Способ обработки заготовок из алюминиевых сплавов

(54)(57ВОК ИЗственно 8 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬГГИЙ(71) Уфимский ордена Ленина авиационный институт им. Орджоникидзе(56) 1. Патент США В 3563815,кл. 148-12,7, 1971.2. МаСцИ Кепзд давало шазао.д .7 ар 1 пзй шейа 1 з, 37, В 4, 1973,р. 448-454.) 1 СПОСОБ ОБРАБОТКИ ЗАГОТОАЛЮМИНИЕВЫХ СПЛАВОВ преимущепод объемную штамповку, вклю чающий деформацию горячепрессованной заготовки, от;киг при температуре выше температуры рекристаллизации и окон-чательную сверхпластическую деформацию, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения качества заго-товок при снижении усилий деформирования, деформацию горячепрессованной заготовки проводят со степенью 50- 603, а после отжига нри температуре выше температуры рекристаллизации осуществляют дополнительную деформацию при 460-520 С.2. Способ по п. 1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, деформащи горя-. чепрессованной заготовки проводят при 20-300 С,Изобретение относится к металлургии, в частности к обработке сплавов способами пластической деформации, и может быть использовано на машиностроительных и металлургических заво дах.Алюминиевые сплавы применяются при изготовлении,штамповок различной формы и размеров, Получение штамповок больших размеров и сложной формы затруднено из-за невысокой технологической пластичности сплавов и большого сопротивления деформированию, Значительно повысить технологическую пластичность сплавов и снизить усилия 15 деформирования позволяет деформация в состоянии сверхпластичности.Известен способ получения заготовок с мелкозернистой структурой из алюминиевых сплавов, который включает 20 гомогенизацию литой сутонки сплава при температуре выше 560 ОС, горячую прокатку, холодную прокатку и отжиг холоднокатаной полосы в две стадии. На первой;стадии отжиг проводится нике температуры конца рекристаллизациь в течение не менее 5 ч, а на второй стадии отжиг проводится выше этой температуры 1 1.Недостатками данного способа получения мелкозернистых заготовок являются длительность процессов термообработки и необходимость деформирования с большими степенями обжатия при низких температурах. 35Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является способ обработки алюминиевых сплавов для получения заготовок, способных к сверх пластической деформации, заключающий ся в прокатке при комнатной температуре со степецью деформации 80-903, обеспечивающей сильный наклеп и последующий, нагрев до температуры выше 45 400 фС, т.е. выше температуры конца первичной рекристаллизации2 1.Недостатком известного способа является необходимость деформирования при комнатной температуре с большими степенями деформации, что требует больших усилий деформирования и практически не позволяет получать фасонные заготовки под горячую объемную штамповку высокого качества и 55 способных к сверхпластической деформации. Высокие деформации при ком, натной температуре приводят к сильному растрескиванию сплава и снижению выхода годного из-за необходимости обрезки растрескавшегося металла, Кроме того, высокие усилия деформирования приводят к необходимостисоздания мощного оборудования. Наимеющемся оборудовании из-за высокихусилий получение заготовок под объем.ную штамповку осуществлять затруднительно.Цель изобретения - повышение качества заготовок при снижении усилий деформирования.Поставленная цель достигаетсятем, что согласно способу, включающему деформацию горячепрессованнойзаготовки, отжиг .при температуревыше температуры рекристаллизациии окончательную сверхпластическуюдеформацию, деформацию горячепрессованной заготовки проводят со степенью50-607, а после отжига выше температуры рекристаллизации осуществляют дополнительную деформацию при460-520 фС.Деформацию.горячепрессованнойзаготовки проводят при 20-300 С.В результате деформирования горячепрессованных заготовок при 201ЗОООС и последующего рекристаллизационного отжига в сплавах формируется рекристаллизованная или частичнорекристаллизованная структура .с размером рекристаллизованных зерен .1020 мкм. Степень деформации 50-60 ,необходимая для получения такойструктуры значительно меньше, чемдля получения рекристаллизованнойструктуры с размером зерен не менее10 мкм,После деформации горячепрессованных заготовок возможно совмещениерекристаллизационного отжига с нагревом под дополнительную деформациюпри 460-520 ОС.Дополнительное деформированиепри 460-520 С приводит к преобразованию структуры в результате рекристаллизации в однородную мелкозернистую,со средним размером зерен менее10 мкм, Деформированиепри температурах выше 520 С опасно с точки зренияопережога. Деформирование при температурах ниже 460 С к образованию мелкоозернистой структуры не приводит.Высокая температура, при которойсплав имеет большую пластичность именьшее напряжение течения, позволястной Качествопоковок оэффициент скор увствительности Максималпри деф ое усилиемировании,риаскончат. сверх. иич. деформации т В Предлагаемый Трещин 256 Известный Внешние трещинь,4 5 АК . Предлагаемый рещин нет 176 вестный Внешние трещины по образую щей боко- вой поверх сти Составитель А.Зенцовова Техред М.Кузьма Корректор А,Ильин Редактор Т.Вес Заказ 8644/21ВНИИП Тираж 602 Государственного ко по делам изобретений сква, Ж, Раушская Подписноемитета СССРи открытийнаб., д. 4/5 03 иал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная, 4 3 11266ет при дополнительной деформации совмещать подготовку, структуры с фасонированием заготовок.Дополнительную деформацию можноосуществлять непосредственно передсверхпластическим течением за однуоперацию путем переключения скоростидеформирования,П р и м е р 1. Сплав В 96 Ц. Заготовки 9 60 мм, высотой 120 мм, выре Озанные из горячепрессованного прутка, осаживали в торец на механическом прессе при 200-300 С со степеньюдеформации 507., отжигали в печи при460-470 ОС, плющили на гидравлическом 15прессе при 460 С. со степенью деформации 702.П р,и м .е р 2. Сплав АК 6, Заготовки 6 50 мм, высотой 100 мм, вырезанные из горячепрессованного прутка, 20осаживали на гидравлическом прессепри 20 фС со степенью деформации 602,отжигали в печи при 510-520 С, плющкли на гидравлическом прессе при500-520 С со степенью деформации 703.25При деформировании заготовок напрессе замеряли максимальное потребное усилие. Полученные поковки под 25 4вергали визуальному осмотру. Иэпоковок вырезали образцы для механических испытаний при оптимальныхдля каждого сплава температурно-скоростных условиях: для АК 6 =510 С,Е=8,3 10 с "; для В 96 Ц460 С,=0,3 10 ф сРезультаты измерения указанныхпараметров приведены в таблице.Для сравнения приведены аналогичные,параметры при обработке сплавов из .вестным способом. Качество поковокоценивали по наличию трещин на внеш-.ней поверхности.Как видно из таблицы, обработкапредлагаемым способом позволяет более чем в 2 раза снизить усилие деформирования сплавов и при этом полностью устранить трещины на боковойповерхности, поковок,Предлагаемый способ обеспечиваетснижение усилия деформирования, позволяющее уменьшить мощность используемого оборудования, увеличить стой-.кость штампового инструмента и, засчет устранения растрескивания металла, повысить выход годного и качество иэделий.