Способ изготовления толстых листов и плит из высокопрочных алюминиевых сплавов Советский патент 1982 года по МПК B21B3/00 

Изобретение относится к обработке металлов давлением, в частности к ме тодам получения толстых листов и пли горячей прокаткой, и может быть использовано в .цехах по обработке цве ных металлов и сплавов. Известен способ прокатки .листов, включаюощй редуцисювание слябов, рез ку, промежуточный подогрев и прокатк при которсял перед окончательной прокаткой слябы подвергают разбивке ширины l. Наиболее близким к предлагаемому является способ изготовления толстых листов из алюминия и его сплавов, вк.лючающий гомогенизацию слитков, фрезерование, обезжиривание, нагрев перед прокаткой и горячую прокатку (2. Значительная толщина исходных заготовок приводит при прокатке к не равномерности деформации по высоте: наиболее интенсивно деформируются поверхностные слои, а центральные слои прорабатываются незначительно. Неравномерное распределение деформации приводит к неравномерному распределению механических свойств по .то.7пиине раската. Цель изобретения-выравнивание механических свойств по толщине раската. Поставленная цель достигается тем, ЧТО, в способе, включающем гомогени- : зацию слитков, фрезерование, нагрев и горячую прокатку, в несколько проходов, в процессе прокатки заготовки после каждых 15-20% осуществляют дополнительное охлаждение раската на глубину 1-1,3 обжатия раската за проход с перепадом 50-250С iio толщине. Способ заключается в следующем. Отлитые слитки гомогенизируют,. нагревая до температуры на 20-40°С ниже температуры плавления низкрплавких эвтектик и вьщерживая в течении 12-24 ч. При этом растворимые составляющие переходят в твердый раствор и благодаря диффузии выравнивается содержание легирующих элементов.С целью удаления ликвационных наплывов, вк.пючений, шлака осуществляют фрезерование больших граней на глубину 5-6 мм. Нагрев перед прокаткой осуществляют до 450-500 с. Горячую про-, катку заготовок из алюминиевых сплавов толщиной 350-650 мм проводят со степенью деформации 12-25% за проход со скоростью 0,3-1,5 м/с. В первых проходах процесса прокатки производится плакировка слябов планшетами из алюминия. Толщина готовых-плит составляет 40-120 мм. В процессе про катки проводят поверхностное охлаждение раската. Поверхностное охлаждение раската в процессе прокатки обеспечивает интенсивную проработку литой структуры внутренних слоев за счет расширения зоны пластической деформации на средние слои. Захоложенные поверхностные слои имеют боль шее сопротивление деформации и меньшую пластичность, чем прогретые цент ральные слои, что сдерживает их плас тическое течение, обеспечивая выравнивание деформации по высоте раската Двухстороннее охлаждение поверхностных слоев раската по предлагаёмому способу может осуществляться периодически спрейерным устройством. Рабочей жидкостью может быть техническая вода. Охлаждение раската необходимо осуществлять после общего высотного обжатия заготовки в интервале деформаций 15-20%. Общее высотное обжатие заготовки менее 15% не приводит к получению деформированной структуры, а охлаждение металла с литой структурой может привести к его разрушению из-за недостаточной пластичности. Увеличение деформации свыше 20% нецелесообразно, так как для образования деформированной стру туры достаточна деформация до 20%. Температурный перепад по толщине раската должен составлять по экспериментальным данным 50-250°С. Дальнейшее снижение температуры, приводя щее к перепаду температур более, чем 250°С нецелесообразно, так как может привести к растрескиванию поверхност ных слоев раската из-за резкого снижения пластических свойств металла и возникновения растягивающих дополнительных напряжений. Разница температур верхних и центральных слоев менее не приводит к существенному выравниванию свойств по толщине раската. Глубина охлажденного слоя с повер ностью раската должна выбираться из расчета . (1,0-1,3),,тде ,ачабсолютное высотное обжатие.. Это соотношение теоретически доказано, экспериментально установлено, и характеризует глубину проникновения деформации. Такая глубина охлажденно го слоя способствует повышению сопро тивления деформации интенсивно дефор мированных слоев, что сдерживает их вытяжку при деформации и выравнивает распределение деформаций по толщине раската. Равномерное распределение деформаций приведет к равномерному распределению механических свойств. Глубина охлаждения менеедИ не обепе чивает охлаждения всех продеформированных слоев металла, что может привести к образованию дополнительных напряжений. Глубина охлажденного слоя более l,3uHnici)i приводит к охлаждению литой внутренней структуры, резкому снижению пластичности и опасности разрушения. Пример. Образцы из сплава АМгб размером 40у80л120 мм нагревают в электропечи до в течение 4 ч. Слитки прокатывают на стане с диаметром валков 230 мм до толщины 20 мм с обжатием в первом проходе 5%. После общей деформации раската 20% образцы в процессе прокатки подстуживаются с поверхности разбрызгиванием водой. Аналогичные образцы прокатывают без охлаждения. Так как размеры полученных полос не позволяют изготовить образцы для испытания механических свойств по толщине проката, о распределении деформаций судят по результатам измерений твердости по сечению полос. Дополнительное охлаждение поверхности раската приводит к равномерному распределению твердости. Использование предлагаемого способа позволяет, повысить механические свойства толстых листов и плит,получать листы и плиты с равномерным распределением механических свойств по толщине. Экономический эффект от внедрения изобретения может быть получен в результате, повышения качества проката за счет снижения неравномерности распределения механических свойств, снижения брака; снижение расходного коэффициента и повышения выхода годного. . Ожидаемый экономический эффект на 1 т готового Проката, например из сплава АМгб, составит, Э (1 - k), :где k -коэффициент, учитывающий снижение себестоимости продукции (С) за счет снижения расходного коэффициента на 20% при к 0,82 Э 1273 (1 - 0,82). - 230 руб. формула изобретения Способ изготовления толстых листов и плит из высокопрочных алюминиевых сплавов, включ.ающий гомогенизацию слитка, фрезерование, нагрев и горячую прокатку в несколько проходов, отличающийся тем, что, с целью выравнивания механических свойств по толщине раската, в процессе прокатки заготовки после каждых 15-20% обжатия осуществляют .дополнительное охлаждение поверхнос|ТИ раската на глубину 1,0-1,3 обжл59391416

тия за проход с перепадом температуры 1. Авторское свидетельство СССР по 50-250 С. 388689, кл. В21В 1/22, 1971 г.

Источники информации,листов из легких сплавов , Металлурприиятые во внимание при экспертизе гия, 1969, с.215-21В.

2. И.И.Неерович Прокатка плит и