Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Влияние чистоты металла и степени холодной деформации на структуру и свойства листов и плит из алюминиевых сплавов системы Al-Cu-Mg Берстенев Владимир Владимирович

Влияние чистоты металла и степени холодной деформации на структуру и свойства листов и плит из алюминиевых сплавов системы Al-Cu-Mg
<
Влияние чистоты металла и степени холодной деформации на структуру и свойства листов и плит из алюминиевых сплавов системы Al-Cu-Mg Влияние чистоты металла и степени холодной деформации на структуру и свойства листов и плит из алюминиевых сплавов системы Al-Cu-Mg Влияние чистоты металла и степени холодной деформации на структуру и свойства листов и плит из алюминиевых сплавов системы Al-Cu-Mg Влияние чистоты металла и степени холодной деформации на структуру и свойства листов и плит из алюминиевых сплавов системы Al-Cu-Mg Влияние чистоты металла и степени холодной деформации на структуру и свойства листов и плит из алюминиевых сплавов системы Al-Cu-Mg Влияние чистоты металла и степени холодной деформации на структуру и свойства листов и плит из алюминиевых сплавов системы Al-Cu-Mg Влияние чистоты металла и степени холодной деформации на структуру и свойства листов и плит из алюминиевых сплавов системы Al-Cu-Mg Влияние чистоты металла и степени холодной деформации на структуру и свойства листов и плит из алюминиевых сплавов системы Al-Cu-Mg Влияние чистоты металла и степени холодной деформации на структуру и свойства листов и плит из алюминиевых сплавов системы Al-Cu-Mg
>

Диссертация - 480 руб., доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Автореферат - бесплатно, доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Берстенев Владимир Владимирович. Влияние чистоты металла и степени холодной деформации на структуру и свойства листов и плит из алюминиевых сплавов системы Al-Cu-Mg : Дис. ... канд. техн. наук : 05.03.05 : Самара, 2004 82 c. РГБ ОД, 61:04-5/2252

Содержание к диссертации

Введение

1. Состояние вопроса по влиянию чистоты металла и степени холодной деформации на структуру и свойства листов и плит из алюминиевых сплавов системы AI-Cu-Mg 11

1.1 Химический и фазовый состав сплавов системы Al-Cu-Mg 11

1.2 Закономерности изменения свойств в системе Al-Cu-Mg 14

1.3 Термическая обработка 14

1.4 Полигонизация 22

1.5 Первичная рекристаллизация 26

1.6 Собирательная рекристаллизация 33

1.7 Разнозернистость и ее влияние на свойства листов из сплава Д 16ч толщиной 4,5 мм 37

1.8 Выводы. Цель работы, задачи исследования 42

2. Исследование влияния чистоты металла на свойства листов сплавов системы Al-Cu-Mg 44

2.1 Методика исследования 44

2.2 Микроструктура образцов листов в закаленном и состаренном состоянии 45

2.3 Изменение механических свойств листов при солнечном нагреве...46

2.4 Испытания на выносливость 47

2.5 Выводы 49

3. Исследование влияния чистоты металла на свойства плит из сплавов системы Al-Cu-Mg 50

3.1 Методика исследования 50

3.2 Макро и микро структура катанных и ковано-катаных плит 51

3.3 Механические свойства плит после естественного и искусственного старения 52

3.4 Выносливость и вязкость разрушения плит 53

3.5 Выводы 54

4. Влияние степени холодной деформации и отжигов на величину зерна 55

4.1 Методика исследования 55

4.2 Влияние степени холодной деформации на величину зерна 55

4.3 Влияние отжигов на величину зерна 55

4.4 Выводы 76

Основные результаты и выводы 77

Список использованных источников

Введение к работе

Обшивка фюзеляжей и нижняя поверхность крыльев всех российских и зарубежных пассажирских и транспортных самолётов изготавливается из листов и плит сплавов типа дуралюмин (системы Al-Cu-Mg). Эти сплавы обладают средней прочностью, но высокой вязкостью разрушения (Кс) и малой скоростью развития усталостных трещин (СРТУ). Эти качества очень важны для фюзеляжей и крыльев самолёта, испытывающих динамические и акустические нагрузки от работы двигателей, повторные нагрузки при полётах в неспокойном воздухе, кроме того, при каждых взлётах и понижении внешнего атмосферного давления фюзеляжи раздуваются и при посадках снова сжимаются, что создаёт дополнительные нагрузки на фюзеляж и его обшивку. Необходимо также учитывать, что ресурс современных пассажирских и транспортных самолётов достигает 60 000 часов. В календарном году 8 760 часов, т.е. суммарное время пребывания самолёта в воздухе равно примерно семи годам. Естественно, что к обшивкам фюзеляжа, растянутым поверхностям крыльев предъявляется комплекс требований, гарантирующих надёжную работу, в том числе обеспечение мелкого зерна. В технических условиях этот пункт формулируется так - при визуальном наблюдении зерно не должно быть видно, в практике, зерно не обнаруживается при его величине менее 100-200мкм.

Реально в России листы и плиты для обшивки фюзеляжей и нижней поверхности крыльев изготавливаются из сплавов Діб, Д16ч и 1163, Помимо меди и магния в этих сплавах присутствует марганец, в качестве антирекристаллизатора, и неизбежные примеси, в частности железо и кремний. Эти примеси оказывают значительное влияние на технологические и эксплуатационные характеристики сплавов, в особенности на Кс (вязкость разрушения). Поэтому представляется важным определить допустимое содержание этих примесей.

Листы поставляются после закалки и старения (обозначение Т), либо в отожжённом состоянии (М - мягкий), плиты, как правило, только в закалённом и состаренном состоянии, их толщина меняется в пределах 15 — 80 мм.

В последние годы обострилась проблема крупного зерна, появляющегося на поверхности обшивочных листов из сплавов Д16ч и 1163, приводя к массовому браку. Такая структура обнаруживается невооружённым глазом, она приводит к ухудшению, как эксплуатационных свойств, так и технологичности листов при формообразовании из них деталей методом пластической деформации, приводя к шероховатости поверхности, так называемой апельсиновой корке.

Цель работы

Комплексное исследование влияния различных факторов металлургического производства и чистоты металла, химического и фазового составов конструкционных сплавов Діб, Д16ч и 1163, сочетания разных степеней холодной деформации с различными типами отжигов и окончательной термической обработки на формирование зеренной структуры, обеспечивающей высокое качество листов и плит и мелкое зерно в готовых листах, производимых в закалённом и отожжённом состояниях.

Научная новизна работы

Комплексное исследование влияния чистоты металла, химического и фазового состава сплавов Діб, Д 16ч и 1163 в сочетании со степенью холодной деформации и режимами отжигов на свойства плит и листов и величину зерна обшивочных листов для фюзеляжей самолётов.

  1. Изучены эксплуатационные характеристики и влияние солнечного нагрева на свойства плит и листов сплавов Діб и Д16ч.

  2. Исследовано влияние степени холодной деформации при прокатке листов на величину зерна и установлена оптимальная граница деформации, необходимая для получения мелкого зерна.

  1. Изучены закономерности влияния температуры и продолжительности режимов различных технологических отжигов на величину зерна, установлена температурная граница отжигов, разделяющая области мелкого и крупного зерна.

  2. Установлена температурная (360 - 370) и временная зависимость линейной скорости роста (л.ср.) границ зерна и скорости зарождения центров рекристаллизации (с.з.ц.), выше которой происходит интенсивный рост (с.з.ц.) и образуется мелкое зерно. Ниже этой температуры возникают крупные зёрна.

Практическая ценность

1. Показана практическая возможность использования сплавов Д1бч и 1163
определённого химического и фазового состава для получения листов и плит с
высокими эксплуатационными характеристиками, обеспечивающими их
надёжное применение для низа крыла самолётов и обшивки фюзеляжей.

2. Установлены деформационные и температурно-временные режимы
производства листов, обеспечивающие образование мелких зёрен при поставке
листов в отожжённом состоянии (М) в соответствии с требованиями
стандартов.

  1. Подтверждены температурно-временные режимы закалки, обеспечивающие получение листов с мелким зерном в состоянии после закалки и старения (Т).

  2. На защиту выносятся следующие научные результаты и положения:

установлены закономерности влияния химического и фазового состава алюминиевых сплавов Д16ч и 1163 на величину зерна в обшивочных листах:

установление степени деформации при холодной прокатке листов, выше которой создаются условия для получения мелкого зерна:

установление температурной границы отжигов, выше которых происходит интенсивный рост скорости зарождения центров (с.з.ц.) рекристаллизации зёрен и обеспечивается образование мелких зёрен в листах, поставляемых в отожжённом состоянии (М); увеличение времени выдержки усиливает эту тенденцию;

закономерности образования зёрен в листах, поставляемых в закалённом и состаренном состоянии (Т).

Апробация работы Диссертация в целом представляет собой обобщение материалов, опубликованных работ. Материалы неоднократно обсуждались на технических совещаниях предприятий авиационной промышленности и на международных конференциях по алюминиевым сплавам. По теме диссертации опубликованы четыре научные работы.

Публикации

  1. Fridlyander J.N., Tkachenko Е.А., Berstenev V.V., Cherepok G.V., Latush-kina L.V., a.o. Effect of Microstmcture on the Cracking Resistance Characteristics High-Strength Alloy: Proceedings of The 7-th International Conference Aluminium alloy (ICAA-7), Charlottesville, Virginia, USA, v.3 (2000).

  2. Fridlyander J.N., Gmshko O.E., Berstenev V.V., Sheveleva L.M., Ivanova L.A.: Influence of Continuous and Discontinuous Recrystallization on the Properties of Cold-Rolled Sheets from Aluminium Alloys: Proceedings of The 8-th International Conference Aluminium alloy (ICAA-8), Cambridge, UK, v.3 (2002).

  3. Фридляндер И.Н., Систер В.Г., Грушко О.Е., Берстенев В.В. Алюминиевые сплавы - перспективный материал для автомобилестроения. МиТОМ №9, 2002 с.З -10.

  4. Фридляндер И.Н., Берстенев В.В., Ткаченко Е.А., Головизнина Г.М., Ланцова Л.П. Влияние термической обработки и деформации на

величину зерна и механические свойства сплавов типа дюралюмин (А1-Cu-Mg). МиТОМ, №6, 2003.

Структура и объём работы

Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, выводов, списка литературы, содержащего 53 наименование. Диссертация изложена на 82 страницах текста, содержит 32 рисунка и 23 таблицы.

Закономерности изменения свойств в системе Al-Cu-Mg

Теория дислокации объясняет механизм полигонизации. Остаточный изгиб кристалла связан с избытком краевых дислокации одного знака рис. 5 [5]. Соответствующие им неполные вертикальные атомные плоскости, выходящие на верхнюю грань кристалла, действуют как клинья, изгибающие кристалл. При отжиге дислокации одного знака перераспределяются и выстраиваются одна над другой в стенки. При этом под областью разрежения от одной дислокации оказывается область сгущения от другой дислокации, и поля упругих напряжений дислокации в значительной мере взаимно компенсируются. Стенка из дислокации не имеет дальнодействующего поля напряжений. Следовательно, образование дислокационных стенок - энергетически выгодный процесс, который должен идти самопроизвольно.

Дислокационные стенки в изогнутом кристалле образуются в результате сочетания процессов скольжения и переползания дислокации. Из сопоставления рис. 5 а и б [5] видно, что только скольжением в горизонтальных плоскостях дислокации не могут установиться одна над другой в виде вертикальной стенки. Для этого необходимо переползание, а оно состоит в достраивании или растворении кромок неполных атомных плоскостей и обеспечивается медленным диффузионным процессом. Скорость переползания - наиболее медленного процесса - определяет скорость выстраивания дислокации в стенки.

Стенка из дислокации одного знака является малоугловой границей, разделяющей соседние субзёрна с небольшой разориентировкой решёток. Таким образом, при возврате сузёрна с полигональными границами возникают вследствие выстраивания дислокации в стенки - малоугловые границы. Нагревание активизирует переползание большого числа дислокации.

Простые границы наклона, состоящие из одних краевых дислокации, и соответствующие им субзёрна в виде параллельных пластинок, проходящих через весь кристалл, наблюдают обычно только при отжиге после деформации, когда действует одна система скольжения. В поликристаплических металлах при средней и большой пластической деформации всегда происходит турбулентное течение, скольжение идёт по разным системам. Поэтому в них при отжиге образуются субзёренные границы, состоящие из смешанных дислокации. Такие границы образуются в результате простого и поперечного скольжения и переползания дислокации, причём самым медленным является переползание.

Субзёрна, образующиеся при отжиге после холодной деформации поликристаллического металла, обычно более или менее равноосны, но имеют криволинейные границы. Угловая разориентировка соседних субзёрен и в этом случае обусловлена избытком в субгранице дислокации одного знака.

Тело субзёрен свободно или почти свободно от дислокации. Образование разделённых малоугловыми границами субзёрен путём перераспределения дислокации и есть процесс полигонизации. При этом переползание является ведущим процессом.

При слиянии субграниц и перемещении тройного стыка два субзерна растут за счёт третьего, а разориентировка субзёрен около образующейся границы равна сумме разориентировок около исходных субграниц. Движущей силой этого процесса является стремление кристалла уменьшить энергию субграниц в расчёте на одну дислокацию.

На рис. 6 [5] стрелками показаны направления, по которым должны смещаться дислокации, участвующие в процессе слияния границ Р и Ґ. Ясно, что это слияние наступает в результате сочетания скольжения и переползания. Одно скольжение не может привести к равномерному распределению дислокации после слияния стенок. Следовательно, в укрупнении субзёрен миграцией субграниц, как и в их формировании на первых этапах полигонизации, переползание - самый медленный процесс - играет ведущую роль.

Укрупнение субзёрен путём коалесценции наблюдали при отжиге фольги непосредственно в колонне электронного микроскопа. Прямые наблюдения выявили постепенное размывание границ и исчезновение контраста между субзёрнами. А это значит, что субзёрна приобретают одинаковую кристаллографическую ориентацию.

Микроструктура образцов листов в закаленном и состаренном состоянии

Листы отличаются разным количеством избыточных фаз, увеличение которых связано прежде всего с содержанием в сплаве железа, образующего нерастворимые избыточные фазы. В сплаве Діб избыток основных упрочняющих элементов - меди и магния - также увеличивает количество избыточных фаз за счёт нерастворяющихся целиком упрочняющих фаз Q и S. Большинство листов имеют полностью рекристаллизованную структуру при относительно незначительном изменении размера зерна.

С ростом количества избыточных фаз Кс двух ориентации образцов снижается. При этом долевые и поперечные образцы создают свои области разброса данных. Обеднение сплава основными легирующими элементами повышает пластичность и работу пластической деформации до разрушения. Изломы образцов для определения Кс в области статического разрушения вблизи вершины усталостной трещины в среднем наклонены под углом, близким к 45, по отношению к поверхности образца, однако отдельные участки поверхности разрушения параллельны или перпендикулярны ей.

Характерным элементом рельефа являются ямки. Ориентация и расположение ямок, а также наличие в большинстве из них интерметаллидов позволяют считать их возникновение результатом разрушения включений интерметаллидов, расположенных на пути движения трещины в некоторой достаточно узкой области. В сплавах с повышенным количеством избыточных фаз и на поперечных образцах таких ямок больше. Анализ изломов свидетельствует о возможности следующих механизмов разрушения: разрушение включений под действием нормальных напряжений, приводящие к появлению ямок и вертикальных участков; внутризёренное разрушение под действием касательных напряжений, формирующее плоские участки под углом 40 - 70 к поверхности образца; межзёренное разрушение преимущественно по граничным поверхностям, параллельным поверхности образца (листа).

Из научно-технического обзора литературы следует, что производство пассажирских и транспортных самолетов будет возрастать. Обшивка фюзеляжей и крыльев изготавливается из листов и плит из сплава типа дюралюмин Діб.

В последние годы обострилась проблема крупного зерна, появляющегося на поверхности обшивочных листов из сплавов Д16ч и 1163, приводя к массовому браку. Такая структура обнаруживается невооружённым глазом, она приводит к ухудшению как эксплуатационных свойств, так и технологичности листов при формообразовании из них деталей методом пластической деформации, приводя к шероховатости поверхности, так называемой апельсиновой корке.

Цель работы заключается в исследовании влияния различных факторов металлургического производства и чистоты металла, химического и фазового составов алюминиевых сплавов Діб, Д16ч и 1163, сочетания разных степеней холодной деформации с различными типами отжигов и окончательной термической обработки на формирование зеренной структуры, обеспечивающей высокое качество листов и плит и мелкое зерно в готовых листах, производимых в закалённом и отожжённом состояниях.

Для достижения поставленной цели в необходимо выполнить следующую программу работ: 1. Провести комплексное исследование влияния чистоты металла, химического и фазового состава сплавов Діб, Д16ч и 1163 в сочетании со степенью холодной деформации и режимами отжигов на свойства плит и листов и величину зерна обшивочных листов для фюзеляжей самолётов. 2. Изучить эксплуатационные характеристики и влияние солнечного нагрева на свойства плит и листов сплавов Діб и Д1бч. 3. Исследовать влияние степени холодной деформации при прокатке листов на величину зерна и установить величину деформаций, необходимую для получения мелкого зерна. 4. Изучить закономерности влияния температуры и продолжительности режимов различных технологических отжигов на величину зерна. 5. Установить температурные и временные зависимости линейной скорости роста границ зерна и скорости зарождения центров рекристаллизации.

В работе использовались стандартные методы испытаний при растяжении при комнатной и повышенных температурах, на усталость, работу разрушения образца с заранее нанесённой трещиной, коррозионную стойкость. Испытания на выносливость производились при частоте 40 Гц ( 2300 циклов/мин) и при 0,17 Гц (8 - 10 циклов/мин) при двух уровнях напряжений 16 и 20 кгс/мм2. На малоцикловую выносливость испытывались образцы с отверстием 05 мм при концентраторе напряжений (a=2,6 и с боковым надрезом при концентраторе напряжений (а =4,3 при напряжении равном 18 кгс/мм .

Статическую прочность и ползучесть измеряли на долевых и поперечных плоских образцах с шириной рабочей части 20 мм. Испытания на скорость роста усталостной трещины (СРТУ), вязкость разрушения Кс проводили на продольных и поперечных образцах шириной 200 и длиной 600 мм с центральной сквозной трещиной.

Средний размер зерна изучали линейным методом, как среднее значение результатов измерений 50 - 100 зёрен, находящихся на секущей, проведенной на шлифах вдоль, поперёк направления деформации и под углом 45.

Макро и микро структура катанных и ковано-катаных плит

Листы отличаются разным количеством избыточных фаз, увеличение которых связано прежде всего с содержанием в сплаве железа, образующего нерастворимые избыточные фазы. В сплаве Діб избыток основных упрочняющих элементов - меди и магния - также увеличивает количество избыточных фаз за счёт нерастворяющихся целиком упрочняющих фаз Q и S. Большинство листов имеют полностью рекристаллизованную структуру при относительно незначительном изменении размера зерна.

С ростом количества избыточных фаз Кс двух ориентации образцов снижается. При этом долевые и поперечные образцы создают свои области разброса данных. Обеднение сплава основными легирующими элементами повышает пластичность и работу пластической деформации до разрушения. Изломы образцов для определения Кс в области статического разрушения вблизи вершины усталостной трещины в среднем наклонены под углом, близким к 45, по отношению к поверхности образца, однако отдельные участки поверхности разрушения параллельны или перпендикулярны ей.

Характерным элементом рельефа являются ямки. Ориентация и расположение ямок, а также наличие в большинстве из них интерметаллидов позволяют считать их возникновение результатом разрушения включений интерметаллидов, расположенных на пути движения трещины в некоторой достаточно узкой области. В сплавах с повышенным количеством избыточных фаз и на поперечных образцах таких ямок больше. Анализ изломов свидетельствует о возможности следующих механизмов разрушения: разрушение включений под действием нормальных напряжений, приводящие к появлению ямок и вертикальных участков; внутризёренное разрушение под действием касательных напряжений, формирующее плоские участки под углом 40 - 70 к поверхности образца; межзёренное разрушение преимущественно по граничным поверхностям, параллельным поверхности образца (листа).

Из научно-технического обзора литературы следует, что производство пассажирских и транспортных самолетов будет возрастать. Обшивка фюзеляжей и крыльев изготавливается из листов и плит из сплава типа дюралюмин Діб.

В последние годы обострилась проблема крупного зерна, появляющегося на поверхности обшивочных листов из сплавов Д16ч и 1163, приводя к массовому браку. Такая структура обнаруживается невооружённым глазом, она приводит к ухудшению как эксплуатационных свойств, так и технологичности листов при формообразовании из них деталей методом пластической деформации, приводя к шероховатости поверхности, так называемой апельсиновой корке.

Цель работы заключается в исследовании влияния различных факторов металлургического производства и чистоты металла, химического и фазового составов алюминиевых сплавов Діб, Д16ч и 1163, сочетания разных степеней холодной деформации с различными типами отжигов и окончательной термической обработки на формирование зеренной структуры, обеспечивающей высокое качество листов и плит и мелкое зерно в готовых листах, производимых в закалённом и отожжённом состояниях.

Для достижения поставленной цели в необходимо выполнить следующую программу работ: 1. Провести комплексное исследование влияния чистоты металла, химического и фазового состава сплавов Діб, Д16ч и 1163 в сочетании со степенью холодной деформации и режимами отжигов на свойства плит и листов и величину зерна обшивочных листов для фюзеляжей самолётов. 2. Изучить эксплуатационные характеристики и влияние солнечного нагрева на свойства плит и листов сплавов Діб и Д1бч. 3. Исследовать влияние степени холодной деформации при прокатке листов на величину зерна и установить величину деформаций, необходимую для получения мелкого зерна. 4. Изучить закономерности влияния температуры и продолжительности режимов различных технологических отжигов на величину зерна. 5. Установить температурные и временные зависимости линейной скорости роста границ зерна и скорости зарождения центров рекристаллизации.

Влияние степени холодной деформации на величину зерна

Средний размер зерна изучали линейным методом, как среднее значение результатов измерений 50 - 100 зерен, находящихся на секущей, проведённой на шлифах вдоль, поперёк направления деформации и под углом 45.

Для определения фазового состава шлифы травили 0,5%HF. Для определения размера зерна шлифы оксидировали и смотрели в поляризованном свете.

Влияние степени холодной деформации на величину и число зёрен показано на рис. 17, 18-22, 23, 24, а фазы упрочнители на рис. 16. Из кривых следует, что для получения мелкого зерна с меньшей протяжённостью необходима степень деформации более 50%, значительное влияние при этом оказывает режим отжига. В частности отжиг при температуре 360С даёт существенно худшие результаты, чем отжиг при температурах 410-430С.

Проведено детальное исследование листов двух партий, условно обозначенных: партия №1 и партия №2. Мелкое зерно стабильно получается в закалённых листах, крупное зерно может образовываться при неправильно выбранных режимах отжига. 4.3 Влияние отжигов на величину зерна

В заводской практике используется три типа отжигов; 1. Отжиг горячекатаных рулонов - так называемый предварительный отжиг; 2. Промежуточный отжиг в процессе холодной прокатки; 3. Окончательный отжиг готовых листов,

В работе исследовались различные комбинации предварительного и промежуточного отжигов и окончательной термической обработки - на листах партии № 1 - табл. 22, рис. 25, 26-29,30, 531. Предварительные отжиги велись по режимам 410С - 30 минут, 360С - 20 минут и 6 часов нагрева до 410С; окончательная термическая обработка велась по режимам: закалка и старение; отжиги 6 часов до 360С; 11 часов до 360С и 410С 30 минут. Кроме того, исследовались варианты с промежуточным отжигом по тем же режимам, что и при окончательной термической обработке и без промежуточного отжига.

В отсутствии промежуточного отжига после окончательной термической обработки закалки зерно всегда мелкое, в случае после отжига при 360С в течение 6 часов и, особенно, после отжига 360С - 11 часов, зерно укрупняется, хотя есть некоторое различие у листов разной толщины 2, 3 и 1,5 мм. Промежуточный отжиг по всем режимам окончательной термической обработки практически не влияет на размер зерна или приводит к укрупнению; поэтому его можно не приводить, если только он не нужен для предотвращения образования кромок при прокатке.

Примерно такая же картина наблюдается на листах партии № 2 - табл. 23, рис. 32. Однако в этом случае зерно вырастает до значительно больших размеров, причём предварительный отжиг при 410С - 30 минут оказывается менее эффективным для измельчения зерна, чем отжиг при этой же температуре (410С), но в течение 6 часов. Отличие листов обоих партий состоит в том, что партия № 1 подвергалась помимо указанных в табл. 5-3 режимов предварительных отжигов ещё одному предварительному отжигу в течение 6 часов при 410С. Именно это отличие и привело к более мелкому зерну в листах партии № 1.

Из сопоставления рассмотренных вариантов следует, что выше температуры 380 - 420 С и вплоть до температуры закалки 500 С число центров рекристаллизационных зёрен растёт быстрее, чем линейная скорость роста и происходит измельчение зерна; в этом же температурном интервале при более низких температурах необходима более длинная выдержка, чем при температуре закалки.

Предварительный отжиг при 410С приводит к некоторому измельчению зерна, особенно, при увеличении его продолжительности с 30 минут до 6 часов. Однако решающее влияние на величину зерна оказывает окончательный отжиг, причём и в этом случае оптимальной является температура 410"C - особенно при достаточно продолжительной выдержке. Обнаружен значительный разброс результатов между партиями №1 и №2. Вероятно, это связано с колебаниями фактических температур в печных агрегатах при проведении отжигов, а также использованием для партии №1 двойного предварительного отжига. конечном результате при использовании при предварительных и окончательных отжигах температур порядка 410 - 430С и при необходимых выдержках в обоих партиях обеспечивается получение листов с мелким зерном. Что касается промежуточного отжига, то он не приводит к уменьшению величины зёрен, в отдельных случаях укрупняет их. Поэтому его можно и не применять, если только he существует каких-либо технологических потребностей в его использовании, например, для устранения при прокатке рваных кромок, что особенно необходимо при производстве широких до 2000 мм и тонких 0,6 - 0,8 мм листов.

1. Проведено исследование влияния степени холодной деформации при прокатке и различных видов термической обработки (закалки, отжигов) на величину и количество зерен.

2. Установлено, что колебание химического и фазового состава основных компонентов Си и Mg и их соотношения, примесей Mn, Fe, Si в установленных стандартами пределах не влияет на величину зерна.

3. Крупные зерна появляются только на листах из алюминиевых сплавов системы Al-Cu-Mg в отожженном состоянии. В закаленных и состаренных обшивочных листах зерно всегда мельче.

4. Установлены в эксперименте зависимость величины зерна от степени холодной деформации при прокатке листов. Лучшие результаты имеют место у листов, прокатанных со степенью холодной деформации более 50%.

5. Как показал анализ, повышение температуры предварительного и окончательного отжигов до 410-420С позволяет надежно получать листы с мелкозернистой структурой. Решающую роль в формировании требуемой структуры катаного металла играет окончательный отжиг. Промежуточный отжиг может приводить к укрупнению зерна.

Похожие диссертации на Влияние чистоты металла и степени холодной деформации на структуру и свойства листов и плит из алюминиевых сплавов системы Al-Cu-Mg