Способ изготовления толстых листов и плит из высокопрочных алюминиевых сплавов

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз СеветскнкСюцналнстнческнхРеспублик К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(УМ К 3 В 21 В 3/ОО Государственный комитет СССР но делам изобретений и открытии531 УДК 621.77. , 044 (088.8) Дата опубликоваиия описания 3006,82Московский вечерний металлургиче йй институт(54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ТОЛСТЫХ ЛИСТОВ И ПЛИТ ИЗ ВЫСОКОПРОЧНЫХ АЛЮМИНИЕВЫХ СПЛАВОВ Изобретение относится к обработке металлов давлением, в частности к ме" тодам получения толстых листов и плит горячей прокаткой, и может быть использовано в цехах по обработке цветных металлов и сплавов.Известен способ прокатки листов, включающий редуцирование слябов, рез" ку, промежуточный подогрев и прокатку,10 при котором перед окончательной прокаткой слябы подвергают разбивке ши" рины 1.Наиболее близким к предлагаемому является сцособ изготовления толстых листов из алюминия и его сплавов,15 включающий гомогениэацию слитков, фреэерование, обеэжиривание, нагрев перед прокаткой и горячую прокатку 2). Значительная толщина исходных заготовок приводит при прокатке к не равномерности деформации по высоте: наиболее интенсивно деформируются поверхностные слои, а центральные слои прорабатываются незначительно. Неравномерное распределение дефор мации приводит к неравномерному распределению механических свойств по толщине раската.Цель изобретения-выравнивание механических свойств по толщине раската. 30 Поставленная цель достигается тем, что, в способе, включающем гомогениэацию слитков, фреэерование, нагрев и горячую прокатку, в несколько проходов, в процессе прокатки заготовкк после каждых 15-20 осуществляют дополнительное охлаждение раската на глубину 1-1, 3 обжатия раската эа про. ход с перепадом 50-250 фС по толщине.Способ заключается в следующем.Отлитые слитки гомогениэирувт,. нагревая до температуры на 20-40 С ниже температуры плавления ниэкоплавких эвтектик и выдерживая в течении 12-24 ч, При этом растворимые составляющие переходят в твердый раствор н благодаря диффузии выравнивадтся содержание легирующих элементов.С целью удаления ликвационных наплывов, включений, шлака осуществляют фрезерование больших граней на глубину 5-6 мм, Нагрев перед прокаткой осуществляют до 450-500 С. Горячув про-.окатку заготовок из алюминиевых сплавов толщиной 350-650 мм проводят со степеньв деформации 12-25 за проход со скоростью 0,3-1,5 м/с. В первых проходах процесса прокатки производится плакировка слябов планшетамк иэ алюминия. Толщина готовых плитнапряжений. Глубина охлажденного слоя более 1,3 ЬНвдх приводит к охлаждению литой внутренней структуры, резкому снижению пластичности и опасности разрушения.П р и м е р. Образцы из сплава АИгб размером 40 г 80 Х 120 мм нагревают в электропечи до 450 фС в течение 4 ч. Слитки прокатывают на стане. с диаметром валков 230 мм до толщины 20 мм с обжатием в первом проходе 5, После общей деформации раската 20 образцы в процессе прокатки подстуживаются с поверхности разбрызгиванием водой. Аналогичные образцы прокатывают без охлаждения. Так как размеры полученных полос не позволяют изготовить образцы для испытания механических свойств по толщине проката, о распределении деформаций судят по результатам измерений твердости по сечению полос.Дополнительное охлаждение поверхности раската приводит к равномерному распределению твердости.Использование предлагаемого способа позволяет, повысить механические свойства толстых листов и плит,получать листы и плиты с равномерным распределением механических свойств по толщине. Э С(1 - ЮГл 9 бина охлажденного слоя с поверхностью раската должна выбираться из расчета (1,0-1,3) дНа,где ЬНиахабсолютное высотное обжатие. Это соотношение теоретически доказано,50экспериментально установлено, и характеризует глубину проникновения ,деформации, Такая глубина охлажденного слоя способствует повышению сопротивления деформации интенсивно деформированных слоев, что сдерживает их вытяжку при деформации и выравнивает распределение деформаций по толщине раската. Равномерное распределение деформаций приведет к равномерному 60 распределению механических свойств, Глубина охлаждения менее 1 Н не обепечивает охлаждения всех продеформированных слоев металла, что может при-вести к образованию дополнительных 65 формула изобретения составляет 40-120 мм. В процессе прокатки проводят поверхностное охлаждение раската. Поверхностное охлаждение раската в процессе прокатки обеспечивает интенсивную проработку литой структуры внутренних слоев за счет расширения зоны пластической деФормации на средниеслои. Эахоложенные поверхностные слои имеют боль- шее сопротивление деформации и меньшую пластичность, чем прогретые цент-)О ральные слои, что сдерживает их пластическое течение, обеспечивая выравнивание деформации по высоте раската.Двухстороннее охлаждение поверхностных слоев раската по прецлага Емому способу может осуществляться периодически спрейерным устройством. Рабочей жидкостью может быть техническая вода. Охлаждение раската необходимо осуществлять после общего 20 высотного обжатия заготовки в интервале деформаций 15-20. Общее высотное обжатие заготовки менее 15 не приводит к получению деформированной структуры, а охлаждение металла с литой структурой может привести к его разрушению из-за недостаточной пластичности. Увеличение деформации свыде 20 нецелесообразно, так как для образования деформированной струк туры достаточна деформация цо 20.Температурный перепад по толщине раската должен составлять по экспериментальным данным 50-250 С. Дальнейшее снижение температуры, приводя щее к перепаду температур более, чем 250 ОС нецелесообразно, так как может привести к растрескиванию поверхностных слоев раската из-за резкого снижения пластических свойств металла и возникновения растягивающих допол нительных напряжений, Разница температур верхних и центральных слоев менее 50 С не приводит к существенному выравниванию свойств по толщине раската. 45 Экономический эффект от внедренияизобретения может быть получен в результате, повышения качества проката за счет сниження неравномерностираспределения механических свойств,снижения брака; снижение расходногокоэффициента и повышения выхода годногоОжидаемый экономический эффект на1 т готового Проката, например изсплава АМгб, составит,где М - коэффициент, учитывающий снижение себестоимости продукции (С) эа счет снижения расходного коэффициента на 20при к = 0,82Э = 1273 (1 - 0,82). = 230 руб. Способ изготовления толстых листов и плит иэ высокопрочных алюминиевых сплавов, включающий гомогенизацию слитка, фрезерование, нагрев и горячую прокатку в несколько проходов, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью выравнивания механических свойств по толщине раската, в процессе прокатки заготовки после каждых 15-20 обжатия осуществляютдополнительное охлаждение поверхнос,ти раската на глубину 1,0-1,3 обжа939141 Составитель М,БлатоваРедактор Н.Грншанова Техред А. Ач Корректор Л.Бокшан Заказ 4546/20 Тираж 845 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Рауюская наб., д.4/5 филиал ППП Патентф, г.ужгород, ул.Проектная,4 тия эа проход с перепадом температуры.по толшине 50-250 фС,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР 9 388689, кл. В 21 В 1/22, 1971 г.2. И.М.Меерович Прокатка плит и листов из легких сплавов, Металлургия, 1969, с.215-218.