Способ изготовления листов из высокопрочного алюминиевого деформируемого сплава Советский патент 1982 года по МПК B21B3/00 

Изобретение относится к цветной металлургии, в частности к производству деформированных полуфабрикатов, и может быть использовано при изготовлении листов с заданной структурой из высокопрочных деформируемых алюминиевых сплавов. В современном авиа-, судостроении а также и других отраслях народного хозяйства асе более широкое применение находят листы из высокопрочных деформируемых- алюминиевых сплавов систем: Ai-Mg, Al-Zn-Mg, Al-Zn, Mg-Cu, Ai-Zn-Mg-Cu-Fe, Al-Mg-Si с ле гирующими добавками металлов переход ных групп, таких как Мп, Сг, Zr, Ti и т. д., для изготовления ответствен ных деталей, узлов машин и конструкций. В зависимости от условий эксплуатации листы из этих сплавов применяют с текстурой деформации (перекристаллизованной) или рекристаллизо ванной структурой. Прочностные свойства, как правило, выше у нерекристаллизованных полуфабрикатов, а пластические выше у рекристаллизованных. Известные способы горячей обработки листов из этих сплавов не позволяют получать в процессе горячей пластической обработки регламентированную структуру, которая в основном и определяет механические, пластические, коррозионные и другие свойства. Известен способ, по которому сплав нагревают до температуры ниже температуры начала разупрочнения и ниже температуры рекристаллизации сплава. В указанной температурной области нагретый сплав деформируют, получая определенную структуру, обладающую несколько повышенными свойствами 11}. Одпако деформация в указанном температурном интервале в конечном итоге может привести к получению только одной структуры-текстуры де39формации. Для получения рекристал-. лизованной структуры также необходим отжиг при температуре выше температуры рекристаллизации сплава. Кроме того, деформация при температуре ниже температуры рекристаллизации с большой суммарной деформацией и со скоростью, какие приняты для производства алюминиевых листов, приводит к деформационному упрочнеиию, исчерпывающему запас пластических свойств, и, как следствие, к возникновению трещин, рванин по кром кам листов, и внутренним дефектам в виде расслоений и микротрещин. С целью получения листов нужных размер на промежуточном этапе их изготовлен необходима также термическая обрабоу ка для снятия деформационного упрочнения и придания определенного запаса пластических свойств для дальнейшего деформирования. Дополнительный нагрев увеличивает технологический цикл изготовления полуфабрикатов, удорожает их стоимость, а также приводит к нежелательным явлениям - росту зерна возможности получения пережога, ухудшению качества поверхности и т. п. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому способу является способ получения листов из высокопрочного алюминиевого деформируемого сплава, который включает гомогенизацию литого металла, охлаждение на воздухе, нагрев до температуры горячей пластической обработки, выдержку при этой температуре и деформирование С2}. Однако для получения необходимой структуры осуществляют про-. межуточные или окончательные термические обработки уже прокатанных на окончательный размер листов в определенных температурных интервалах с це лью получения различной структуры. Цель изобретения - повышения производительности изготовления листов к. рекристаллизованной структурой или текстурой деформации непосредственно в процессе горячей прокатки. Цель достигается тем, что прокатку осуществляют при температуре рекристаллизации или на 10-15 С ниже нее, а необходимую структуру формиру ют в значительной стадии прокатке пу тем ограничения степени относительно го обжатия заготовки на последнем проходе листов с текстурой деформации до 7-15, а для листов с рекристаллизованной структурой до 35-70 о. 7 Деформация со степенью относительной деформации 35-70 приводит к дополнительному разогреву металла и на прокатываемой заготовке получают температуру выше температуры рекристаллизации сплава на 20-80 С. Этой температуры достаточно для прохождения рекристаллизационных процессов и листы получают с рекристаллизованной структурой. Для получения листов с текстурой деформации степень относительной деформации на последнем проходе составляет 7-Т5. Такая деформация не приводит к дополнительному разогреву металла, горячая заготовка отдает тепло более охлаждаемым валкам, понижая при этом температуру прокатываемой заготовки ниже температуры рекристаллизации на 10-30 С. Кроме того, существующая система эмульсионного охлаждения валков позволяет регулировать температуру прокатываемой заготовки таким образом, чтобы эта температура была не выше температуры рекристаллизации. Изготовленные по указанной технологии листы имеют текстуру деформации. Пример. Сплав системы Ai-MgZn с отношением Zn/Mg, равном 0,3, дополнительно легированный Мп, Сг, Zn, гомогенизируют при в течение 2 ч, нагревают под прокатку до и выдер кивают при этой температуре 6 ч. Степень относительной деформации на первых 2-3 проходах составляет от 2 до 7% для приварки плакирующего планшета, дальнейшее деформирование -осуществляют со степенью относительного обжатия около 20-35 до толщины прокатываемой заготовки 45-30 мм. Далее заготовка поступает в непрерывную группу, где степень относительной деформации по клетям составляет соответственно 35; 37; kO; kSl. Структура полученного таким образом листа рекристаллизованная. Для получения текстуры деформации схему меняют только на последнем проходе: I - 35%, II - 38, III - ЗЭ%, IV 39%. V - 10%. Перед последним проходом применяют эмульсионное охлаждение.

Таким образом, весь процесс деформации осуществляют при температуре рекристаллизации, а последний проходпри температуре ниже нее на 10-20С. Структура листов в данном случае имеет текстуру деформации.

Использование предлагаемого способа получения листов из высокопрочного алюминиевого сплава с регламентированной структурой обеспечивает по сравнению с известными способами следующие преимущества:

возможность получения регламентированной структуры непосредственно в процессе горячей пластической деформации;

снижение технологического цикла изготовления листов из высокопрочных деформируемых алюминиевых сплавов и повышение их качества,что вначительно влияет на производительность, качество, себестоимость изготовленных листов, а также повышение долговечности, надежности и работоспособности сооруженных из этих листов конструкций.

Формула изобретения

Способ изготовления листов из вь,1сокопрочного алюмийиевого деформируемого сплава, включающий гомогенизацию с последующим охлаждением на воздухе, нагрев до температуры горячего деформирования, выдержку при этой температуре и деформирование, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности изготовления листов срекристаллизоваиной структурой или текстурой деформации непосредственно в процессе горячей прокатки, прокатку осуществляют при температуре рекристаллизации или на lO-IS C ниже нее, необходимую структуру формируют в заключительной стадии прокатки путем ограничения степени относительного обжатия заготовки на последнем проходе листов с текстурой деформации до для листов с рекристаллизованной структурой до 35-70.

Источники информации пгщнятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР ff i 2279, кл. С 22 Р 1/OJf, 197.

2.Патент США ff 409889, кл. 5-122, опублик. 1979