощения нейтронного излучения (расчетное содержание бора для такой структуры составляет не менее 2 масс. %). Поскольку медь не взаимодействует с бором в процессе приготовления расплава, то данный способ позволяет обеспечить стабильность механических свойств при изменении параметров плавки в широком диапазоне. Нижний предел по меди и выбран с целью достижения необходимого уровня прочностных свойств, а верхний - с целью достижения необходимого уровня технологичности, в частности при получении тонколистового проката.The essence of the invention is to provide high technological ductility of the ingots and to realize in thin-sheet products a structure consisting of an aluminum matrix capable of strain-hardening to dispersion hardening due to the formation of secondary precipitates of the θ 'phase (metastable modification of the θ-Al 2 phase Cu), and boron-containing particles evenly distributed in it with an average size of not more than 25 microns and a volume fraction of from 2.8 to 3.5 vol. % This structure allows you to provide the best combination of the operational properties of sheet products (in particular, strength, ductility and absorption of neutron radiation). The presence of boride particles (mainly in the form of AlB 12 compound) in an amount of not less than 2.8 vol.% Allows to provide the necessary level of absorption of neutron radiation (the calculated boron content for such a structure is not less than 2 wt.%). Since copper does not interact with boron during the preparation of the melt, this method allows to ensure the stability of mechanical properties when changing the melting parameters in a wide range. The lower limit for copper is chosen in order to achieve the required level of strength properties, and the upper one in order to achieve the required level of manufacturability, in particular when producing sheet products.

Примеры выполненияExecution examples

ПРИМЕР 1EXAMPLE 1

Для экспериментального обоснования предложенного изобретения было выполнено 3 варианта получения тонколистового проката борсодержащего алюминиевого сплава по заявляемому способу (2-4) и 3 варианта получения проката по известному способу (6-8).For experimental substantiation of the proposed invention, 3 options for producing thin-sheet rolled metal of boron-containing aluminum alloy by the present method (2-4) and 3 options for producing rolled products by the known method (6-8) were made.

Приготовление расплава и формирование в нем борсодержащих частиц проводили в индукционной печи «РЭЛТЕК» в графитошамотном тигле. Бор вводили в виде специально приготовленной лигатуры. Температуру расплава (Т) варьировали от 900 до 1050°С, а время выдержки расплава перед литьем слитков (τ) варьировали от 30 до 120 минут (табл. 1). Заливку проводили в металлическую изложницу, получая плоские слитки с размерами 40×80×200 мм. Далее слитки гомогенизировали при 540°С, а затем проводили горячую прокатку при 430°С до толщины (h) 4 мм (суммарная степень обжатия 90%), промежуточный отжиг, холодную прокатку до 0,28 мм (суммарная степень обжатия 93%). В известном способе (варианты 6-8) холодную прокатку проводили до 2 мм (суммарная степень обжатия 50%)Melt preparation and the formation of boron-containing particles in it were carried out in a RELTEC induction furnace in a graphite chamotte crucible. Boron was introduced in the form of a specially prepared ligature. The melt temperature (Т) varied from 900 to 1050 ° С, and the melt holding time before casting ingots (τ) varied from 30 to 120 minutes (Table 1). Pouring was carried out in a metal mold, receiving flat ingots with dimensions of 40 × 80 × 200 mm. Next, the ingots were homogenized at 540 ° С, and then hot rolling was carried out at 430 ° С to a thickness (h) of 4 mm (total compression ratio of 90%), intermediate annealing, cold rolling to 0.28 mm (total compression ratio of 93%). In the known method (options 6-8), cold rolling was carried out up to 2 mm (total compression ratio of 50%)

Объемную долю борсодержащих включений (Qv) и их средний размер (d) определяли методами металлографического анализа по изображениям микроструктуры, полученным на сканирующем электронном микроскопе TESCAN VEGA 3.The volume fraction of boron-containing inclusions (Qv) and their average size (d) were determined by metallographic analysis using microstructure images obtained using a TESCAN VEGA 3 scanning electron microscope.

Холоднокатаные листы подвергали упрочняющей термообработке, включающей нагрев 540°С, закалку в холодной воде и искусственное старение. Механические свойства листов, представленные в табл. 1 (предел прочности - σв и относительное удлинение - δ), при одноосном растяжении определяли при комнатной температуре на универсальной испытательной машине Zwick Z250 в соответствии с ГОСТ 1497-84. Скорость испытания составляла 10 мм/мин, расчетная длина 50 мм.The cold-rolled sheets were subjected to hardening heat treatment, including heating at 540 ° C, quenching in cold water, and artificial aging. The mechanical properties of the sheets are presented in table. 1 (tensile strength - σ in and elongation - δ), uniaxial tension was determined at room temperature on a universal testing machine Zwick Z250 in accordance with GOST 1497-84. The test speed was 10 mm / min, the estimated length of 50 mm.

Figure 00000001
Figure 00000001

Как видно из табл. 1, только предложенный способ получения тонколистового проката (№№2-4, см.) обеспечивает высокую технологическую пластичность (Фиг. 1) и заданный уровень механических свойств листов. При этом разброс значений временного сопротивления составляет всего 7 МПа (т.е. менее 1 отн. %). В структуре тонколистового прокатка выявляются боридные частицы со средним размером менее 25 мкм и небольшое количество включений фазы Аl°Сu (Фиг. 2а). Основная часть меди находится в алюминиевой матрице в виде упрочняющих выделений фазы θ'. Компактная форма боридов приводит к мелкоямочному механизму разрушения, что видно из фрактограммы (Фиг. 2б). Такой характер разрушения наиболее благоприятен для механических свойств.As can be seen from the table. 1, only the proposed method for producing sheet products (No. 2-4, see) provides high technological ductility (Fig. 1) and a given level of mechanical properties of the sheets. In this case, the spread in the values of the temporary resistance is only 7 MPa (i.e., less than 1 rel.%). In the structure of sheet rolling, boride particles with an average size of less than 25 μm and a small number of inclusions of the Al ° Cu phase are detected (Fig. 2a). The bulk of the copper is in the aluminum matrix in the form of hardening precipitates of the θ 'phase. The compact form of borides leads to a small-hole fracture mechanism, as can be seen from the fractogram (Fig. 2b). This type of failure is most favorable for mechanical properties.

В варианте №1 содержание меди в алюминиевом расплаве ниже заявленного уровня, поэтому прочность холоднокатаных листов меньше требуемой. В способе №5 концентрации меди и бора в алюминиевом расплаве выше заявленных пределов. Это привело к снижению технологической пластичности, в результате листы растрескались в процессе холодной прокатки, поэтому их механические свойства не определяли.In option No. 1, the copper content in the aluminum melt is lower than the declared level, so the strength of cold-rolled sheets is less than required. In the method No. 5, the concentration of copper and boron in the aluminum melt is higher than the declared limits. This led to a decrease in technological plasticity, as a result, the sheets cracked during the cold rolling process, so their mechanical properties were not determined.

В известном способе расширения диапазона по температуре расплава и времени его выдержки привело к сильному разбросу механических свойств. В частности, разброс значений временного сопротивления составляет 80 МПа (т.е. более 20 отн. %).In the known method of expanding the range of the temperature of the melt and the time of its exposure led to a strong dispersion of mechanical properties. In particular, the spread in the values of the temporary resistance is 80 MPa (i.e., more than 20 rel.%).

ПРИМЕР 2EXAMPLE 2

Для экспериментального обоснования параметров деформационной обработки борсодержащего алюминиевого сплава было выполнено 5 вариантов получения тонколистового проката (табл. 2). Количество меди и бора вводимого в расплав, его температура и время выдержки во всех случаях было одинаковым и отвечало варианту 3 из примера 1 (см. табл. 1).For the experimental substantiation of the parameters of the deformation processing of a boron-containing aluminum alloy, 5 options for producing sheet metal were made (Table 2). The amount of copper and boron introduced into the melt, its temperature, and the exposure time were the same in all cases and corresponded to option 3 of Example 1 (see Table 1).

В способе №1 температура горячей прокатки ниже заявленного предела, что не обеспечило достаточной технологической пластичности. В результате слитки растрескались в процессе прокатки, поэтому их механические свойства не определяли. В способе №5 сочетание высокой температуры горячей деформации и малая степень обжатия при холодной деформации привело к снижению механических свойств при испытании на разрыв. Только предложенный способ получения тонколистового проката (№№2-4) обеспечивает высокие механические свойства (σв>420 МПа и δ>8%).In method No. 1, the temperature of hot rolling is lower than the declared limit, which did not provide sufficient technological ductility. As a result, the ingots cracked during the rolling process, so their mechanical properties were not determined. In the method No. 5, the combination of a high temperature of hot deformation and a small degree of compression during cold deformation led to a decrease in mechanical properties during tensile testing. Only the proposed method for producing sheet products (No. 2-4) provides high mechanical properties (σ in > 420 MPa and δ> 8%).

Таблица 2table 2

Параметры получения тонколистового проката и его механические свойства (h1 - толщина листа, получаемая после горячей прокатки; h2 - толщина листа, получаемая после холодной прокатки; ε1 - суммарная степень обжатия при горячей прокатке; ε2 - суммарная степень обжатия при холодной прокатке)The parameters for producing sheet products and its mechanical properties (h 1 is the sheet thickness obtained after hot rolling; h 2 is the sheet thickness obtained after cold rolling; ε 1 is the total degree of compression during hot rolling; ε 2 is the total degree of compression during cold rolling )

Figure 00000002
Figure 00000002

Claims (2)

1. Способ получения тонколистового проката из борсодержащего алюминиевого сплава с содержанием бора не менее 2 мас. %, включающий приготовление алюминиевого расплава, содержащего медь и боридные частицы, получение слитка путем кристаллизации расплава, гомогенизацию слитка, горячую прокатку, холодную прокатку и упрочняющую термообработку, отличающийся тем, что в алюминиевый расплав вводят от 5,5 до 6,5 мас. % меди, горячую прокатку слитка проводят при температуре 400-450°C с суммарной степенью обжатия от 85 до 90%, а холодную прокатку проводят с суммарной степенью обжатия от 92 до 96%.1. A method of producing a sheet of rolled metal from a boron-containing aluminum alloy with a boron content of at least 2 wt. %, including the preparation of an aluminum melt containing copper and boride particles, obtaining an ingot by crystallization of the melt, homogenization of the ingot, hot rolling, cold rolling and hardening heat treatment, characterized in that from 5.5 to 6.5 wt. % copper, hot rolling of the ingot is carried out at a temperature of 400-450 ° C with a total degree of compression from 85 to 90%, and cold rolling is carried out with a total degree of compression from 92 to 96%. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что тонколистовой прокат имеет толщину менее 0,3 мм, временное сопротивление на разрыв - более 420 МПа и относительное удлинение - более 8%.2. The method according to p. 1, characterized in that the sheet metal has a thickness of less than 0.3 mm, a tensile strength of more than 420 MPa and elongation of more than 8%.
RU2016147338A 2016-12-02 2016-12-02 Method for producing thin sheet rolled product of boron-containing aluminium alloy RU2630186C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016147338A RU2630186C1 (en) 2016-12-02 2016-12-02 Method for producing thin sheet rolled product of boron-containing aluminium alloy

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016147338A RU2630186C1 (en) 2016-12-02 2016-12-02 Method for producing thin sheet rolled product of boron-containing aluminium alloy

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2630186C1 true RU2630186C1 (en) 2017-09-05

Family

ID=59797433

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2016147338A RU2630186C1 (en) 2016-12-02 2016-12-02 Method for producing thin sheet rolled product of boron-containing aluminium alloy

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2630186C1 (en)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5460666A (en) * 1993-03-03 1995-10-24 Nkk Corporation Method of manufacturing natural aging-retardated aluminum alloy sheet
US6602314B1 (en) * 1999-07-30 2003-08-05 Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. Aluminum composite material having neutron-absorbing ability
US20080050270A1 (en) * 2004-04-22 2008-02-28 Xiao-Guang Chen Neutron Absorption Effectiveness for Boron Content Aluminum Materials
RU2538789C1 (en) * 2013-06-28 2015-01-10 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Национальный исследовательский технологический университет "МИСиС" Production of boron-bearing alumomatrix composite
RU2590429C1 (en) * 2014-10-13 2016-07-10 Общество с ограниченной ответственностью "Технологии энергетического машиностроения" (ООО "ТЭМ") Production of boron-bearing metal-matrix composite based on aluminium sheet

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5460666A (en) * 1993-03-03 1995-10-24 Nkk Corporation Method of manufacturing natural aging-retardated aluminum alloy sheet
US6602314B1 (en) * 1999-07-30 2003-08-05 Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. Aluminum composite material having neutron-absorbing ability
US20080050270A1 (en) * 2004-04-22 2008-02-28 Xiao-Guang Chen Neutron Absorption Effectiveness for Boron Content Aluminum Materials
RU2538789C1 (en) * 2013-06-28 2015-01-10 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Национальный исследовательский технологический университет "МИСиС" Production of boron-bearing alumomatrix composite
RU2590429C1 (en) * 2014-10-13 2016-07-10 Общество с ограниченной ответственностью "Технологии энергетического машиностроения" (ООО "ТЭМ") Production of boron-bearing metal-matrix composite based on aluminium sheet

Similar Documents

Publication Publication Date Title
El-Mahallawi et al. Influence of Al2O3 nano-dispersions on microstructure features and mechanical properties of cast and T6 heat-treated Al Si hypoeutectic Alloys
Dutkiewicz et al. Characterization of semi-solid processing of aluminium alloy 7075 with Sc and Zr additions
Lin et al. Developing high performance mechanical properties at elevated temperature in squeeze cast Al-Cu-Mn-Fe-Ni alloys
Ebrahimi et al. The microstructure, hardness and tensile properties of a new super high strength aluminum alloy with Zr addition
Mandal et al. Influence of micro-alloying with silver on microstructure and mechanical properties of Al-Cu alloy
JP2019123941A (en) Aluminum alloy composite with improved elevated temperature mechanical properties
RU2538789C1 (en) Production of boron-bearing alumomatrix composite
RU2590429C1 (en) Production of boron-bearing metal-matrix composite based on aluminium sheet
Bi et al. Deformation behavior of an extruded Mg–Dy–Zn alloy with long period stacking ordered phase
Ling et al. Microstructure and mechanical properties of squeeze casting quasicrystal reinforced AZ91D magnesium matrix composites
Chong et al. High performance of T6‐treated Al–15Mg2Si–3Cu composite reinforced with spherical primary Mg2Si after the Co‐modification of Bi+ Sr
AU2016257626B2 (en) Composite material having improved mechanical properties at elevated temperatures
RU2630186C1 (en) Method for producing thin sheet rolled product of boron-containing aluminium alloy
RU2630185C1 (en) Method for producing ingots and thin sheet rolled products from boron-containing aluminium alloy
Yang et al. Influence of cooling rate on the microstructure and mechanical properties of Al–Cu–Li–Mg–Zn alloy
Naeem et al. The effect of microalloying of nickel, RRA treatment on microstructure and mechanical properties for high strength aluminum alloy
Möller et al. The heat treatment of rheo-high pressure die cast Al-Cu-Mg-Ag alloy 2139
RU2618300C1 (en) Method of obtaining ingots from boron-containing material on aluminium basis
Hossain et al. Effects of strain rate on tensile properties and fracture behavior of Al-Si-Mg cast alloys with Cu contents
Kantoríková et al. Heat treatment of AlSi7Mg0. 3 Aluminium alloys with increased zirconium and titanium content
RU2697683C1 (en) Method for production of ingots from aluminum-matrix composite alloy
RU2496899C1 (en) Method for obtaining boron-containing composite material on aluminium basis
Xia et al. Microstructure evolution and mechanical properties of an Al-Si-Cu-Mg-Ni aluminium alloy after thermal exposure
Hren et al. Influence of Al 5 FeSi Phases on the Cracking of Castings at Al-Si Alloys
Dieringa et al. Twin-roll casting after intensive melt shearing and subsequent rolling of an AM30 magnesium alloy with addition of CaO and SiC

Legal Events

Date Code Title Description
QB4A Licence on use of patent

Free format text: LICENCE FORMERLY AGREED ON 20190708

Effective date: 20190708