CC BY
44
УДК 539.3
ТЕКСТУРА И ФЕСТОНООБРАЗОВАНИЕ В ВАКУУМПЛАВЛЕННОЙ И МИКРОЛЕГИРОВАННОЙ ИТТРИЕМ МЕДИ ПЛОСКОГО ПРОКАТА
© Н.В. Камышанченко1*, В.А. Беленко1*, М.И. Дурыхин1*, А.В. Гальцев1*, И.М. Неклюдов2*, Б.В. Борц2*
:) Белгородский государственный университет, г. Белгород, Россия 2) ННУ ХФТИ АН, Украина, e-mail: [email protected]
Ключевые слова: текстура; иттрий; микролегирование; фестонообразование.
Работа посвящена исследованию фестонообразования и текстуры в вакуумплавленной и микролегированной металлическим иттрием ИтМ-1 меди плоского проката.
Большая часть листов и лент из меди, полученных прокаткой заготовок после вакуумно-индукционной переплавки, используются в электронной промышленности для изготовления деталей методом штамповки с глубокой вытяжкой. Листовой материал должен удовлетворять комплексу требований: иметь оптимальный размер зерна, необходимый запас пластичности и уровень прочности должен быть изотропным. Анизотропия свойств, обусловленная текстурой деформации или текстурой рекристаллизации листа, приводит к образованию на готовом изделии «фестонов» [1]. Анизотропию свойств листовых материалов уменьшают путем перекрестной прокатки. В условиях производства длинномерных лент с анизотропией свойств борются путем рационального выбора режимов механикотермической или термической обработки материала.
Большое влияние на анизотропию материалов оказывают примеси [1-3]. Наряду с положительными свойствами высокочистая вакуумплавленная медь име-
ет целый ряд недостатков. Улучшить многие физикомеханические и технологические характеристики можно легированием. По ряду параметров многим современным требованиям к меди удовлетворяет микролегирование иттрием и скандием.
Для оптимального определения оптимального содержания иттрия исследовали температуру солидуса для полученных сплавов по микроструктуре закаленных образцов. Оптимальное содержание для применяемых современных технологических процессов должно находиться в пределах 0,01-0,02 %.
В качестве исходного материала для получения слитков меди марки МВ и микролегированной ММВ использовали катодную медь марки М1к и металлический иттрий ИтМ-1. Переплавку осуществляли в ваку-ум-индукционной печи. Полученные слитки подвергались ковке при 700 °С на сутунку размером
30x80x180 мм и горячей прокатки при 700 °С с обжатием 25 % за пропуск на сутунку толщиной 30 мм.
Таблица 1
Материал Температура отжига, °С B , кг/мм2 ст0,2 , кг/мм2 5 , % Глубина вдавливания, мм при диаметре пуансона 20 мм р при 20 °С, 0м-м-109 р300К р4.2К
МВЭ б.о 42,6 35,8 3,6 6,5-6,8 16,86-17,61 100-290
300 22,4 7,3 56,4 7,8-8,4
500 19,2 4,6 52,7 9,2-9,9
600 17,7 3,5 48,5 9,5-9,9
ММВ с 0,01% иттрия б.о 43,4 37,6 2,9 6,3-6,7 16,94-17,35 160-240
300 27,5 6,8 48,5 7,2-7,8
500 20,5 5,6 49,0 9,3-9,8
600 19,6 4,7 48,6 9,5-9,9
ММВ с 0,02% иттрия б.о 42,8 37,7 3,0 6,3-6,8 16,90-17,23 160-260
300 25,9 15,8 28,7 7,5-7,9
500 21,8 6,0 61,0 9,5-9,9
600 21,0 4,9 56,5 9,4-9,9
Для получения полос применяли холодную (20 °С) прокатку кованных и прокатанных сутунок до 3 мм на стане сортовой прокатки ТРИО 180 с обжатием за пропуск 15-20 %. Полученные полосы отжигали в вакууме при б00 °С в течение 1 часа и подвергали холодной прокатке на ленты толщиной 0,5-0,З мм на стане сортовой прокатки ТРИО 180 с обжатием за пропуск ~20 %.
Результаты испытания показали, что последующий отжиг влияет на механические, технологические и электрические характеристики микролегированной меди в сравнении с более дорогим способом, каким является вакуумный электроннолучевой (MBЭ) способ переплавки (табл. 1), а именно: прочностные свойства лент меди MMB с добавками 0,01 и 0,02 % иттрия на 10-15 выше показателей меди MBЭ, полученных по одинаковым режимам.
Исходя из того, что требованием к штампуемому материалу для лент толщиной 0,З-1,0 мм глубина выдавливания сферической лунки (по методу Эриксона) должна быть не менее 7 мм при пуансоне диаметром 30 мм, исследуемый материал удовлетворяет этим требованиям.
Значения удельного электросопротивления р20°С и значение относительного электросопротивления
Y = p3°°K после отжига в вакууме при 500 °С в тече-
p4,2K
ние часа несколько лучше в меди MBЭ в сравнении с медью MMB, но легирование меди малыми (0,010,02 %) добавками иттрия снижает разброс значений электрических характеристик, которые имеются в меди MBЭ.
Таким образом, легирование меди МК после вакуумно-индукционной переплавки оптимальными величинами иттрия (0,01-0,02 %) способствует улучшению прочностных и электрических характеристик в сравнении с медью вакуумно-электронно-лучевой переплавки.
ЛИТЕРАТУРА
1. Смирягин А.П., Смирягина Н.А., Белова В.М. Промышленные цветные металлы и сплавы. М.: Металлургия, 1974. 488 с.
2. Вассерман Г., Гревен И. Текстура металлических материалов: пер. с нем. / под ред. М.М. Бродкиной. М.: Металлургия, 1969. 657 с.
3. Микляев П.Г., Фридман Я.Б. Анизотропия механических свойств металлов. М.: Металлургия, 1986. 224 с.
БЛАГОДАРНОСТИ: Работа выполнена в центре коллективного пользования БелГУ (при поддержке ФЦП «Научные и научно-педагогические кадры инновационной России» на 2009-2013 гг. государственный контракт № П2275 от 13 ноября 2009 г.) и в ННЦ ХФТИ АН, Украина в соответствии с договором между БелГУ и ННЦ ХФТИ.
Поступила в редакцию 15 апреля 2010 г.
Kamyshanchenko N.V., Belenko V.A., Durykhin M.I., Galt-zev A.V. Neklyudov I.M., Bortz B.V. Texture and earing in vacuum and microalloyed with yttrium flat-rolled copper.
The paper presents the research on earing and texture in vacuum of smelted and microalloyed with metal yttrium flat-rolled copper.
Key words: texture; yttrium; microalloying; earing.
