Способ изготовления катаных изделий с повышенной коррозионной стойкостью из деформируемых термически неупрочняемых сплавов системы алюминий - магний
METHOD FOR MANUFACTURING ROLLED PRODUCTS WITH INCREASED CORROSION RESISTANCE FROM DEFORMABLE THERMALLY NON-HARDENING ALLOYS OF THE ALUMINIUM-MAGNESIUM SYSTEM

Изобретение относится к цветной металлургии, в частности к способу термомеханической обработки деформируемых термически неупрочняемых алюминиевых сплавов системы алюминий-магний, получению в результате обработки катаных изделий, например листов, и может быть использовано в производстве лент толщиной 3 мм из сплавов системы Al-Mg.
Сплавы системы алюминий-магний относятся к деформируемым, термически-неуирочняемым. Основной способ повышения прочности лих сплавов является холодная пластическая деформация. Для повышения удлинения и поддержания необходимого уровня свойств необходимо проводить специальную термическую обработку
Известен способ, который включает отливку слитков, трехступенчатый гомогенизационный отжиг слитков (245-280°С - 2-10 часов, 320-360°С - 2-8 часов, 400-495°С - 1-12 часов), горячую прокатку, холодную деформацию с суммарной деформацией до 35% (см. C22F 1/04 (2020.08); RU 2734675, 21.05.2020).
Недостатком данного способа является длительный отжиг перед термомеханической обработкой и высокая толщина конечного продукта - 30 и 5 мм.
Наиболее близким аналогом к заявляемому объекту является способ изготовления катаных изделий из деформируемого термически неупрочняемого сплава, включающий отливку слитков, гомогенизацию, горячую деформацию, холодную деформацию и низкотемпературный отжиг с температурой от 25 до 330°С и холодную деформацию до 50%, а также толщиной конечного изделия - (см. C22F 1/04 (2006.01); RU 2483136, 30.12.2011).
К недостаткам известного способа можно отнести:
1. Способ не обеспечивает необходимый уровень свойств на листах толщиной менее 5 мм, т.к. описывает действия с плитами до 30 мм и лентами до 5 мм, в результате чего наблюдается снижение прочностных характеристик на 20-30%.
2. Не обеспечивается необходимая коррозионная стойкость.
3
2
.
Задача заявляемого изобретения направлена на получение листов из алюминиевого сплава алюминий-магниевый группы, с содержанием магния более 5% и добавлением легирующих элементов Zr, Mn, Cr, Ni, Zn, Si, Fe, Ti, что гарантирует достижения уровня свойств, указанного в таблице 1 и методом обработки гарантирующим достижения высоких коррозионных характеристик за счет равномерного распределения β-фазы (AlMg) по структуре сплава
Технический результат, на который направлено изобретение заключается в увеличении коррозионной стойкости и повышении механических свойств лент, изготовленных из алюминиевых сплавов Al-Mg.
3
2
3
2
Технический результат достигается за счет того, что в способе холодной многопроходной прокатки тонких лент, выполненных из алюминиевых сплавов системы Al-Mg используют заготовку, полученную в ходе горячей прокатки на степень деформации более ε=98% с температурой окончания прокатки в интервале 350-360, при этом в последнем проходе степень деформации не менее 30%, при соблюдении этих параметров в заготовке после самоотжига формируется бескомпонентная с небольшим содержанием кубической составляющей текстура, и толщина, в 2 раза превышающая конечную толщину ленты. Затем полученную горячекатаную заготовку деформируют методом холодной прокатки с деформацией более 25% (в два прохода) после чего проводится отжиг при температуре 330-350°С и выдержке 2 часа, что позволяет растворить частицы β-фазы (AlMg) в твердом растворе алюминия, последующей холодной деформацией со степенью деформации 25-30% проводится упрочнение с достижением прочностных характеристик выше заданных, в ходе окончательного отжига при температуре 230-240°С и времени выдержки 4-6 часов происходит равномерное выделение β-фазы (AlMg) и происходит частичное разупрочнение до свойств выше заданных.
Суть изобретения поясняется двумя рисунками:
3
2
Фиг. 1 - равномерное распределение р-фазы (AlMg) по структуре сплава;
Фиг. 2 - Кривая упрочнения сплава 1565ч в зависимости от степени деформации.
Способ осуществляется следующим образом:
Последний проход на стане горячей прокатки производят, с параметрами не допускающими спонтанной рекристаллизации (температура окончания прокатки в интервале 350-360, степень деформации более 30%), чтобы непосредственно после прокатки оставалось деформированная структура, которая на протяжении остывания рулона полностью переходит в рекристаллизованную структуру, посредством статической рекристаллизации с образованием равноосной мелкозернистой структуры (условный средний диаметр зерен 25-35 мкм) и ориентацией зерен образующей смешанную текстуру с содержанием кубической текстуры не менее 20%.
3
2
В ходе холодной деформации со степенью деформации 30-35% на первом этапе и отжигом при температуре 330-350°С с выдержкой 2 часа происходит растворение β-фазы (AlMg) в твердом растворе алюминия с целью ее последующего равномерного выделения.
2
2
При последующей холодной деформации со степенью деформации 25-30% на последнем этапе и отжигом при температуре 230-240°С происходит равномерное выделение β-фазы (AlMg) по структуре сплава, чем обеспечивается высокая коррозионная стойкость, а также происходит частичное разупрочнение материала и прочностные свойства снижаются до требуемых.
Разработанный метод позволяет получить на алюминиевой ленте из сплава 1565ч (хим. состав представлен в табл. 1) толщиной 3 мм гарантированный уровень коррозионной стойкости, указанных в таблице №3 и механических свойств, представленных в таблице №2.
Примеры реализации:
Так, например, лента сплава 1565ч (система Al-Mg химический состав приведен в таблице №1) толщиной 3 мм, изготовленная по предлагаемому способу, позволяет получать стабильно следующие механические свойства (таблица 2) и высокие коррозионные характеристики - таблица 3. Маршрут изготовления представлен в таблице 4.