Сибирский федеральный университет

Тип публикации: статья из журнала

Год издания: 2021

Идентификатор DOI: 10.17580/tsm.2021.09.11

Ключевые слова: aluminum, aluminum alloys, scandium, Ingot casting, Aluminum alloying, deformed semi-finished products, rolling, mechanical properties, алюминий, алюминиевые сплавы, скандий, литье слитков, легирование алюминия, деформированные полуфабрикаты, прокатка, механические свойства

Аннотация: Работа выполнена на лабораторной установке полунепрерывного литья слитков (УПНЛ) Института цветных металлов и материаловедения Сибирского федерального университета в целях получения деформированных полуфабрикатов с заданными эксплуатационными характеристиками. Представлены результаты получения Al - Mg-сплава, легированного цирконием и скандием. Литье экспериментальных плоских слитков производили по режимам, обеспечивающим параметры структуры литой заготовки, максимально близкие к параметрам, получаемым в промышленных условиях для слитков толщиной не менее 300 мм. Рассмотрены режимы двухступенчатого гомогенизационного отжига. Приведены режимы горячей и холодной прокатки исследуемых экспериментальных сплавов, полученных на лабораторной УПНЛ. Представлена микроструктура исследуемых сплавов в литом и отожженном состоянии. Описаны результаты исследований по изучению прочностных и пластических характеристик деформированного полуфабриката из экспериментальных слитков сплава Al - Mg с содержанием скандия менее 0,1 %, а также сравнительные исследования шести экспериментальных сплавов со средним содержанием варьируемого элемента Sc от 0,054 до 0,075 % соответственно. Показано, что при снижении средней концентрации Sc до 0,054 % достигнуть заданного уровня механических свойств не удается по причине недостаточной суммарной концентрации в экспериментальных сплавах легирующего элемента (Sc), обеспечивающего протекание эффекта дисперсионного твердения при распаде твердых растворов скандия с образованием интерметаллида Al₃Sc. В работе показана возможность снижения концентрации скандия в составе сплавов Al - Mg до значений 0,075 % с достижением высоких эксплуатационных характеристик, не ниже: временное сопротивление разрыву - 390 МПа; предел текучести - 275 МПа; относительное удлинение - 12 %. The work was performed at the laboratory plant of semi-continuous casting of ingots (LPSCC) of the Institute of non-ferrous metals and materials science of SFU in order to obtain deformed semi-finished products with specified performance characteristics. The paper presents the results of obtaining an Al - Mg alloy doped with zirconium and scandium. Experimental rolling ingots were cast using casting modes that provide the structure parameters of the cast billet as close as possible to the parameters obtained in industrial conditions for ingots with a thickness of at least 300 mm. This paper presents the modes of two-stage diffusion annealing. The modes of hot and cold rolling of the experimental alloys obtained at the laboratory plant of semi-continuous casting of ingots are given. he paper presents the microstructure of the studied alloys in the cast and annealed state. The paper presents the results of research on the strength and plastic characteristics of deformed semi-finished products from experimental ingots of Al - Mg alloy with a scandium content of less than 0.1 %. The article presents comparative studies of six experimental alloys with an average content of the variable element Sc from 0.054% to 0.075%, respectively. The article shows that when the average concentration of Sc decreases to 0.054%, it is not possible to achieve the specified level of mechanical properties, due to the insufficient total concentration of the alloying element (Sc) in experimental alloys, which provides the effect of quench age hardening during the decomposition of solid solutions of scandium with the formation of intermetallic Al₃Sc. It was shown that it is possible to reduce the concentration of scandium in the composition of Al-Mg alloys to 0.075% with the achievement of high performance characteristics: not lower than tensile strength - 390 MPa, proof strength - 275MPa, percentage of elongation - 12 %.

Журнал: Цветные металлы

Выпуск журнала: №10

Номера страниц: 80-85

ISSN журнала: 03722929

Место издания: Москва

Издатель: Издательский дом "Руда и металлы"

• Баранов В. Н. (Сибирский федеральный университет)
• Куликов Б. П. (Сибирский федеральный университет)
• Юрьев П. О. (Сибирский федеральный университет)
• Безруких А. И. (Сибирский федеральный университет)

• Ядро РИНЦ (eLIBRARY.RU)
• Список ВАК