Ильясов Р.Р.1, Автократова Е.В.2, Валеев И.Ш.3, Ситдиков О.Ш.4, Маркушев М.В.5

ИЗМЕНЕНИЕ СТРУКТУРЫ И ТВЕРДОСТИ ХОЛОДНОКАТАНОГО СПЛАВА Al-5Mg-0,2Sc-0,08Zr ПОД ДЕЙСТВИЕМ МОЩНЫХ ИМПУЛЬСОВ ТОКА

Сафиуллин А.Р., Сафиуллин Р.В., Сафин Ф.Ф., Ахунова А.Х., Дмитриев С.В.

ИЗУЧЕНИЕ ФОРМОИЗМЕНЕНИЙ РЕБЕР ЖЕСТКОСТИ ТРЕХСЛОЙНЫХ ПОЛЫХ КОНСТРУКЦИЙ, ПОЛУЧЕННЫХ СВЕРХПЛАСТИЧЕСКОЙ ФОРМОВКОЙ

При совершенствовании процесса изготовления полых конструкций с гофри- рованным заполнителем методом сверхпластической формовки (СПФ) важнейшим является определение ограничений на геометрические параметры конструкции, а также эффективных параметров процесса, таких как закон изменения давления га- за, обеспечивающего выполнение условия сверхпластического течения в ребрах жесткости при минимизации времени формовки. Решение этого вопроса многова- риантно и основывается, как правило, на производственном опыте. Существенную помощь при решении вышеперечисленных задач может оказать компьютерное мо- делирование.

В работе исследовалось влияние максимального значения давления газа на процесс формообразования ребер жесткости. Формовка проводилась при значени- ях давления 1, 10 и 100 Мпа. Моделирование проводилось в условиях переменной плотности сетки.

1. Петров Е.Н., Родионов В.В., Кузьмин Э.Н., Лутфуллин Р.Я., Сафиуллин Р.В. Ячеистые конструкции. Снежинск: РФЯЦ-ВНИИТФ, 2008, 176 с.

2. Ахунова А. Х., Дмитриев С. В., Круглов А. А., Сафиуллин Р. В. Моделирование процесса сверхпластической формовки полых конструкций с гофрированным заполнителем из титанового сплава ВТ6 // Перспективные материалы. 2011. №12. С. 42-44.

ФГБУ науки Институт проблем сверхпластичности металлов РАН, Уфа, РФ

[e-mail]; [e-mail]; [e-mail]; [e-mail]; [e-mail]

Изучены особенности изменения микроструктуры и микротвердости холод- нокатаного со степенью деформации ~80 % алюминиевого сплава 1570С системы Al–Mg–Sc–Zr под действием мощных импульсов тока (электроимпульсной обра- ботки (ЭИО)).

Обнаружено, что в результате ЭИО происходит снижение микротвердости холоднокатаного сплава со ~142 до ~118 HV при величинах энергии обработки

~1,66×104 А2 с/мм4 и до ~87 HV – при энергиях, превышающих 1,79×104 А2 с/мм4. Показано, что такие изменения микротвердости обусловлены процессами транс- формации деформационной структуры сплава. А именно, при ЭИО в его матрице протекали процессы возврата и рекристаллизации с образованием частично рекри- сталлизованной мелкозернистой структуры. При этом обработка с энергией в ин- тервале 1,66–1,68×104 А2 с/мм4 приводила к формированию рекристаллизованных зерен размером ~3-4 мкм лишь вблизи исходных высокоугловых границ и внутри полос сдвига, внесенных в материал в процессе холодной прокатки. С увеличением энергии ЭИО до 1,94×104 А2 с/мм4 наблюдалось увеличение объемной доли рекри- сталлизованных зерен с 17 до 64% с соответствующим «распространением» облас- тей рекристаллизованных зерен того же размера в тело исходных зерен.

Показано, что образование новых мелких зерен при ЭИО холоднокатаного сплава качественно не отличается от процессов формирования статически рекри- сталлизованных зерен, происходящих при его обычном печном нагреве и отжиге при температуре 520 ºC (~0,85 Т пл) длительностью от 10 до 120 минут. При этом размер рекристаллизованных зерен после отжига сплава в указанном временном интервале составил также ~3–4 мкм, однако их объемная доля была значительно меньше и после максимальной выдержки не превышала 25–30 %.

Рассмотрена природа обнаруженного поведения сплава с позиций известных представлений об эффекте переходных металлов на структуру и свойства алюми- ниевых сплавов. Обсуждена причина высокой термической стабильности дефор- мационной структуры сплава, обусловленная наличием высокой плотности дис- персных частиц Al3(Sc,Zr), которые сохраняли когерентность с алюминиевой мат- рицей во всем исследованном интервале энергий ЭИО и эффективно препятство- вали перестройке дислокационной структуры и миграции границ зерен.

Сделано заключение о том, что ЭИО может являться перспективным методом получения листов из алюминиевых сплавов типа 1570 с мелкозернистой структу- рой.

Дата добавления: 2017-01-14