Сибирский федеральный университет

Тип публикации: статья из журнала

Год издания: 2017

Идентификатор DOI: 10.17580/tsm.2017.09.13

Ключевые слова: алюминиевые сплавы, скандий, цирконий, прокатка, сварка, межкристаллитная коррозия, механические свойства, усилие прокатки, момент прокатки, Aluminum alloys, Force and moment of rolling, Intergranular corrosion, Mechanical properties, Rolling, Scandium, Welding, Zirconium

Аннотация: Приведены результаты исследований термодеформационной обработки плоских слитков из опытных алюминиевых сплавов, содержащих магний, скандий, редкоземельные и переходные металлы. Показана актуальность работ, направленных на создание новых сплавов системы Al - Mg, легированных скандием, и технологий получения из них деформированных полуфабрикатов с помощью операций обработки металлов давлением. Рассчитаны и экспериментально опробованы режимы горячей и холодной листовой прокатки для получения полос толщиной 1-3 мм из этих сплавов. Экспериментальные исследования включали следующие этапы: подготовку плоских слитков размерами 28×150×300 мм к прокатке; горячую прокатку при температуре 450 оC с суммарной вытяжкой порядка 6; холодную прокатку с суммарной вытяжкой порядка 5; отжиг холоднодеформированных полуфабрикатов при температуре 350 оC в течение 3 ч; аргонодуговую сварку полученных полос вдоль и поперек направления деформации; испытания на межкристаллитную коррозию; оценку механических свойств образцов. В результате проведения исследований изучены характер и степень коррозионного разрушения и определены механические свойства деформированных, отожженных и сварных полуфабрикатов из опытных сплавов. Установлено, что они имеют высокий уровень прочностных и пластических свойств металла вдоль, поперек и под углом 45о относительно направления прокатки. Так, временное сопротивление разрыву достигает для деформированных образцов 500-520 МПа, предел текучести металла 435-470 МПа, относительное удлинение 4,8-6,7 %, а для отожженных образцов значения относительного удлинения увеличиваются и могут достигать 14,0-14,5 % при достаточно высоких значениях предела текучести 357-369 МПа. Испытания на межкристаллитную коррозию образцов после сварки показали высокую коррозионную стойкость сварных соединений, при этом прочность сварного шва составляет 0,75-0,85 от прочности основного металла. Результаты исследований можно рекомендовать для разработки технологии изготовления деталей из плоского проката, в том числе и со сварными соединениями. Our paper shows the research results of thermodeformation machining of flat ingots made of experimental aluminium alloys, containing magnesium, scandium, rare-earth and transition metals. Relevance of the work aimed at creating the new Al-Mg system alloys, alloyed by scandium, and technologies for obtaining deformed semi-finished products from them using metal forming operations are shown. Regimes of hot and cold sheet rolling for obtaining strips with thickness 1-3 mm from these alloys were calculated and experimentally tested. Experimental research included the following steps: preparation of flat slabs with dimensions 28-150-300 mm for rolling; hot rolling at the temperature of 450 °C with total draw ratio about 6; cold rolling with total draw ratio about 5; annealing of cold-deformed semi-finished products at the temperature of 350 °C within 3 hours; argon-arc welding of the obtained strips along and across the direction of deformation; intergranular corrosion test; evaluation of mechanical properties of the samples. As a result, the nature and degree of corrosion destruction were studied and mechanical properties of deformed, annealed and welded semi-finished products from experimental alloys were determined. It is established that they have a high level of strength and plastic properties of the metal along, across and at an angle 45o relative to the direction of rolling. So tensile strength reaches the value 500-520 MPa for deformed samples, yield strength of metal 435-470 MPa, relative elongation 4.8-6.7%, and for annealed samples the values of the relative elongation increase and can reach 14.0-14.5% at the sufficiently high yield strength 357-369 MPa. Tests for intergranular corrosion of samples after welding showed high corrosion resistance of welded joints. The strength of the welded seam is 0.75-0.85 of the strength of the base metal. The results of research can be recommended for the development of technology for the manufacture of parts from flat products, including welded joints.

Журнал: Цветные металлы

Выпуск журнала: № 9

Номера страниц: 91-96

ISSN журнала: 03722929

Место издания: Москва

Издатель: Закрытое акционерное общество "Издательский дом "Руда и металлы"

• Баранов В.Н. (Сибирский федеральный университет)
• Сидельников С.Б. (Сибирский федеральный университет)
• Безруких А.И. (Сибирский федеральный университет)
• Зенкин Е.Ю. (ОАО «РУСАЛ Братский алюминиевый завод»)

• Scopus
• Ядро РИНЦ (eLIBRARY.RU)
• Список ВАК