Способ изготовления полуфабрикатов из дисперсионно твердеющего сплава системы алюминий-магний-кремний

. У 21о-Бельж де ЛаминаАнвар "Ламитреф" н (ВЕ одят 88.8)ия легких с В 3329537,вов ОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПОЛУДИСПЕРСИОННО ТВЕРДЕЮ 5(54)(57) СПОСФАБРИКАТОВ ИЗ ЩЕГО СПЛАВА СИСТЕМЫ АЛЮМИНИЙ-МАГНИЙКРЕМНИЙ, преимущественно стержнейдля электрических проводников, включающий получение сплава, горячую прокатку и охлаждение в процессе прокатки со скоростью, обеспечивающейзакалку, о т л и ч а ю щ и й с я тем,что, с целью одновременного повьппенияпрочности и электропроводности сплаваего получение осуществляют методомнепрерывного литья, прокатку провнепосредственно после получения отливки при достижении ею температуры500-530 С, а охлаждение в процессепрокатки ведут до 140-200 С со скоростью, обеспечивающей размер выделений интерметаллидов не более 1 мкм.Изобретение относится к термической обработке алюминиевых сплавов иможет быть использовано при изготовлении электропроводящей проволоки.Известен способ изготовления полуфабрикатов из дмсперсионно твердеющихсплавов на основе алюминия путем прокатки, причем температура начала прокатки находится в области существова,ния твердого раствора, а после про Окатки осуществляют интенсивное охлаж;.,: дение полосы для предотвращения распада твердого раствора Я .Однако при осуществлении способаобразуется структура с недеформированными зернами, не позволяющая получить оптимальное сочетание механических и электрических характеристик.Наиболее близкйм к предлагаемомусп:особу по технической сущности и достигаемому эффекту является способпроизводства полуфабрикатов из дисперсионно твердеющего сплава системы алюминий - магний - кремний, в соответствии с которым лист прокатывают 25вначале при 4800 С, затем пропускаютчерез серию охлаждаемых валков и заканчивают прокатку при 230 С 12 .Однако этот способ также не позволяет получить оптимальное соче- УОтание электрических свойств и механической прочности.., 35Поставленная цель достигается тем, что согласно способу изготовления полуфабрикатов из дисперсионно твердеющего сплава системы алюминий -4 О магний - кремний, включающему получение сплава, горячую прокатку .и охлаждение в процессе прокатки со скоростью, обеспечивающей закалку, получение сплава осуществляют методом45 непрерывного литья, прокатку проводят несоердственно после получения отливки при достижении его температуры 500-530 С, а охлаждение в процессе прокатки ведут до 140-200 С соо скоростью, обеспечивающей размер выде 5 О .лений интерметаллидов не более 1 мкм. Способ реализуется следующим образом.После непрерывного литья сплава 55 с образованием отвержденной непрерывной жилы, выходящей из разливочной машины при температуре, когда легирующие элементы в основном находятсяв растворе, данная жила непосредственно направляется к непрерывному многоклетьевому прокатному стану, разграниченному на два участка, На первом участке температура поддерживается на уровне достаточной растворимости легирующих элементов (500- 530 С). На втором участке осуще:твляют охлаждение в процессе прокатки до 140-200 С.Полученные таким образом проволочные прутки имеют хорошую металлографическую структуру для дальнейшего волочения и хорошие свойства без необходимости в промежуточной об.- боткев Обрабатывают по предлагаемому способу сплав, содержащий,кремний 0,54, магний 0,59, железо 0,17, алюминий остальное. Параметры обработки и свойства катаной проволочной заготовки и проволоки приведены в табл.1.Как видно из данных табл. 1 катаная проволочная заготовка, полученная известным способом, после волочения нуждается дополнительно в дисперсионном твердении. Такая обработка может проводиться при различных выдержках и температурах. Режимы дисперсионного твердения и результаты испытаний по известному способу приведены в табл, 2.При этом в каждом конкретном случае получаются разоличные результаты. Эти результаты приведены на фиг. 1, где представлена зависимость прочности на разрыв от электропроводности (1 ХАСБ=элек" тропроводности в процентах от междунароного медного стандарта = 17,24 х х 10 Омм). Точка о соответствует примеру а (табл. 2 после выдержки в течение б ч при 160 С полученныйвматер.1 ал имеет прочность на разрыв 345 Н/мм, и сопротивление 32,60 Ом м или 52,88% 1 АСБ) . На фиг. 1 приведены также французские нормы ИРС 34-125 для высокопрочной проводящей проволоки (минимум 324 Н/мм и минимум 52 6%2-9о ХАСБ = максимум 32,8010 Ом м), Из фиг. 1 видно, что полученные результаты лежат в пределах полосы, Из них Онебольшая часть проходит через угол допустимой нормами области. Необходимо очень строго выбирать продолжительность и температуру дисперсионного твердения, чтобы получаемый ма-9 Омоем х 10 Температура на выходе валков,С Температура на входевалков,С Способ Сопротив.ление рас- тяжению Электро- сопротивление каСопротивление растяжению катанки, проволоки,Ом м х 10 Н/мм танки,Н/мм 30, 18 31,01 30,55 319 31,02 174 290 485 440 510 280 31,02 30,60 195 252 215 225 С 2 СЗ 292 31,73 31.,42 370 355 31,7331,342 370 355 162 165 С 4 С 5 510 510 30,42 354 30,70 334 172 510 С 6 с (известный) 34,65 295 34,50 195 териал удовлетворял существующим нормам.Другие свойства имеет катаная проволочная заготовка, получаемая по предлагаемому способу. После во.лочения такой проволоки, до диаметра 3,6 мм получают материал, для которого точки лежат в пределах одной полосы (фиг.2), расположенной выше результирующей полосы, полу ченной для известного способа (фиг,1). При этом не требуется дополнительная обработка проволоки дисперсионным твердением (в некоторых случаях с помощью дисперсионного твердения 15 можно получить еще лучшие результаты, однако в этом нет необходимости). На фиг. 2 точки С 1-С 6 соответствуют примерам, приведенным в табл. 3, точки А-Р характеризуют материалы, получен ные в дополнительных опытах для подтверждения температурного интервала 140-200 С. Из фиг, 2 видно, что если обработка проводится при этих температурах, получаемая проволока имеет 25 удовлетворительную электропроводность.Преимуществом предлагаемого способа является то,что результирующая полоса на фиг. 2 проходит выше, чем на фиг. 1 (в случае известного спо соба). Благодаря этому можно получать материалы различного качества, сортветствующие установленным нормам. Так, например, предлагаемым способом можно получить материал (т. В) с более высокой прочностью на разрыв, чем в случае известного способа, и в то же время с удовлетворительной электро 4проводностью, или материал (т.О) с меньшей прочностью на разрыв, но с более высокой электропроводностью. Такой результат нельзя получить с помощью известного способа: в лучшем случае при этом результирующая полоса проходит через угол допустимой области, и с помощью этого способа можно получить лИшь проволоку с характеристиками, соответствующими этому углу. Кроме того, катаная проволочная заготовка, получаемая известным способом, требует обработки дисперсионным твердением.Таким образом, с помощью предлагаемого способа можно получить мат- риал, обладающий такой же прочнос; ью на разрыв, как и материал, полученный известным способом, но который имеет значительно более высокую электропроводность (т. Р), или материал с такой же электропроводностью, но имеющий значительно большую прочность на разрыв (т. В), или с несколько большими прочностью на разр. и электропроводностью (т. С 5), т.е, существует возможность для выбора. Если обработки проводить при температурах, лежащих вне указанного интервала, то попадают в правую нижнюю область полосы (фиг.2, т. С 1, С 2, С 3). По сравнению с этой областью при проведении обработки при температурах, лежащих внутри температурного интервала, получают материал с несколько меньшей электропроводностью, но с значительно более высокой прочностью на разрыв.Таблица 16 140 375 160 345 320 170 200 255 148 250 160 335 160 318 Т аблица 3 Температура охлаждения при прокатке, С0а Прочность на разрыв, Н/ммг Электросопротив,ление, Ом м х 10 Точки 130 395 145 378 В 366 162 С 4 370 С 5 355 165 172 354 Сб 340 180 30,73 190 328 Е 215 304 30,51 При- Время вымер держки, ч Электросопротивление,Ом мх 10 33,99 32,60 31,50 29,90 28,80 32,80 32,20 33,28 32,65 31,98 31,73 31,42 30,42 30,95