Способ получения холоднокатаных полос из сплава БрАМц 9-2 Советский патент 1992 года по МПК B21B1/28 B21B3/00 

Изобретение относится к холодной обработке металлов давлением, преимущественно к холодной прокатке цветных металлов и сплавов.

Известен способ получения холоднокатаных полос из сплава БрАМц 9-2, который включает холодную прокатку полос толщиной 3,2 мм до толщины 1,7 мм. Прокатку ведут в две стадии. Первая холодная прокатка до толщины 2,2 мм осуществляется с суммарным относительным обжатием 31%. Затем следует промежуточный рекристал- лизационный отжиг. Вторая холодная проката до конечного размера осуществляется с суммарным относительным обжатием е 22%. Для получения заданных механических свойств готовой продукции заключительной операцией является окончательный отжиг.

Недостатком известного способа является то, что величина суммарного обжатия при холодной прокатке соответствует обжатиям, при которых происходит атермическое разупрочнение сплава БрАМц 9-2. Это вызывает резкое увеличение дисперсии механических свойств готового продукта и. как следствие, приводит к увеличению брака по механическим свойствам.

Цель изобретения - снижение дисперсии механических свойств полос.

Поставленная цель достигается тем. что прокатку на каждой стадии осуществляют с суммарными относительными обжатиями, находящимися в интервалах, границы которых определяются с помощью выражения 32 + 13,5(п-1)+1,5(п-1)2 :Ј-$ 37 + 9,5 (п - 1) + 3,5 (п - 1J2, (1)

где п 1, 2, 3 - порядковый номер интервалов.

Выбор интервалов суммарных относительных обжатий основывается на том, что при холодной прокатке сплава БрАМц 9-2 при относительных обжатиях менее 32, 38- 46, 51-64 и более 70% наблюдается резкое увеличение нестабильности механических свойств. Так дисперсия микротвердости

сл

4 СЛ Ь

DHU в перечисленных интервалах увеличивается в 2-4 раза, дисперсия твердости по Роквеллу Онав - в 3-7 раз, временное сопротивление разрыву B 2-5 раз. Исследование структуры и механических свойств металла после рекристаллизационного отжига показывает, что неоднородность свойств, сформировавшаяся в процессе холодной деформации, наследуется и в рекри- сталлизованном состоянии.

Выбор порядка следования интервалов основывается на следующих соображениях: одновременно со стабилизацией механических свойств необходимо соблюдение уров

ня механических характеристик, что зависит от размеров рекристаллизованных зерен.

Данный параметр определяется скоростями двух одновременно протекающих процессов: скорость зарождения центров рекристаллизации (с.з.ц.), измеряемая числом новых кристаллов, возникающих в единицу времени в единице объема; линейная скорость роста новых кристаллов (л.с.р.), оп- ределяемая скоростью перемещения границ зерен. При сравнительно небольшой критической деформации (обычно от 1 до 15%) при отжиге вырастают крупные зерна и возрастает неоднородность наклепа раз- ных зерен. Критическая степень деформации соответствует состоянию, когда эта неоднородность становится столь большой, что из-за разности накопленной объемной энергии соседних зерен при нагреве идет быстрая миграция отдельных границ на расстояния, соизмеримые с размером зерен, т.е. отдельные исходные зерна растут за счет соседних. Следовательно, при отжиге после критической деформации протекает не первичная рекристаллизация, а одни слабо деформированные зерна укрупняются за счет других, причем движущей силой является разность в объемной энергии соседних зерен.

В области далеко закритических деформаций общая плотность дислокаций и избыток дислокаций знака настолько велики, что при отжиге быстро образуется большое число центров первичной рекристаллизации, которая охватывает весь объем металла, и, следовательно, приводит к образованию мелкозернистой структуры с более равномерными параметрами. Таким образом на заключительном этапе холодной прокатки необходимо проектировать режим обжатий, позволяющий добиться суммарных относительных обжатий, расположенных в III интервалах из числа предлагаемых.

.

5

- п

5

0

5

0

5

На третьем этапе от конца при наличии трех этапов холодной прокатки особое внимание необходимо уделять такому показателю качества как продольная и поперечная разнотолщинность, так как при конструировании различных приборов и агрегатов необходимо комплексно учитывать механические свойства и геометрию изделия.

При холодной деформации наиболее благоприятными интервалами и с точки зрения минимизации отклонений по толщине являются Ј1 15-17% иЈа 20-25% (см. таблицу).

Данный аспект важен вследствие того, что на первых этапах, когда материал после горячей прокатки наиболее пластичен и легко подвергается прокатке с максимальным коэффициентом выравнивания, необходимо соблюдать данные рекомендации. Величина суммарного относительного обжатия на первом этапе при прокатке в два прохода составляет: если EI 15%, hi 0,85 ho,& 20%, h2 0,68 ho, т.е. Јз 32%; если к 15%, hi 0,85 ho, Ј2 25%, h2 - 0,64 ho, т.е. Јs 36%; если е 17%, hi 0,83 ho, Ј2 25%, h2 0,62 ho, т.е.Ј .

Следовательно, можно получить стабильные механические характеристики и снизить отклонения по толщине при выборе на данном этапе суммарных относительных обжатий в интервале 32-37%.

На основе изложенного материала можно сделать вывод о необходимости строгого чередования рекомендуемых интервалов:

I- (32-37%) с целью снижения дисперсии свойств и стабилизации геометрических параметров проката;

II-(45-47%) с целью снижения дисперсии свойств.

Ill-(65-70%) с целью снижения дисперсии свойств и уменьшения размера рекристаллизованных зерен, что приводит к формированию высоких прочностных и пластических свойств в соответствии с известным уравнением Петча-Холла.

Пример 1. При прокатке лент из сплава БрАМц 9-2 толщиной 1,7 мм подкатом на первой стадии холодной прокатки служит полоса толщиной 13,5 мм. Прокатка проводится в три стадии с суммарным обжатием на каждой стадии I - 32%, II - 47%, III - 65%, что соответствует прокатке на первой стадии с толщиной 13,5 мм до толщины 9,16 мм на второй стадии - до толщины 4,86 мм; на третьей стадии - до толщины 1,7 мм. После каждой стадии проводится ре кристаллизационный отжиг.

В итоге полученный прокат имеет высокие прочностные свойства 5в 85 кг/мм и характеризуется стабильностью DHM 139, DHRB 0,7,0 дъ 2,34.

Пример 2. Прокатку холоднокатаных полос из сплава БрАМц 9-2 ведут с 4,3 мм до 1,7 мм: на I стадии - с суммарным обжатием 25,5%; на II стадии 31%; на III стадии дь - 31 %. Между стадиями проводят ре кристаллизационный отжиг.

Недостатком данного способа является то, что величина суммарного обжатия на каждой стадии прокатки попадает в область, при которой происходит атермиче- ское разупрочнение сплава БрАМц 9-2. В связи с этим готовый прокат имеет низкие прочностные свойства 5ь 70 кг/мм и характеризуется значительной нестабильностью СЦ, 270, DHRB 0,1, 4,1.

Сравнивая результаты двух примеров 1 и 2, можно сделать вывод, что прокат из

0

5

0

сплава БрАМц 9-2, полученный в соответствии с предлагаемым способом обладает требуемым уровнем прочностных свойств, дисперсия механических свойств снижена в несколько раз.

Формула изобретения Способ получения холоднокатаных полос из сплава БрАМц 9-2, включающий холодную прокатку в несколько стадий с промежуточным и окончательным отжигами, отличающийся тем, что, с Целью снижения дисперсии механических свойств полос, прокатку на каждой стадии осуществляют с суммарными относительными обжатиями ЈЈв интервалах , границы которых определяют по выражению:

32 + 13,5 (п - 1 1,5 (n - 1)fЈ$37+9,5 (п - fr 3,5 (п - 1)2,

где п 1, 2, 3 - порядковый номер интервалов.

Изобретение относится к холодной обработке металлов давлением, преимущественно к холодной прокатке полос из сплава БрАМц 9-2. Цель - снижение дисперсии механических свойств полос. Способ включает прокатку в несколько стадий с промежуточным и окончательным отжигами, причем прокатку на каждой стадии осуществляют с суммарными относительными обжатиями в интервалах, границы которых определяют по выражению 32 + 13,5 (п - 1) + 1,5 (п - 1) 37 + 9,5 (п - 1) +3,5 (п - 1)2, где п 1, 2, 3 - порядковый номер интервалов. 1 табл.