ФОРМИРОВАНИЕ ПЕРВИЧНОЙ СТРУКТУРЫ ЛИТОЙ ЗАГОТОВКИ ИЗ АЛЮМИНИЕВЫХ СПЛАВОВ ПРИ ИХ ДВУХВАЛКОВОЙ РАЗЛИВКЕ
Authors: Эльдарханов А.С. , Уздиева Н.С. , Ахтаев С.С.-С. , Эльмурзаев А.А. 
Published: December 2024

В настоящей работе представлены результаты, показывающие возможность получения тонколистовых заготовок из широкого спектра алюминиевых сплавов методом двухвалковой разливки. В ходе исследований выполнен анализ конструкторско-технологических решений известных на сегодня способов непрерывного литья-прокатки листовой металлопродукции. На лабораторной установке двухвалковой разливки металлов отработаны физико-технологические параметры (температура и скорость разливки, интенсивность теплоотвода и т.д.), обеспечивающие устойчивый процесс получения листовой заготовки небольшой толщины (1–5 мм) из исследуемых алюминиевых сплавов. Впервые в металлургической практике методом валковой разливки получены литые листовые заготовки из широкоинтервальных алюминиевых сплавов Д16 (≥130 °С) и В95 (≥160 °С). На начальном этапе исследований изучено влияние интенсивности теплоотвода от затвердевающего металла на первичную структуру литой заготовки. Показано, что, независимо от скорости охлаждения, для всех изученных алюминиевых сплавов основой структур, от которой зависит уровень механических характеристик металла в литых заготовках, является α-фаза. Установлено, что с повышением скорости охлаждения до уровня, характерного валковой разливке, α-фаза в литых заготовках имеет более однородную мелкозернистую структуру. При этом небольшие включения дисперсных интерметаллидных и эвтектических фаз, которые присутствуют в структуре литых заготовок, равномерно распределены по их сечениям. Между первичной структурой литых заготовок и качеством конечной металлопродукции, как известно, существует наследственная взаимосвязь, что и было подтверждено более высоким уровнем прочностных характеристик полос, полученных прокаткой опытных заготовок.
This paper presents results showing the possibility of producing thin-sheet billets from a wide range of aluminum alloys using the twin-roll casting method. During the research, an analysis of design and technological solutions of currently known methods of continuous casting and rolling of sheet metal products was carried out. In a laboratory installation for two-roll metal casting, physical and technological parameters (temperature and casting speed, heat removal intensity, etc.) were developed to ensure a stable process for producing sheet workpieces of small thickness (1–5 mm) from the aluminum alloys under study. Improvements in roller casting technology have made it possible, for the first time in metallurgical practice, to produce cast sheet blanks from wide-interval aluminum alloys EN2024 (Д16) (≥130 °С) and EN7075 (В95) (≥160 °С). At the initial stage of research, the influence of the intensity of heat removal from the solidifying metal on the primary structure of the cast workpiece was studied. It is shown that, regardless of the cooling rate, for all studied aluminum alloys the basis of the structures, on which the level of mechanical characteristics of the metal in cast workpieces depends, is the α-phase. It has been established that with an increase in the cooling rate to a level characteristic of roller casting, the α-phase in cast billets has a more uniform fine-grained structure. In this case, small inclusions of dispersed intermetallic and eutectic phases, which are present in the structure of cast billets, are evenly distributed over their cross sections. As is known, there is a hereditary relationship between the primary structure of cast billets and the quality of the final metal product, which was confirmed by the higher level of strength characteristics of strips obtained by rolling experimental billets.