Научная статья на тему 'Структура и свойства алюминиевого сплава 1421, подвергнутого пластической деформации и термообработке'

Структура и свойства алюминиевого сплава 1421, подвергнутого пластической деформации и термообработке Текст научной статьи по специальности «Технологии материалов»

CC BY
887
76
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
АЛЮМИНИЕВЫЙ СПЛАВ / ПЛАСТИЧЕСКАЯ ДЕФОРМАЦИЯ / ПЛАСТОМЕТРИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ / ТЕРМОМЕХАНИЧЕСКАЯ ОБРАБОТКА / УДЕЛЬНОЕ ЭЛЕКТРОСОПРОТИВЛЕНИЕ / ПАРАМЕТР РЕШЕТКИ / МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА / ALUMINIUM ALLOY / PLASTIC DEFORMATION / PLASTOMETRIC INVESTIGATIONS / THERMOMECHANICAL TREATMENT / SPECIFIC ELECTRIC RESISTANCE / LATTICE PARAMETER / MECHANICAL PROPERTIES

Аннотация научной статьи по технологиям материалов, автор научной работы — Корягин Юрий Дмитриевич, Крайнов Василий Иванович

Изучены пластические характеристики и определено сопротивление деформации алюминиевого сплава 1421. Получены кривые упрочнения сплава в литом состоянии и для подкатов. Изучено влияние режимов термомеханической обработки на структуру и свойства сплава 1421. Показано, что наиболее значительный эффект повышения прочностных характеристик сплава 1421 обеспечивает режим НТМО с деформацией в области температур оптимального старения. Данные результаты могут быть использованы для расчетов режимов горячей деформации сплава и выбора режима термомеханической обработки с целью получения оптимальных эффектов упрочнения.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по технологиям материалов , автор научной работы — Корягин Юрий Дмитриевич, Крайнов Василий Иванович

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

STRUCTURE AND PROPERTIES OF 1421 ALUMINIUM ALLOY SUBJECTED TO PLASTIC DEFORMATION AND HEAT TREATMENT

For the aluminium alloy 1421 plastic characteristics are studied and resistance to deformation is determined. Strengthening curves for the alloy are obtained both in as-cast state and for rolled billets. Effect of thermomechanical treatment schedules on the structure and properties of 1421 alloy. It is shown that the greatest effect of increasing strength characteristics of the alloy is provided by low-temperature thermomechanical treatment with deformation in the temperature range of optimal aging. These results may be used for calculation of hot deformation regimes of the alloy and for choosing thermomechanical treatment schedule resulting in optimal strengthening effects.

Текст научной работы на тему «Структура и свойства алюминиевого сплава 1421, подвергнутого пластической деформации и термообработке»

Металловедение и термическая обработка

УДК 681.731.002.2 DOI: 10.14529/теМ70308

СТРУКТУРА И СВОЙСТВА АЛЮМИНИЕВОГО СПЛАВА 1421, ПОДВЕРГНУТОГО ПЛАСТИЧЕСКОЙ ДЕФОРМАЦИИ И ТЕРМООБРАБОТКЕ

Ю.Д. Корягин, В.И. Крайнов

Южно-Уральский государственный университет, г. Челябинск, Россия

Изучены пластические характеристики и определено сопротивление деформации алюминиевого сплава 1421. Получены кривые упрочнения сплава в литом состоянии и для подкатов. Изучено влияние режимов термомеханической обработки на структуру и свойства сплава 1421. Показано, что наиболее значительный эффект повышения прочностных характеристик сплава 1421 обеспечивает режим НТМО с деформацией в области температур оптимального старения. Данные результаты могут быть использованы для расчетов режимов горячей деформации сплава и выбора режима термомеханической обработки с целью получения оптимальных эффектов упрочнения.

Ключевые слова: алюминиевый сплав; пластическая деформация; пластометрические исследования; термомеханическая обработка; удельное электросопротивление; параметр решетки; механические свойства.

Проблема снижения массы конструкции летательного аппарата в первую очередь связана с уменьшением плотности конструкционных материалов. Поэтому использование лития, обладающего минимальной из всех металлов плотностью для легирования алюминиевых сплавов, весьма актуально. Литий является уникальным легирующим компонентом, одновременно снижающим плотность сплава и увеличивающим его модуль упругости [1, 2]. В результате исследования системы Al-Mg-Li был создан отечественный сплав 1420, (%: А1 - основа; Mg 5,0...6,0; Li 1,9...2,3; 2г 0,09.0,15; Si 0,1.0,3; примеси, не более: Fe 0,3; Т 0,1; Мп 0,3; № 0,005) и проведены систематические исследования его структуры и свойств [3]. С целью повышения прочностных свойств слитков и полуфабриката, улучшения свариваемости было осуществлено легирование сплава скандием [4].

Введение добавки скандия в количестве 0,15.0,30 % приводит к заметному повышению временного сопротивления разрыву и предела текучести деформированных полуфабрикатов из алюминиевых сплавов. Механизм упрочнения связан с присутствием в алюминиевой матрице дисперсных частиц типа А1^с, выделяющихся из твердого раствора, и с сохранением в термически обработанных

деформированных полуфабрикатах нерекри-сталлизованной, полигонизованной структуры.

Вместе с тем следует, что легирование алюминиевых сплавов скандием вносит определенные особенности в кинетику распада твердого раствора и в формирование структуры и свойств деформированных полуфабрикатов и термообработанных изделий. В этой связи требуются дополнительные исследования с целью оценки температурно-временных и деформационных параметров при обработке давлением и уточнение режимов термической и термомеханической обработок указанных сплавов.

Материал и методика исследования

Основные эксперименты осуществляли на образцах, вырезанных из штамповок, полученных из слитков промышленной плавки сплава 1421 (5,29 % Mg; 2,20 % Li; 0,06 % Мп; 0,14 % Si; 0,11 % Fe; 0,15 % 2г; 0,21 % Sc; остальное - алюминий).

Оценка пластических характеристик и сопротивления деформации проводились на пластометре конструкции ЮУрГУ, предназначенном для исследования сопротивления деформации при однократном и дробном на-гружениях, а также для получения данных по ресурсу пластичности металлов и сплавов в

режиме сжатия [5]. Исследовались цилиндрические образцы диаметром 10 мм и высотой 16 мм из литых гомогенезированных слитков, а также предварительно горячедеформиро-ванных плит. Температура испытаний варьировалась в пределах 200...500 °С, конечная степень деформации 8г = ln (h0/hi) = 0,1.. .0,5, средняя скорость деформации uc = 1.10 с1. Оценка пластичности сплава осуществлялась путем осаживания цилиндрических образцов диаметром 10 мм и высотой 16 мм на пласто-метре до появления первой трещины на боковой поверхности образца. Пластичность определяется по появлению первой макротрещины на образующем образце, показателем пластичности служит критическая степень деформации:

8 = ln h0

Sp h '

где h) - начальная высота цилиндрического образца; hp - высота образца в момент начала

разрушения.

Микроструктуру образцов сплава изучали на оптическом микроскопе Neophot-21 и сканирующем электронном растровом микроскопе фирмы «JEol» JSM-6460 LV, оборудованном энергодисперсионным анализатором фирмы Oxford Instruments, имеющим максимальное увеличение х300 000 и разрешение 3 нм.

Рентгеноструктурные исследования проводили на дифрактометре ДРОН-2. Электропроводность образцов измеряли на установке

ИЭ-1, имеющей предел измерений 12.62 мкОм, на плоских образцах.

Для испытаний на статическое растяжение использовали стандартные пятикратные цилиндрические образцы диаметром рабочей части 5 мм и длиной рабочей части 25 мм (ГОСТ 1497-84). Испытания проводили на машине «Инстрон». После каждой обработки испытывали 4-6 образцов, полученные данные усредняли.

Твёрдость измеряли на приборе ТШ при нагрузке 2450 Н шариком 05 мм и на приборе Роквелла ТК-2 при нагрузке 100 кг (980 Н). На каждом образце делали 10-12 измерений, данные которых усредняли.

Обсуждение результатов исследования

Результаты исследования на пластичность (рис. 1) показали значительное отличие критической степени деформации до разрушения для литого и горячекатаного состояния образцов.

В исследованном температурном интервале 300.500 °С показатель пластичности образцов из слитка практически не зависит от температуры деформации. В то же время го-рячедеформированный сплав 1421 имеет ярко выраженный пик максимальной пластичности при температуре деформации 350 °С, где показатель пластичности равняется 2,35, в то время как показатель пластичности литого сплава не превышает 0,35 во всем исследованном интервале. Поэтому слитки из данного

350 400 450

Температура испытаний, °С

Рис. 1. Кривые пластичности сплава 1421: 1 - плита горячекатаная; 2 - слиток (ис = 10 с-1)

200

<3

С

к к я

сЗ

S

Он О

(D

<D К

к

(D

ч

PQ К

s

Рн

с о О

150

100

50

2 '

1

ОД 0,2 0,3

Степень деформации

0,4

0,5

Рис. 2. Кривые упрочнения сплава 1421: 1 - слиток; 2 - плита; uc = 7...10 с-1; t = 350 °С

сплава требуется деформировать в первых проходах с небольшими обжатиями, не превышающими 20 %.

Характер кривых упрочнения (рис. 2) как для слитка, так и для горячекатаных плит примерно одинаков. Однако у образцов из горячекатаных плит, начиная со степени деформации 8 = 0,15, наблюдается процесс разупрочнения (см. рис. 2, кривая 2)

Кривые упрочнения сплава 1421 характерны для большинства алюминиевых сплавов и отличаются повышенным упрочнением на начальном участке деформирования до 8 = 0,15.

Среднее сопротивление деформации у горячекатаных плит выше, чем у литых слитков, так, для литого состояния о^с = 150 МПа, а для горячекатанного состояния о^с = 175 МПа (при г = 350 °С, 8 = 0,45 и щ = 8.10 с1).

Формула для расчета среднего сопротивления деформации при горячей обработке давлением сплава 1421 имеет вид

аяс = 415,5ис0Д4748-0,0571 ехр(-0,003978г),

где интервалы варьирования переменных следующие:

щ = 3.30 с1; 81 = 0,2.0,6; г = 350.450 °С.

Из пластометрических испытаний следует, что для сплава 1421 рекомендуется температурный интервал под обработку давлением: г = 300.380 °С.

Эксперименты по изучению влияния температуры и степени пластической деформации на структуру, кинетику старения и уп-

рочнение сплава 1421 осуществляли на образцах размерами 15x15x140 мм, вырезанных из штамповки, полученной из слитка промышленной плавки.

Микроструктура сплава в исходном состоянии приведена на рис. 3, а и представляет собой неравноосные зерна, ориентированные в направлении деформации при штамповке. Горячая деформация сопровождается образованием субзерен с размерами в пределах 2.4 мкм (рис. 3, б). Внутри субзерен плотность дислокаций невелика. В структуре наблюдаются также включения в виде частиц, расположенных преимущественно цепочками по границам зерен и в виде отдельных скоплений в теле зерна. Эти частицы можно интерпретировать как выделения S-фазы (A12MgLi), хотя не исключено, что некоторые из них являются частицами фазы у (A112Mg17) [6-8].

Оценка характера разрушения сплава при динамическом нагружении показала, что в изломах наблюдаются участки, имеющие ямочное строение, свидетельствующие о вязком транскристаллитном разрушении, происходящем путем образования и коалесценции микропор.

Кроме вязкой составляющей в изломах образцов наблюдаются немногочисленные фасетки разрушений по границам зерен. Их гладкая поверхность свидетельствует о хрупком развитии интеркристаллитного разрушения.

Проведенный микрорентгеноспектраль-ный анализ включений - интерметаллидов, находящихся на поверхности разрушения

сплава 1421, показал, что они содержат А1, Sc и 2г. Сравнивая интенсивности характеристических излучений Sc, 2г и Т^ следует отметить, что содержание скандия и циркония в интерметаллиде примерно одинаково, тогда как титан практически полностью 95 %) содержится в матричном твердом растворе.

Деформация при термомеханической обработке, в основных экспериментах, осуществлялась прокаткой со степенями 15 и 30 % и скоростью 1 с-1 в интервале температур 20.450 °С. Для всех вариантов обработки гомогенизация проводилась при 450 °С с выдержкой 1,5 ч после прогрева садки. Прокатке при 20.300 °С подвергали предварительно закаленные образцы. Высокотемпературную

деформацию проводили при температуре нагрева под закалку (450 °С), а также после под-стуживания до 400 °С, после чего осуществляли немедленное охлаждение в воде.

Пластическая деформация при всех изученных температурах (20.450 °С) по сравнению с закаленным недеформированным состоянием привела к повышению твердости сплавов и тем большему, чем выше степень обжатия при прокатке. При этом зависимость твердости и физического уширения линии 422а1 (рис. 4) от температуры деформации оказалась аналогичной той, которая наблюдалась для ранее исследованных алюминиевых сплавов [9, 10]. Максимальное упрочнение обеспечила деформация, проводимая в темпе-

а)

б)

80

70

§ 60

X 50

40

10

8

Л

т ^ с-\ 6

4

са 2

0

— ■-

-I_I_I_I_I_1_

I_1_

0 100 200 300 400 500 Температура деформации, °С

Рис. 4. Зависимость твердости (а) и физического уширения линии (422)^1 (б) сплава 1421 от температуры деформации: а - деформация 30 %; • - деформация 15 %; о - без деформации

а)х100 б)х300

Рис. 5. Микроструктура сплава 1421 после закалки (а) и ВТМО (б)

ратурном интервале интенсивного развития процессов старения (150.170 °С).

Деформация при температуре гомогенизации (450 °С) дает сравнительно небольшое упрочнение. Отметим, что при этой обработке процессы рекристаллизации оказались практически полностью подавленными, а на границах зерен формировалась зубчатость, характерная для ВТМО (рис. 5, б). Снижение температуры деформации до 400 °С сопровождалось некоторым понижением твердости, что обусловлено распадом пересыщенного твердого раствора в процессе подстуживания от температуры гомогенизации до температуры прокатки.

Изменение параметра решетки и удельного электросопротивления подтверждает наличие распада пересыщенного твердого раствора сплава 1421 при холодной деформации и, в большей мере, при нагреве и прокатке в интервале 150.170 °С (табл. 1). Уменьшение параметра решетки твердого раствора сплава 1421 после рассмотренных режимов деформирования связано с обеднением его легирующими элементами (магнием и литием), имеющими атомные радиусы большие, чем алюминий.

Деформация при температуре гомогенизации, напротив, несколько увеличивает как удельное электросопротивление, так и постоянную решетки (см. табл. 1). Этот эффект связывают с более полным растворением во время высокотемпературной деформации фаз, не

Изменение параметра решетки твердого раст сплава 1421 в зависимости

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

успевших перейти в твердый раствор в процессе гомогенизации.

Интенсификация процессов выделения и сохранение повышенной плотности дислокаций способствует повышению твердости сплава 1421 во время старения при 120.170 °С. Максимальный уровень твердости недефор-мированных образцов (~ 80 НЯВ) наблюдается после 16.24 ч старения при 150 °С и после 12.16 ч старения при 170 °С. У образцов, деформированных при температуре гомогенизации (450 °С), максимум твердости (~ 82 НЯВ) достигается при 170 °С за 10.12 ч. Наибольшее и примерно одинаковое упрочнение образцов (~ 85 НЯВ), деформированных с обжатием 30 % при 150 °С, наблюдается после старения продолжительностью 10.16 ч при 150 °С и 8.12 ч при 170 °С.

Свойства сплава 1421 изучали после искусственного старения при температурах 150 и 170 °С с выдержками до 24 и 12 ч соответственно (табл. 2). Старение закаленных и деформированных при всех исследованных температурах образцов сплава 1421 при 150 °С сопровождается повышением прочностных характеристик вплоть до 24 ч выдержки. Максимум упрочнения при 150 °С соответствует 16.24-часовой выдержке. Холодная и теплая деформации этого сплава, ускоряя процессы распада пересыщенного твердого раствора, смещают максимум прочностных характеристик в сторону меньшей продолжительности выдержки (к 12 ч).

Таблица 1

ра (а) и удельного электросопротивления (р)

температуры деформации

Деформация

Параметры Закалка 20 °С, 20 °С, 150 °С, 170 °С, 450 °С,

15 % 30 % 30 % 30 % 30 %

а, нм 0,4075 0,4074 0,4073 0,4070 0,4069 0,4076

p, мкОмм 0,1288 0,1273 0,1262 0,1226 0,1231 0,1295

Таблица 2

Механические свойства сплава 1421 после старения

Обработка Ств, МПа Ст0,2, МПа 5, % КСУ, кДж/м2

450 °С - 1,5 ч, вода +

+ 150 °С - 8 ч 535 414 10,2 69

12 ч 541 424 10,0 65

16 ч 549 435 8,8 -

24 ч 546 435 9,8 70

+ 170 °С - 8 ч 538 424 9,9 71

12 ч 546 435 9,8 66

450 °С - 1,5 ч, вода + деф. 15 % при 20 °С +

+ 150 °С - 8 ч 573 473 7,1 59

12 ч 574 481 6,8 57

16 ч 567 479 6,7 55

+ 170 °С - 8 ч 570 481 6,5 52

12 ч 572 485 6,3 50

450 °С - 1,5 ч, вода +деф.30 % при 20 °С +

+ 150 °С - 8 ч 585 498 5,8 55

12 ч 588 503 5,3 47

16 ч 584 504 4,5 39

+ 170 °С - 8 ч 590 490 5,5 40

12 ч 595 493 5,0 37

450 °С - 1,5 ч, вода + деф. 30 % при 150 °С +

+ 150 °С - 8 ч 590 500 5,9 62

12 ч 595 505 5,7 59

16 ч 590 500 5,5 53

+ 170 °С - 8 ч 595 490 5,8 60

12 ч 600 495 5,6 51

450 °С - 1,5 ч, деф. 30 %, вода +

+ 150 °С - 8 ч 547 444 11,1 97

12 ч 565 450 10,0 92

16 ч 559 446 9,8 87

+ 170 °С - 8 ч 550 450 10,7 89

12 ч 560 455 10,4 85

Для деформированных образцов максимальные значения прочностных характеристик достигаются при длительности выдержки 12 ч. Наибольшее повышение прочностных свойств как сплава 1421 обеспечивает прокатка при 150 °С с обжатием 30 % (см. табл. 2). Упрочнение сплавов при НТМО сопровождается снижением относительного удлинения (5) на 49 и 42 %, а также уменьшением КСУ на 37.44 % (холодная деформация) и 18.22 % (деформация при 150 °С). Важно отметить, что при использовании деформации при 150 °С формируется более благоприятное соотношение между прочностными характеристиками, пластичностью и ударной вязкостью, чем при холодном наклепе.

ВТМО, хотя и значительно слабее, чем НТМО, но вполне ощутимо повышает прочно-

стные свойства сплава 1421 по сравнению с не-деформированным состоянием: пределы текучести и прочности возрастают на 15.20 МПа, т. е. на 2,5.4,5 %. Одновременно после такой обработки увеличивается пластичность на 6.23 % и ударная вязкость на 14.28 %. Исследование поверхности разрушения ударных образцов сплава 1421 показало, что развитие трещин происходит как по телу, так и по границам зерен. ВТМО не изменила характера разрушения образцов исследованных сплавов при динамическом нагружении, однако существенно уменьшила количество ярко выраженных зернограничных фасеток (рис. 6).

Эти данные позволяют предполагать, что повышение ударной вязкости и, по-видимому, пластичности сплавов системы А1-Mg-Li следует связывать с затруднением интеркри-

а) б)

Рис. 6. Характерный вид разрушения ударных образцов сплава (х100): а - закалка 450 °С, 1,5 ч, вода + старение 170 °С, 12 ч; б - ВТМО (деформация 450 °С, 30 %, вода) + старение 170 °С, 12 ч

сталлитного разрушения после ВТМО. Торможению развития интеркристаллитных трещин способствует зубчатость на границах зерен, формирующаяся в процессе горячей деформации, а также наблюдающееся после ВТМО измельчение зернограничных частиц упрочняющих фаз за счет их выделения в приграничных областях и на элементах субструктуры. Таким образом, ВТМО позволяет увеличить пластичность и ударную вязкость сплава1421.

Заключение

По характеристикам пластичности и сопротивления деформации при температурах горячей деформации сплав 1421 относится к группе труднодеформируемых алюминиевых сплавов. Полученные данные о характеристиках пластичности и сопротивления деформации могут быть использованы в расчете режимов горячей прокатки для введения ограничений обжатий слитков и подкатов по пластичности и энергосиловым параметрам, а также режимов термомеханической обработки.

Наиболее значительное повышение прочностных характеристик алюминий-магний-литиевого сплава 1421 обеспечивает НТМО с деформацией в районе температур оптимального старения. ВТМО приводит к незначительному повышению прочностных свойств сплава 1421 (ов и о0,2 возрастают на 2,5.4,5 %). Но эта обработка заметно увеличивает пластичность (на 6.23 %), повышает ударную вязкость (на 13.28 %) и уменьшает склонность к интеркристаллитному охрупчива-нию.

Литература

1. Легкие сплавы, содержащие литий / М.Е. Дриц, Е.М. Падежнова, Л.Л. Рохлин и др. -М. : Наука, 1982. - 144 с.

2. Дриц, М.Е. Легирование сплава 01420 скандием /М.Е. Дриц, Л.С. Торопова, Г.Л. На-горничных // Известия вузов. Цветная металлургия. - 1983. - № 3. - С. 111-112.

3. Елагин, В.Е. Некоторые особенности распада твердого раствора скандия в алюминии / В.Е. Елагин, В.В. Захарова, Т.Д. Ростова // Металловедение и термическая обработка металлов. - 1983. - № Z - С. 5Z-60. DOI: 10.100Z/BF00Z41946

4. Захаров, В.В. О совместном легировании алюминиевых сплавов скандием и цирконием /

B.В. Захаров // Металловедение и термическая обработка металлов. - 2014. - № 6 (Z08). -

C. 3-8. DOI: 10.100Z/s11041-014-9Z46-5

5. Пластометрические исследования на автоматизированном цифровом пластомет-ре: учеб. пособие для самостоят. работы / сост. В.И. Крайнов, В.С. Кропачев. - Челябинск: Изд-во ЮУрГУ, 2004. - 25 с.

6. Исследование фазовых равновесий в твердом состоянии в алюминиевом углу системы Al-Mg-Li / М.Е. Дриц, Э.С. Каданер, В.И. Кузьмина, Н.И. Туркина //Изв. АН СССР. Металлы. -19Z3. - № 2. - С. 225-229.

Z. Lapasset, G. Influence de facteurs métallurgiques de la tenacité des alliages d'aluminium Z010 et Z050 / G. Lapasset, C. Renon //La Recherche Aérospatiale. - 1982. - № 5. - P. 313-326.

8. Kawabata, T. Intergranular Fracture of High Strength Aluminium Alloy / T. Kawabata // J. Jap. Inst. Light Metals. - 1983. - Vol. 33. -no. 1. - P. 38-54.

9. Корягин, Ю.Д. Структура и свойства сплавов системы Al-Mg-Li, упрочненных термической обработкой и деформацией / Ю.Д. Корягин, Б.К. Метелев, А.Ю. Данилович // Технология легких сплавов. - 1991. - № 9-10. -С. 35-39.

10. Карева, Н.Т. Термомеханическая обработка стареющих алюминиевых сплавов / Н.Т. Карева, Ю.Д. Корягин //Металловедение и термическая обработка металлов. - 2014. -№ 9 (711). - С. 28-33. DOI: 10.1007^11041-015-9786-5

Корягин Юрий Дмитриевич, д-р техн. наук, профессор кафедры материаловедения и физико-химии материалов, Южно-Уральский государственный университет, г. Челябинск; koriaginyd@susu. гц.

Крайнов Василий Иванович, канд. техн. наук, профессор кафедры процессов и машин обработки металлов давлением, Южно-Уральский государственный университет, г. Челябинск; krainovvi@sцsц. гц.

Поступила в редакцию 28 июня 2017 г

DOI: 10.14529/met170308

STRUCTURE AND PROPERTIES OF 1421 ALUMINIUM ALLOY SUBJECTED TO PLASTIC DEFORMATION AND HEAT TREATMENT

Yu.D. Koryagin, koriaginyd@susu.ru, V.I. Kraynov, krainovvi@susu.ru

South Ural State University, Chelyabinsk, Russian Federation

For the aluminium alloy 1421 plastic characteristics are studied and resistance to deformation is determined. Strengthening curves for the alloy are obtained both in as-cast state and for rolled billets. Effect of thermomechanical treatment schedules on the structure and properties of 1421 alloy. It is shown that the greatest effect of increasing strength characteristics of the alloy is provided by low-temperature thermomechanical treatment with deformation in the temperature range of optimal aging. These results may be used for calculation of hot deformation regimes of the alloy and for choosing thermomechanical treatment schedule resulting in optimal strengthening effects.

Keywords: aluminium alloy; plastic deformation; plastometric investigations; thermomechanical treatment; specific electric resistance; lattice parameter; mechanical properties.

References

1. Legkie splavy, soderzhashchie litiy [Lithium-Bearing Light Alloys]. N.Kh. Abrikosov, Ed. Moscow, Nauka Publ., 1982. 144 p.

2. Drits M.E., Toropova L.S., Nagornichnykh G.L. [Doping the 01420 Alloy with Scandium]. Izvestiya VUZ. Tsvetnaya metallurgiya, 1983, no. 3, pp. 111-112. (in Russ.)

3. Elagin V.I., Zakharov V.V., Rostova T.D. Some Features of Decomposition for the Solid Solution of Scandium in Aluminum. Metal Science and Heat Treatment, 1983, vol. 25, no. 7, pp. 546-549. DOI: 10.1007/BF00741946

4. Zakharov V.V. Combined Alloying of Aluminum Alloys with Scandium and Zirconium. Metal Science and Heat Treatment, 2014, vol. 56, no. 5-6, pp. 281-286. DOI: 10.1007/s11041-014-9746-5

5. Kraynov V.I., Kropachev V.S. Plastometricheskie issledovaniya na avtomatizirovannom tsifrovom plastometre [Plastometric Research with the Automatized Plastometer]. Chelyabinsk, SUSU Publ., 2004. 25 p.

6. Drits M.E., Kadaner E.S., Kuz'mina V.I., Turkina N.I. [Investigation of Solid-State Phase Equilibria in the Aluminium Corner of the Al-Mg-Li System]. Izvestiya ANSSSR. Metally, 1973, no. 2, pp. 225-229. (in Russ.)

7. Lapasset G., Renon C. Influence de facteurs métallurgiques de la tenacité des alliages d'aluminium 7010 et 7050. La RechercheAérospatiale, 1982, no. 5, pp. 313-326.

8. Kawabata T. Intergranular Fracture of High Strength Aluminium Alloy. J. Jap. Inst. Light Metals, 1983, vol. 33, no. 1, pp. 38-54.

9. Koryagin Yu.D., Metelev B.K., Danilovich A.Yu. [Structure and Properties of Al-Mg-Li System Alloys Hardened by Heat Treatment and Deformation]. Tekhnologiya legkikh splavov, 1991, no. 9-10, pp. 35-39. (in Russ.)

10. Kareva N.T., Koryagin Yu.D. Thermomechanical Treatment of Aging Aluminum Alloys. Metal Science and Heat Treatment, 2015, vol. 56, no. 9-10, pp. 483-488. DOI: 10.1007/s11041-015-9786-5

Received 28 June 2017

ОБРАЗЕЦ ЦИТИРОВАНИЯ

FOR CITATION

Корягин, Ю.Д. Структура и свойства алюминиевого сплава 1421, подвергнутого пластической деформации и термообработке / Ю.Д. Корягин, В.И. Крайнов // Вестник ЮУрГУ. Серия «Металлургия». - 2017. - Т. 17, № 3. - С. 64-72. DOI: 10.14529/теи70308

Koryagin Yu.D., Kraynov V.I. Structure and Properties of 1421 Aluminium Alloy Subjected to Plastic Deformation and Heat Treatment. Bulletin of the South Ural State University. Ser. Metallurgy, 2017, vol. 17, no. 3, pp. 64-72. (in Russ.) DOI: 10.14529/met170308

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.