Способ изготовления лент и фольги из алюминия и его сплавов

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 19) 1)4 В 21 В ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН АВТОРСКОМУ ЕТЕЛЬСТВ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ(71) Государственный научно-исследо"вательский, проектный и конструкторский институт сплавов и обработкицветных металлов Гипроцветметобработка(56) Авторское свидетельство СССРИф 850730, кл, С 22 Г 1/04, 1979.Авторское свидетельство СССРВ 755886, кл. С 22 Р 1/04, 1978.(54) (57) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЛЕНТИ ФОЛЬГИ ИЗ АЛЮМИНИЯ И ЕГО СПЛАВОВвключающий горячую и холодную прокатку, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что, с целью повышения прочности и пластичности материала внагартованном состоянии, холоднуюпрокатку проводят с суммарной вытяжкой 30-90 при температуре на поледних двух - трех проходах 50100 С.17506 510 О 25 50 1 12Изобретение относится к цветнойметаллургии, в частности к производству алюминиевых лент и фольги,предназначенных для изготовленияиэ них штамповкой и вытяжкой различных деталей, преимущественноперфорированных пластин теплообменников радиаторов автомобилей,Цель изобретения - повышениепрочности и пластичности материалав нагартованном состоянии,Способ заключается в том, чтохолодную прокатку проводят с суммарной вытяжкой 30-90 при температурена последних двух-трех проходах 50100 С,На фольге толщиной 0,1 мм изалюминия марок А 5, Аб данные режимы прокатки обеспечивают б = 170 В200 МПа и 8 = 3-6%, т,е, требуемыйдля радиаторной фольги оптимальныйкомплекс меанических свойств,Повышение характеристик пластичности алюминиевых лент и фольги,прокатанных с вытяжкой 30-90, обусловлено интенсивным диспергированием деформированной микроструктуры и увеличением общей протяженностиграниц зерен, что оказывает положительное влияние на торможение процесса развития и распространениямикротрещин в металле при его последующей деформации. Кроме того, приданных вытяжках активируется процессдинамического возврата, связанный сперераспределением и частичной аннигиляцией дислокаций, интенсификацией их поперечного скольжения,что приводит к формированию явно выраженной субзеренной (ячеистой)структуры, При этом уменьшается плотность дислокаций в границах субэерен, сами границы становятся болееузкими вследствие рассасывания в нихклубковых скоплений дислокаций, субзерна имеют размер порядка 1-2 мкми относительно малые углы раэориентировки. Такая структура достаточнооднородна со значительным количеством подвижных дислокаций, что облегчает протекание равномерной пластической деформации в объеме металлаи приводит к росту показателей пластичности,фольги в данном случае практически не превышает 1-2%, Это обусловленоуменьшением количества зерен и общей протяженности их границ в сечении металла, а также несовершенством деформированной ячеистой субструктуры, в которой границы ячеек представляют собой широкие клубковые скопления дислокаций и затрудняют протекание равномерной пластической деформации в макрообъеме металла. При штамповке пластин радиаторов из такого материала с низкой пластичностью появляются трещины и обрывы,в связи с чем он не может быть испольэован для указанных целей. Увеличение суммарной вытяжки при прокатке более 90 сопровождается снижением показателей пластичности, что обусловлено ростом углов разориентировки субзерен и затруднением по этой причине прохождения дислокаций через высокоугловые границы, В данном случае относительное удлинение фольги толщиной 0,1 мм не превышает 2-2,5%, что приводит к возможностипоявления трещин при штамповке пластин радиаторов. Кроме того, чрезмерная нагартовка металла сопровождается ростом предела прочности более200 МПа, что приводит к большой перегрузке оборудования для штамповкиперфорированных пластин.Поддержание температуры прокатываемого металла в последних двух-трех 35опроходах на уровне 50-100 С в сочетании с суммарной вытяжкой 30-90обеспечивает достаточно высокий уровень пластичности нагартованных алю.миниевых радиаторных лент и фольги,и необходимую оптимальную величинупредела прочности, равную 170200 МПа и достигаемую вследствиечастичного разупрочнения при возврате в укаэанном температурном диапазоне. оПри температуре менее 50 С протекание процесса возврата тормозится, следствием чего является чрезмерно высокая проЧность нагартованного металла 6 = 120-230 МПа. Это привоИдит не только к определенным трудностям при прокатке, но и вызывает большую перегрузку оборудования дляСнижение суммарной вытяжки при прокатке менее 30 сопровождается существенным уменьшением показателей пластичности и относительное удлинЕние штамповки пластин радиаторов и возможность его выхода иэ строя в результате поломок, Увеличение темпеаратуры более 100 С сопровождаетсяРежим промежуточного отжига(температура, время) Способы Суммарная вытяжка при холодной прокатке (без промежуточного отжига) 1-й отжиг П-й отжиг 450-500 С3-5 ч 320-380 С3-5 ч 1,25-1,43(2) 30 ОтсутствуетОтсутствует 90 Предлагаемыиспособ Отсутствует Отсутствует Отсутствует существенным падением характеристикпластичности, при этом относительноеудлинение фольги толщиной 0,1 ммуменьшается до,5-2,5%. Это обусловлено образованием полигонизованнойсубструктуры и значительным уменьшением количества подвижных дислокаций, что приводит к затруднениюпротекания равномерной пластическойдеформации в объеме металла Крометого, при таких повышенных температурах может происходить чрезмерноеразупрочнение материала. Все это делает невозможным его использованиедля получения пластин радиаторовтребуемого качества,Сравнительные данные по результатам испытаний алюминиевых лент ифольги, изготовленных по предлагаемому и известному способам, представлены в таблицеП р и м е р . Изготовление радиаторной фольги из алюминия марки А 5толщиной 0,1 мм осуществляется следУющим образомИсходным материалом является горячекатаная рулонная заготовка толщиной 6 мм, имеющая рекристаллиэованную структуру со средним размеромзерна около 80 мкм. После обрезкикромок заготовкупрокатывают вхолодную до толщины 0,45 мм на пятиклетьевом непрерывном стане,После обрезки кромок на линиипродольной резки рулонную фольговуюзаготовку размерами 0,451530 ммпрокатывают вхолодную на стане кварто 280/850 Х 1850 мм в три прохода 217506 4по схеме О, 45-0, 28-0, 1 7-0, 1 ф О, 008 мм, .т.е. суммарная вытяжка от горячекатанной заготовки до окончательногоразмера по толщине фольги составляет 60,Фактическая температура прокатываемого металла вследствие деформационного разогрева составляет околоо60-90 С и уменьшается по мере сниже 10 ния толщины фольги. Между проходамиосуществляется естественное охлаждение (вылеживание) рулонов до темпеоратуры не более 30-50 С,После окончательной прокатки иохлаждения рулонов осуществляетсярезка фольги на требуемые размеры гоширине с приемом металла на шупулис внутренним диаметром около 150 мм,Механические свойства фольги полур 0 ченные при испытаниях на стяжениесоставляют б = 180-190 МПа, 0 = 44,5%, т,е, имеют высокий уровень исоответствуют требованиям, предъявляемым к алюминиевой радиаторной фоль 25 ге толщиной 0,1 мм. Штамповка перфорированных пластин иэ такой фольгиобеспечивает необходимое их качество.Применение алюминиевой фольги, полученной по предлагаемому способу,для изготовления перфорированныхпластин новых типов сборных радиаторов легковых автомобилей дает возможность существенно снизить трудоем 35кость процесса заменить остродефиУцитные и дорогостоящие материалы,повысить некоторые эксплуатационныепараметры радиаторов.1217506 Продолжение таблицы Механические свойства Способы Предел прочности бМПа Относительное удлинение3 50 7. 100-130 2-3 Не регламентируется Известныйспособ2 170-180 3,5-4,5 3,5-5,0 100 50 Предлагаемыйспособ 4-6 110 1,5-2,52-2,5 40 Составитель М. БлатоваТехред А.Бабинец Корректор Е.Сирохман Редактор Н.ВоловикЗаказ 1032/ 12 Тираж 518 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССР, по делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5 Филиал ППП "Патент", г,ужгород, ул,Проектная, 4 Температура металла при прокатке в последних двух-трехо проходах, С 190-200 80-190 150-165 205-220