Влияние режимов термической обработки на механические свойства алюминиевых сплавов 1570, 1580 и 1590


Цитировать

Полный текст

Аннотация

Рассмотрено влияние термической обработки на механические свойства алюминиевых сплавов с высоким содержанием магния и малыми добавками скандия 1570, 1580 и 1590. Изучено влияние температуры нагрева (в диапазоне 260…440°С), времени выдержки (в диапазоне 2…100 ч), предела текучести, предела прочности и относительного удлинения исследуемых сплавов. Механические свойства определялись с помощью испытаний на одноосное растяжение в соответствии с ISO 6892-1. Для некоторых режимов термической обработки было проведено изучение микроструктуры на наличие и распределение β-фазы Al3Mg2 методами оптической металлографии. Исследования показали, что пересыщенный твёрдый раствор в сплаве 1570 во всем исследуемом температурном диапазоне быстрее распадается и сплав после 48 часов выдержки начинает терять свои прочностные свойства. В то же время сплавы 1580 и 1590 гораздо более термостабильны, при длительной выдержке в них несколько снижается предел текучести, в то время как значения предела прочности сохраняются. Температурные режимы отжига 260°С неблагоприятны для пластических свойств, которые сильно снижаются из-за формирования β-фазы в сплавах 1570 и 1580. При более высоких температурах выдержки падение пластических свойств не столь заметно, при этом сплав 1590 сохраняет наиболее высокие показатели пластичности.

Об авторах

Е. В. Арышенский

Самарский национальный исследовательский университет имени академика С.П. Королёва

Автор, ответственный за переписку.
Email: arishenskiy.ev@ssau.ru
ORCID iD: 0000-0003-3875-7749
Россия

В. Ю. Арышенский

Самарский национальный исследовательский университет имени академика С.П. Королёва;
АО «Арконик СМЗ», г. Самара

Email: arysh54@mail.ru
ORCID iD: 0000-0001-6869-4764

доктор технических наук, главный научный сотрудник ОНИЛ №4;
главный прокатчик;

Россия

А. М. Дриц

Самарский национальный исследовательский университет имени академика С.П. Королёва;
АО «Арконик СМЗ», г. Самара

Email: alexander.drits@arconic.com
ORCID iD: 0000-0002-9468-8736

кандидат технических наук, ведущий научный сотрудник ОНИЛ №4;
директор по развитию бизнеса и новых технологий

Россия

Ф. В. Гречников

Самарский национальный исследовательский университет имени академика С.П. Королёва

Email: gretch@ssau.ru
ORCID iD: 0000-0002-3767-4004

академик Российской академии наук, доктор технических наук, заведующий кафедрой обработки металлов давлением

Россия

А. А. Рагазин

Самарский национальный исследовательский университет имени академика С.П. Королёва;
АО «Арконик СМЗ», г. Самара

Email: sanekragazin63@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-6762-7436

аспирант кафедры технологии металлов и авиационного материаловедения, инженер ОНИЛ №4;
ведущий инженер-технолог

Россия

Список литературы

  1. Ибрагимов В.Э., Бажин В.Ю. Современные технологии переработки алюминиевых шлаков на основе бессолевых экологически ориентированных способов // Естественные и технические науки. 2020. № 6 (144). С. 155-162. doi: 10.25633/ETN.2020.06.13
  2. Алаттар А.Л.А., Бажин В.Ю. Композиционные материалы Al-Cu-B4C для получения высокопрочных заготовок // Металлург. 2020. № 6. С. 65-70.
  3. Akopyan T.K., Belov N.A., Letyagin N.V., Milovich F.O., Lukyanchuk A.A., Fortuna A.S. Influence of indium trace addition on the microstructure and precipitation hardening response in Al-Si-Cu casting aluminum alloy // Materials Science and Engineering: A. 2022. V. 831. doi: 10.1016/j.msea.2021.142329
  4. Шуркин П.К., Белов Н.А., Мусин А.Ф., Аксенов А.А. Новый высокопрочный литейный алюминиевый сплав на основе системы Al-Zn-Mg-Ca-Fe, не требующий термообработки // Известия высших учебных заведений. Цветная металлургия. 2020. № 1. P. 48-58. doi: 10.17073/0021-3438-2020-1-48-58
  5. Деев В.Б., Ри Э.Х., Прусов Е.С., Ермаков М.А., Гончаров А.В. Модифицирование литейных алюминиевых сплавов системы Al-Mg-Si обработкой жидкой фазы наносекундными электромагнитными импульсами // Известия высших учебных заведений. Цветная металлургия. 2021. № 4. P. 32-41. doi: 10.17073/0021-3438-2021-4-32-41
  6. Deev V., Prusov E., Shurkin P., Ri E., Smetanyuk S., Chen X., Konovalov S. Effect of la addition on solidification behavior and phase composition of cast Al-Mg-Si alloy // Metals. 2020. V. 10, Iss. 12. doi: 10.3390/met10121673
  7. Белов Н.А. Фазовый состав промышленных и перспективных алюминиевых сплавов. М.: Изд. дом МИСиС, 2010. 511 с.
  8. Швечков Е.И., Филатов Ю.А., Захаров В.В. Механические и ресурсные свойства листов из сплавов системы Al-Mg-Sc // Металловедение и термическая обработка металлов. 2017. № 7 (745). С. 57-66.
  9. Захаров В.В. Кинетика распада твёрдого раствора скандия в алюминии в двойных сплавах Al-Sc // Металловедение и термическая обработка металлов. 2015. № 7 (721). С. 44-48.
  10. Яшин В.В., Рущиц С.В., Арышенский Е.В., Латушкин И.А. Реологические свойства деформируемых алюминиевых сплавов 01570 и АА5182 в условиях горячей деформации // Цветные металлы. 2019. № 3. С. 64-69. doi: 10.17580/tsm.2019.03.09
  11. Захаров В.В., Фисенко И.А. Об экономии скандия при легировании им алюминиевых сплавов // Технология лёгких сплавов. 2013. № 4. С. 52-60.
  12. Дриц М.Е., Торопова Л.С., Быков Ю.Г., Елагин В.И., Филатов Ю.А., Захаров В.В., Золоторевский Ю.С., Макаров А.Г. Сплав на основе алюминия: авторское свидетельство СССР № 704266; 1979.
  13. Бронз А.В., Ефремов В.И., Плотников А.Д., Чернявский А.Г. Сплав 1570С – материал для герметичных конструкций перспективных многоразовых изделий РКК «Энергия» // Космическая техника и технологии. 2014. № 4 (7). С. 62-67.
  14. ГОСТ 4784-2019. Алюминий и сплавы алюминиевые деформируемые. Марки. М.: Стандартинформ, 2019. 26 с.
  15. Соседков С.М., Дриц А.М., Арышенский В.Ю. Яшин В.В. Деформационное упрочнение плит из сплавов 1565ч, АМг6, 01570 и 1580 при холодной прокатке // Технология лёгких сплавов. 2020. № 1. С. 39-43.
  16. Дриц А.М., Арышенский В.Ю., Арышенский Е.В., Захаров В.В. Свариваемый термически не упрочняемый сплав на основе системы Al-Mg: патент РФ № 2726520; опубл. 14.07.2020; бюлл. № 20.
  17. Li H.Y., Li D.W., Zhu Z.X., Chen B.A., Xin C. H. E. N., Yang C.L., Wei K.A.G. Grain refinement mechanism of as-cast aluminum by hafnium // Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2016. V. 26, Iss. 12. P. 3059-3069. doi: 10.1016/S1003-6326(16)64438-2
  18. Booth-Morrison C., Dunand D.C., Seidman D.N. Coarsening resistance at 400 C of precipitation-strengthened Al-Zr-Sc-Er alloys // Acta Materialia. 2011. V. 59, Iss. 18. P. 7029-7042. doi: 10.1016/j.actamat.2011.07.057
  19. Hallem H., Lefebvre W., Forbord B., Danoix F., Marthinsen K. The formation of Al3(ScxZryHf1-x-y)-dispersoi ds in aluminium alloys // Materials Science and Engineering: A. 2006. V. 421, Iss. 1-2. P. 154-160. doi: 10.1016/j.msea.2005.11.063
  20. Engler O., Miller-Jupp S. Control of second-phase particles in the Al-Mg-Mn alloy AA 5083 // Journal of Alloys and Compounds. 2016. V. 689. P. 998-1010. doi: 10.1016/j.jallcom.2016.08.070
  21. Handbook of aluminum. V. 1. Physical metallurgy and processes / ed. by Totten G.E., MacKenzie D.S. New York: CRC Press, 2003. 1310 p.
  22. Давыдов В.Г., Елагин В.И., Захаров В.В., Ростова Т.Д. О легировании алюминиевых сплавов добавками скандия и циркония // Металловедение и термическая обработка металлов. 1996. № 8. С. 25-30.
  23. Yang C., Shao D., Zhang P., Kuang J., Wu K., Liu G., Sun J. The influence of Sc solute partitioning on ductile fracture of Sc-microalloyed Al-Cu alloys // Materials Science and Engineering: A. 2018. V. 717. P. 113-123. doi: 10.1016/j.msea.2018.01.078
  24. Ma G., Wang D., Xiao B., Ma Z. Effect of particle size on mechanical properties and fracture behaviors of age-hardening SiC/Al-Zn-Mg-Cu composites // Acta Metallurgica Sinica (English Letters). 2021. V. 34, Iss. 10. P. 1447-1459. doi: 10.1007/s40195-021-01254-w

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Вестник Самарского университета. Аэрокосмическая техника, технологии и машиностроение, 2023

Creative Commons License
Эта статья доступна по лицензии Creative Commons Attribution-ShareAlike 4.0 International License.

Данный сайт использует cookie-файлы

Продолжая использовать наш сайт, вы даете согласие на обработку файлов cookie, которые обеспечивают правильную работу сайта.

О куки-файлах