Способ термомеханической обработки изделий из алюминиевых сплавов, содержащий литий

СПОСОБ ТЕРМОМЕХАНИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ ИЗДЕЛИЙ ИЗ АЛЮМИНИЕВЫХ СПЛАВОВ, СОДЕРЖАЩИЙ ЛИТИЙ, включающий закалку, деформацию растяжением, предварительное старение, деформацию растяжением и окончательное старение, отличающийся тем, что, с целью улучшения качества изделий за счет повышения пластичности при сохранении высокого уровня прочностных свойств, после закалки проводят дополнительное старение при 20-125^oС в течение 1-96 ч, а предварительное и окончательное старение проводят при температуре на 55-120^oС выше температуры растворимости зон Гинье - Престона.

Изобретение относится к способам термомеханической обработки изделий из термически упрочняемых алюминиевых сплавов, содержащих литий.
Целью изобретения является улучшение качества изделий за счет повышения пластичности при сохранении высокого уровня прочностных свойств.
Цель достигается тем, что в известном способе, включающем закалку, деформацию растяжением со степенью 0,5-2%, предварительное старение, деформацию растяжением и окончательное старение, после закалки проводят дополнительное старение при температуре 20-125^оС в течение 1-96 ч, а предварительное и окончательное старение проводят при температуре на 55-120^оС выше температуры растворимости зон Гинье-Престона, при этом вторую деформацию проводят со степенью 1-5%.
В сплавах с литием сразу после закалки имеются в структуре выделения сверхструктурной фазы ^I(Аl₃Li). При деформации взаимодействие дислокаций с этой фазой приводит к локализации скольжения и появлению микротрещин на границах зерен, что резко снижает пластичность материала. Проведение после закалки дополнительного старения приводит к образованию фаз, не связанных с литием и способных тормозить дислокацию, что уменьшает локализацию после первой деформации. Проведение предварительного старения выше температуры растворимости зон Гинье-Престона обеспечивает появление фаз, тормозящих локализацию скольжения при второй деформации, а окончательное старение выше температуры растворимости зон Гинье-Престона обеспечивает равномерный мелкодисперсный распад упрочняющих фаз и сохранение высоких коррозионных и механических свойств при увеличении пластичности. Степени первой и второй деформаций выбраны таким образом, чтобы обеспечить, с одной стороны, получение мелкодисперсного равномерного распада и, следовательно, высоких прочностных и коррозионных свойств, а с другой (в сочетании со старением), отсутствие локализации скольжения и высокую пластичность.
В случае уменьшения времени и температуры дополнительного старения ниже нижнего предела, использования более низких температур предварительного и окончательного старения и деформации ниже нижнего предела происходит уменьшение как прочностных и коррозионных свойств, так и пластичности. При увеличении этих параметров выше верхних значений происходит снижение пластичности.
П р и м е р 1. Изделия - полосы из сплава системы Аl-Cu-Li марки 1450 сечением 5 х 200 - подвергали закалке по режиму 525^оС, выдержка 60 мин, охлаждение в воду, дополнительному старению при 125^оС в течение 96 ч, деформации растяжением в интервале равномерного удлинения со степенью деформации 1%, предварительному старению при 190^оС, т.е. на 120^оС выше температуры растворимости в интервале равномерного удлинения со степенью деформации 5%, окончательное старение проводили при 190^оС в течение 6 ч.
П р и м е р 2. Те же изделия подвергали закалке по режиму: 525^оС, выдержка 60 мин, охлаждение в воду, дополнительному старению при 20^оС в течение 60 мин, деформации растяжением в интервале равномерного удлинения с деформацией 0,3% , предварительному старению при 125^оС, т.е. на 55^оС выше температуры растворимости зон Гинье-Престона, в течение 5 ч, деформации растяжением в интервале равномерного удлинения с деформацией 1%, окончательному старению при 125^оС в течение 20 ч.
П р и м е р 3. Те же изделия подвергали закалке по режиму: 525^оС, выдержка 60 мин, охлаждение в воду, дополнительному старению при температуре 80^оС в течение 24 ч, деформации растяжением в интервале равномерного удлинения с деформацией 0,8%, предварительному старению при температуре 140^оС, т.е. на 70^оС выше температуры растворимости зон Гинье-Престона, в течение 1 ч, деформации растяжением в интервале равномерного удлинения с деформацией 2,5%, окончательному старению при температуре 140^оС в течение 20 ч.
П р и м е р 4. Ту же полосу подвергали закалке по режиму: 525^оС, выдержка 60 мин, охлаждение в воду, дополнительному старению при 25^оС в течение 48 ч, деформации растяжением в интервале равномерного удлинения с деформацией 0,5%, предварительному старению при 160^оС, т.е. на 90^оС выше температуры растворимости зон Гинье-Престона, в течение 1 ч, деформации растяжением в интервале равномерного удлинения с деформацией 106%, окончательному старению при температуре 140^оС в течение 16 ч.
Механические свойства (временное сопротивление, предел текучести, относительное удлинение), приведенные в таблице, определяли в продольном и высотном направлениях при комнатной температуре. Коррозионные свойства оценивали по числу суток до разрушения на образцах, вырезанных в высотном направлении, при напряжении 15 кг/мм² при переменном погружении в соответствии с ГОСТ 9.014-74.
Как видно из приведенных данных, предлагаемый способ позволяет повысить пластичность изделий из алюминиево-литиевых сплавов в 1,3-2,2 раза при сохранении прочностных свойств, и, как следствие, повысить надежность и ресурс работы.
Изобретение относится к способам термомеханической обработки изделий из термически упрочняемых алюминиевых сплавов, содержащих литий. Цель изобретения - улучшение качества изделий за счет повышения пластичности при сохранении высокого уровня прочностных свойств. Способ включает закалку, старение при 20-125°С в течение 1-96 ч, деформацию растяжением, предварительное старение, деформацию растяжением и окончательное старение, причем предварительное и окончательное старение проводят при температуре на 55-120°С выше температуры растворимости зон Гинье-Престона. 1 табл.