ИССЛЕДОВАНИЕ СВЕРХПЛАСТИЧНОСТИ АЛЮМИНИЕВЫХ СПЛАВОВ, СОДЕРЖАЩИХ ЭВТЕКТИЧЕСКУЮ СОСТАВЛЯЮЩУЮ Текст научной статьи по специальности «Технологии материалов»

2. Конституция Республики Башкортостан.

3. Трудовой кодекс Российской Федерации.

4. "Кодекс Российской Федерации об административных правонарушениях" от 30.12.2001 N 195-ФЗ (ред. от 05.02.2018)

5. Основы социальной работы [Текст] : учеб.для вузов по направлению и спец."Соц.работа" / П. Д. Павленок, А. А. Акмалова, В. П. Алферов. - 2-е изд.,испр.и доп. - М. : ИНФРА-М, 2001. - 395 с. - (Высшее образование). -Библиогр.:с.387-388. - ISBN 5-16-000484-Х : 44 р.

6. Гусов, К. Н. Трудовое право России [Текст] : учеб. для студ. вузов, обуч. по спец. "Юриспруденция" / К. Н. Гусов, В. Н. Толкунова. - 3-e изд., перераб.

и доп. - М. : Юристъ, 2001. - 496 с. - (institutiones). - ISBN 5-7975-0418-9 : 81 р.

7. Труд и занятость в Республике Башкортостан [Текст] : стат.сборник. -Уфа : Б.и., 2003. - 108 с. - 250 р.

УДК 542.1

Нигматова Д. И. старший преподаватель Юсупжонов Б.Ю. ассистент ТашИИТ Узбекистан, г. Ташкент ИССЛЕДОВАНИЕ СВЕРХПЛАСТИЧНОСТИ АЛЮМИНИЕВЫХ СПЛАВОВ, СОДЕРЖАЩИХ ЭВТЕКТИЧЕСКУЮ СОСТАВЛЯЮЩУЮ Аннотация: Разработка сплавов и технологии получения микрозеренной структуры на базе сплава Al-Cu-Mg, позволяющие достигнуть размер рекристаллизованного зерна менее 10 мкм. определение показателей сверхпластичности этих сплавов.

Ключевые слова: микрозеренная структура, сверхпластическая деформация, равноосные кристаллы, тонкостенные изделия, рекристаллизованные зерна.

Nigmatova D.I. Senior lecturer, TashIRE Yusupjonov B. Yu. assistant, TashIRE INVESTIGATION OF SUPER-PLASTICITY OF ALUMINUM ALLOYS CONTAINING THE EVTECTIC COMPONENT Annotation: Development of alloys and technology for the production of a micro-grain structure based on the Al-Cu-Mg alloy, which makes it possible to achieve a recrystallized grain size of less than 10 ¡dm. the determination of the superplasticity indices of these alloys.

Key words: micro-grain structure, superplastic deformation, equiaxed crystals, thin-walledproducts, recrystallized grains.

Область применения алюминиевых сплавов постоянно растёт особенно в авиастроении, машиностроение и строение железнодорожных вагонов. Промышленность стремится к облегчению конструкций без потери прочностных характеристик. Сверхпластическая деформация (СПД) позволяет получить тонкостенные изделия сложных форм с высоким качеством поверхности, уменьшить количество сварных швов или клепаных соединений в конструкции. Сверхпластическая формовка имеет ряд технологических преимуществ, а экономическая выгода применения сверхпластической формовки доказана в условиях серийного производства, но в условиях повышенных скоростей формовки. Существующие сегодня материалы с размером зерна около 10 мкм, позволяют реализовать скорости СПД не выше 10 -4 с-1, в результате время, затрачиваемое на формовку одной детали, может достигать нескольких часов, что сдерживает использование данного метода в промышленности.

Повышение скорости деформации на один - два порядка, которое можно реализовать за счет уменьшения размера зерна до 1 - 5 мкм, позволило бы сократить время формовки одной детали до нескольких минут. Кроме того, микрозеренная структура в конечной продукции позволяет получить повышенный уровень механических свойств при комнатной температуре. Таким образом, актуальным является исследование сплавов различных систем с целью определения оптимального соотношения структурных параметров и разработки технологических схем обработки.

Сверхпластичность это состояние, которое материалы проявляют в определенных температурно-скоростных условиях деформирования [1]. Микрозеренная сверхпластичность обнаруживается у металлов и сплавов с очень мелкими равноосными кристаллами (размером меньше (10 - 15 мкм) при высоких гомологических температурах (больше 0,5Tra.) и при сравнительно небольших скоростях деформации - (10-5 - 10-1) с-1.

В работе исследован сплав на основе алюминия, содержащие эвтектикообразующие элементы Fe, Mn, Ni, Si, дополнительно легированные Zn, Mg и Cu, с целью получения микрозеренной структуры методом рекристаллизации, управляемой частицами второй фазы. Предложена состав сплава и технология получения микрозеренной структуры. Для сплава с наименьшими размерами рекристаллизованных зерен определены показатели сверхпластичности и выбраны режим упрочняющей термической обработки.

Для дальнейших исследований при помощи программы Thermo-Calc был выбран ряд составов на основе систем Al - Fe - Mn - Ni. Также в сплавы добавили Cu, Mg и Zn для возможности термического упрочнения сплавов. В состав сплава также входит Si - эвтектикообразующий элемент для

увеличения объемной доли частиц.

Плавку осуществляли в лабораторной электрической печи сопротивления в графитошамотных тиглях. После расплавления алюминия при температуре 750 С вводили лигатуры в следующей последовательности: А1 - Бе, А1 - Мп, А1 - Си, А1 - N1, А1 - Б1, Mg и 7п перед введением в расплав заворачивали в фольгу. Магний вводили при помощи колокольчика на дно расплава и выдерживали до полного растворения. Марганец оказывает существенное влияние на процесс рекристаллизации алюминиевых сплавов. Марганец является антирекристаллизатором, что приводит к повышению температуры рекристаллизации.

Также на конечной стадии рекристаллизации марганец измельчает размер рекристаллизованного зерна [1, 2].

В сплавах, изготовленных с использованием технического алюминия, температура рекристаллизации изменяется так же, но максимум смещен в сторону меньшего содержания марганца. Это согласуется со снижением растворимости марганца в твердом растворе в присутствии примесей железа и кремния. Добавки железа и кремния резко измельчают зерно сплавов системы А1 - Мп. Железо и кремний сильно снижают растворимость марганца в твердом растворе, а следовательно уменьшают внутридендритную ликвацию [3]. Также эти элементы ускоряют распад пересыщенного твердого раствора по марганцу при температурах, отвечающих температурам горячей деформации - (400 - 500) °С. Образующиеся дисперсные частицы марганцовистых фаз являются центрами рекристаллизации и способствуют образованию мелкозернистой структуры.

После полного растворения лигатур и удаления шлака с поверхности расплав разливали в медную водоохлаждаемую изложницу размерами ( 100х 40 х 20 ) мм.

После литья в медную водоохлаждаемую изложницу сплавы обрабатывали по следующей технологической цепочке:

Гомогенизационный отжиг по режиму 460 0с - 8 часов;

Горячая деформация при 460 0с на 47 %;

Отжиг при температуре 520 0с - 12 часов;

Горячая деформация при 450 0с на 47 %;

Горячая деформация при 450 0с на 70 % (общая горячая деформация 83 %);

Гетерогенизационный отжиг при температуре 350 0с - охлаждение с печью;

холодная прокатка на 67 %. Затем сплавы подвергли рекристаллизационному отжигу при 0,95Тпл в течение 30 минут.

Рекристаллизационный отжиг является конечной термической обработкой сплавов, а очень высокая пластичность сплава дает возможность упрочнить его холодной деформацией. На основании экспериментальных данных, можно сделать следующие выводы:

Показано, что грубые частицы первично кристаллизующихся железомарганцовистых фаз измельчаются в процессе горячей деформации, а также фрагментируются и сфероидизируются при отжиге. Предложены сплавы и технологии получения из них листов с размером рекристаллизованного зерна около 5 мкм. Наилучшими показателями сверхпластичности обладает сплав

А1 - 1 % Бе - 0,6 % Мп - 1 % N1 - 3,5 % Си - 1,3 % Мв - 0,15 % 7г.

Установлен оптимальный режим упрочняющей термической обработки для сплава

А1 - 1 % Бе - 0,6 % Мп - 1 % N1 - 3,5 % Си - 1,3 % Мв - 0,15 % 7г (старение при 210 °С в течение 3 часов), обеспечивающий предел текучести 280 МПа, предел прочности 400 МПа и относительное удлинение 14 %.

Использованные источники:

1. Новиков И.И., Портной В.К. Сверхпластичность сплавов с ультрамелким зерном. - М.: Металлургия, 1981.

2. Сверхпластическая формовка конструкционных сплавов/ под редакцией Пейтона Н., Гамильтона К. - М.: Металлургия, 1985.

3. Рекристаллизация металлических материалов/ под редакцией Хесснера Ф. - М.: Металлургия, 1982.