Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Обзор литературы 10
1.1. Преимущества алюминиевых вагонов перед стальными 10
1.2. Требования к алюминиевым сплавам, предназначенным для изготовления железнодорожных вагонов 16
1.3. Алюминиевые сплавы на основе системы Al-Mg-Si, используемые для изготовления железнодорожных- вагонов 19
1.4. Свариваемые сплавы на основе системы Al-Zn-Mg 21
1.5. Диаграмма состояния Al-Zn-Mg 29
1.6. Устойчивость твердого раствора в сплавах системы Al-Zn-Mg 32
1.7. Свариваемый коррозионно-стойкий алюминиевый сплав 1935 37
Глава 2. Материалы для исследования и методы исследования 39
2.1. Материалы для исследования 39
2.1.1. Приготовление сплава 1935В и отливка круглых слитков 0510 мм и плоских слитков сечением 310x1110 мм 40
2.2. Методика исследования 59
Глава 3. Выбор нового сплава и технологии получения прессованных полуфабрикатов 64
3.1. Уточнение химического состава сплава 1935. Создание сплава 1935В 64
3.2. Исследование структуры и свойств слитков из сплава 1935В 67
3.3. Металловедческое обоснование температурных режимов прессования. Закалка на прессе полуфабрикатов из сплава 1935В 73
Глава 4. Исследования структуры и свойств прессованных полуфабрикатов 80
4.1. Исследование структуры прессованных панелей и профилей из сплава 1935В 80
4.2. Выбор режима искусственного старения прессованных полуфабрикатов из сплава 1935В 86
4.3. Механические свойства прессованных полуфабрикатов из сплава 1935В 99
Глава 5. Исследования сварных соединений прессованных профилей из сплава 1935в 102
5.1. Исследование свариваемости сплава 193 5В 104
5.1.1. Исследование структуры сварных соединений 104
5.1.2. Исследование свойств сварных соединений 112
5.2. Исследование свариваемости прессованных полос сплава* 1935В с листами из сплавов Амц, Д12, Амг2, АмгЗ, Амг4 117
Выводы по работе 123
Рекомендации по применению 125
Список литературы 128
Приложения
- Требования к алюминиевым сплавам, предназначенным для изготовления железнодорожных вагонов
- Свариваемые сплавы на основе системы Al-Zn-Mg
- Приготовление сплава 1935В и отливка круглых слитков 0510 мм и плоских слитков сечением 310x1110 мм
- Металловедческое обоснование температурных режимов прессования. Закалка на прессе полуфабрикатов из сплава 1935В
Введение к работе
Россия в І настоящее- время имеет ограниченный? опыт строительства вагонов скоростных пассажирских поездов и, соответственно .небольшой опыт использования деформируемых полуфабрикатов из алюминиевых сплавов в скоростном транспорте. В экономически развитых странах кроме пассажирских вагонов скоростных поездов алюминиевые: сплавы широко применяются для изготовления» грузовых вагонов и полувагонов, а также в : вагонах монорельсового транспорта, метро, трамваев- т других видов- транспортных систем.
Цель работы:
- . выбор алюминиевого деформируемого сплава, который по? комплексу своих технологических и эксплуатационных свойств в максимальной степени: отвечает требованиям, предъявляемым к материалам вагонов транспортных систем; разработка опытно-промышленной технологии производства и» термоадъюстажной обработки прессованных полуфабрикатов, включая крупногабаритные полые панели из этого сплава;
- проведение всесторонних исследований структуры и комплекса прочностных, коррозионных и ресурсных характеристик прессованных полуфабрикатов из нового сплава и сварных соединений их них.
Научная новизна:
1. Развиты металловедческие принципы закалки на прессе алюминиевых сплавов и, с учетом этих положений, выбран состав нового сплава, которому была присвоена марка 1935В.
Сплав обладает высокой устойчивостью твердого раствора и имеет широкий температурный диапазон его существования" (315°С - 610°С), который включает температурную область прессования (380°С - 540°Є).
2. Выявлены причиньг необычно г высокой устойчивости твердого раствора в новом сплаве при непрерывном охлаждении, объясняемые. узостью температурного интервала устойчивости твердого раствора; описываемого С-кривой, и сильным смещением его в область пониженных температур и длительных выдержек. Благодаря этой особенности-сплава 1935В, удалось реализовать на практике промышленную технологию закалки на прессе с помощью воздушного охлаждения уникальных полых крупногабаритных панелей.
3. Изучена структура прессованных изделий из нового сплава, определен температурный диапазон рекристаллизации. Выбранный состав сплава (высокое отношение Zn к Mg, наличие комплексной микродобавки переходных металлов Zr, Сг, Мп, Мо) обеспечивает высокую термическую стабильность нерекристаллизованной структуры, которая устойчиво формируется при всех температурно-скоростных режимах прессования.
Отсутствие рекристаллизации ; обеспечивает повышенный комплекс . прочностных и ресурсных свойств:
Практическая значимость работы:.
1. Выбран и запатентован новый деформируемый алюминиевый сплав 1935В на основе системы; Al-Zn-Mg (патент РФ № 2288293 от 27.1 К2006г,), который по комплексу служебных и технологических свойств в наибольшей: мере,- по сравнению с другими; существующими алюминиевымиг сплавами;,, отвечает требованиям; предъявляемыми к конструкционным; материалам, используемым в .вагоностроении, а также обладает высокой технологичностью в металлургических переделах.
2.. Разработана промышленная; технология? производства г прессованных полуфабрикатов;, включая крупногабаритные полые; панелш из сплава .
3.. Разработана жзапатентована:новая? конструкция; прессового инструмента; позволяющая1 получать полые однокамерные профили; ж трубы с минимально&разностенностью (Патент-РФ № 2314887 от20Ю1.08т.)к
- ТУ 1813-626-07510017-2008Ь;«Профили и; панелш прессованные изі алюминиевого; сплава: марки 1935В» (срок действиях с 29.05i2008r.)v — заказчик ®А0ї «Московские Монорельсовые Дороги», 5; Изготовлены и переданы заказчику опытно-промышленные партит крупногабаритных пустотелых профилей АП118, АПГ19 и панелей АП98ЯІ, АП98ЯП из сплава= марки 1935В для изготовления» вагонов многофункционального средства (МФТЄ) в ОАО «ММД», г. Москва. Поставленные задачи в процессе выполнения данной работы были полностью реализованы. Выбранный сплав 1935В на основе системы Al-Zn-Mg в наибольшей степени отвечает требованиям, предъявляемым материалам в вагоностроении. Это подтверждено фактическими результатами, полученными в рамках данной работы. Разработан и запатентован в Федеральной службе по интеллектуальной собственности, патентам и товарным знакам (Роспатент) новый алюминиевый сплав 1935В из группы Al-Zn-Mg. Разработаны промышленные технологии производства прессизделий и выпущены технические условия ТУ 1813-591-07510017-2005 «Профили и панели прессованные крупногабаритные пустотелые из алюминиевых сплавов для вагоностроения», ТУ 1813-626-07510017-2008 «Профили и панели прессованные из алюминиевого сплава марки 1935В». Изготовлены опытно-промышленные партии профилей и панелей из сплава 1935В для сборки макета скоростного вагона монорельсового транспорта на ОАО «Московские монорельсовые дороги» (ММД). Проведены всесторонние исследования качества прессованных полуфабрикатов и сварных соединений из этого сплава.
Результаты проведенной работы имеют большое практическое значение и будут использованы в создании проектной документации на производство вагонов скоростного монорельсового транспорта и пассажирских вагонов высокоскоростных ж.д. поездов.
Требования к алюминиевым сплавам, предназначенным для изготовления железнодорожных вагонов
Основными характеристиками при выборе материала в производстве кузовов вагонов В СП- являются конструкционные, технологические и эксплуатационные свойства металла, обеспечивающие прочность конструкций кузова на заданные нагрузки при уменьшении общей массы тары. В целом алюминиевые сплавы, обладающие высокой удельной прочностью, коррозионной стойкостью и широким выбором полуфабрикатов - отвечают предъявляемым требованиям. Алюминиевые сплавы, предназначенные для использования в вагоностроении, должны удовлетворять ряду требований, которые можно разделить на три группы. Прежде всего, сплавы должны обладать необходимым комплексом служебных свойств, обеспечивающих надежную и долговечную эксплуатацию вагонов. К таким свойствам относятсяг прочность,, высокая» энергоемкость разрушения, высокое сопротивление циклическим нагрузкам, которые действуют на вагоны при их движении; высокая коррозионная стойкость. Эти требования к алюминиевым сплавам, используемым в вагоностроении, являются основными [1,6,8]. Кроме- этого, алюминиевые сплавы должны обладать хорошей технологичностью в машиностроительном производстве, обеспечивающей легкую- сборку вагонов. Они должны хорошо свариваться аргонно-дуговой сваркой: иметь малую склонность к трещинообразованию при сварке, разупрочнение металла в сварном соединении не должно превышать 0,85 от основного металла.
Хотяв последние годы аргонно-дуговая сварка постепенно вытесняется более экономичным и универсальным способом соединения -сваркой трением с перемешиванием, который можно успешно использовать для соединения панелей с помощью продольных швов, однако - аргонно-дуговая сварка еще длительное время, будет использоваться в вагоностроении для вспомогательных работ и в особенности для выполнения поперечных швов. Кроме того, прессованные панели должны, обладать определенным запасом пластичности для выполнения небольших правок и формовок. Третья группа требований к алюминиевым сплавам; применяемым для вагоностроения, включает требования высокой технологичности в металлургическом производстве. Это объясняется тем, что объем выпуска полуфабрикатов для вагоностроения велик, и для обеспечения этих потребностей во всей технологической цепочке металлургического производства не должно встречаться каких-либо проблем. Сплавы должны обладать удовлетворительными литейными свойствами- (малая склонность к литейным трещинам, высокая скорость непрерывного литья), высокой технологичностью в прессовом производстве (высокая скорость истечения; низкое удельное давление прессования; возможность прессования1 сложных тонкостенных изделий, в том числе полых); широкий температурный интервал существования и высокая? устойчивость твердого / раствора основных легирующих компонентов в алюминии, обеспечивающих возможность закалкш нашрессе [1,2,3 6,9]: . Всероссийским ордена Трудового! Красного Знамёнш научно исследовательским институтом железнодорожного транспорта (ВНИИЖТ) в .2002 году разработаны
Свариваемые сплавы на основе системы Al-Zn-Mg
История развития сплавов на основе системы Al-Zn-Mg насчитывает уже более шестидесяти лет. Принято считать, что. первыми создателями высокопрочного сплава на основе этой-системы являются Зандер; и Майснер, которые в 1924 году опубликовали результаты; исследований сплава, содержащего в сумме 11% цинка и магния [12]. Этот сплав после закалки и старения обладал: прочностью 500-600 МПа при относительном, удлинении 10%. Однако полуфабрикаты из этого сплава разрушились уже при транспортировке. Причиной разрушения явилось коррозионное растрескивание. Это свойство, как показали многочисленные последующие исследования, присуще практически всем алюминиевым сплавам, матрица которых представляет собой сильно упрочненный пресыщенный твердый раствор легирующих компонентов в алюминии. Однако. для высоколегированных сплавов системы Al-Zn-Mg, предложенных в 20-30-х годах, коррозия под напряжением была выражена наиболее сильно [11].
Среди сплавов, разработанных в те годы, был и первый отечественный сплав этой системы, предложенный П.Я. Сальдау и М.И( Замоториным, который содержал 5% цинка, 5% магния и 0,7% марганца [13]. Однако и этот сплав не был лишен указанного выше недостатка и поэтому не нашел применения..
Дальнейшие работы по исследованию сплавов системы» Al-Zn-Mg, проведенные в 30-40 годах, привели к легированию этих сплавов медью и к созданию сплавов» на основе новой системы - Al-Zn-Mg-Сіц которые имели значительные преимущества в стойкости против коррозиишод напряжением по-сравнению с тройными сплавами. Для-сплавов-системы Al-Zn-Mg начался период медленного, эволюционного развития, в течение которого выявлялись все новые положительные качества этих сплавов. Так,, в 1956і году была опубликована работа Мюллер-Бюссе, в которой сообщался состав двух сплавов, предложенных в качестве свариваемых - Al-Zn-Mg I и Al-Zn-Mg 3. С этого же года в СССР начали проводиться работы по- изысканию высокопрочных свариваемых сплавов на основе системы Al-Zn-Mg в направлении изучения влияния основных легирующих компонентов (суммы, и соотношения цинка и магния), а также добавок переходных металлов (Мп, Сг, Zr, Ті, V) на структуру, механические свойства, коррозионную стойкость, свариваемость полуфабрикатов. Кроме того, подробно исследовали влияния технологических факторов на перечисленные свойства. В результате этих работ были выявлены такие положительные качества сплавов системы Al-Zn-Mg, как хорошая общая коррозионная стойкость, высокая устойчивость твердого раствора цинка и магния; в алюминии, хорошая1 свариваемость, высокая4; технологичность в металлургическом производстве, в особенности при горячей? обработке давлением, возможность получения в полуфабрикатах стабильного структурного упрочнения за: счет сохранения нерекристаллизованной структуры после закалки, отсутствие охрупчивания при криогенных температурах, хорошаяшолируемость и анодируемость [11].
В результате проведенных работ были созданы свариваемые сплавы 1911, 1915, 1935, в которых благодаря.рациональному выбору содержания цинка и магния, введению добавок переходных металлов, строгому регламентированию температурно-временных параметров нагревов под гомогенизацию, обработку давлением и термическую обработку полуфабрикатов, удалось избежать,илипо крайней:мере свести к: минимуму главный недостаток, свойственный сплавам этошсистемы-склонность к коррозионному растрескиванию;[14,15Д 6]:
Рассмотрим особенности сплавов; AL-Zn-Mg с позиций? требований вагоностроения;. Самое: главное требование: заключается? в том, чтобьк сплавы, обладали необходимым комплексом . служебных характеристик. Это достаточная прочность, хорошее, сопротивление циклическим нагрузкам: и высокая: коррозионная стойкость, основного; металла и сварных соединении. Существующие промышленные сплавы, на основе; системы AL-Zh-Mg во многом удовлетворяют требованиям: вагоностроителей- в части комплекса механических свойств и в целом- характеризуются высоким сопротивлением общей, межкристаллитной, питинговой коррозии. Склонность к расслаивающей коррозии устраняется использованием специальных.режимов искусственного старения.. Недостатком сплавов AE-Zh-Mg является низкое сопротивление коррозии под напряжением (коррозионное растрескивание); Вместе с тем,; накопленный за прошедшие десятилетия опыт использования этих сплавов позволяет успешно бороться с этим недостатком за счет, прежде; всего правильного выбора химического состава сплава (ограничение суммарного содержания цинка и магния, оптимизация соотношения между цинком и магнием, комплексное легирование добавками переходных металлов, такими; как Мп, Єг Zr и др.);- оптимизации технологических параметров производства полуфабрикатов и режимов термической обработки. Все это вместе взятое позволяет уверенно выбрать сплав на основе системы AL—Zn-Mg, который бы по комплексу служебных характеристик полностью удовлетворял предъявленным конструкторами требованиям [1,6,7,9,17].
Вторым и весьма важным требованием к. алюминиевым сплавам, используемых в.вагоностроении, является- высокая технологичность,, как ві машиностроительному так. и в металлургическом; производстве. Высокая технологичность в машиностроительном производстве подразумевает, прежде всего-хорошую свариваемость: малая склонность к трещинообразованию при сварке, низкий коэффициент ослабления сварных соединений. по; сравнению с: основным металлом, высокая пластичность и вязкость сварных соединений і. Именно такими, качествами; выделяются; сплавы АЕ—Zn-Mg среди других алюминиевых сплавов: малая склонность к трещинообразованию при сварке ( 10%), коэффициент ослабления сварного соединения 0,8-0,9, угол загиба сварного соединения 140-180С при высоких значениях ударной вязкости сварного шваизоны сплавления [11,17,18].
Технологичность в металлургическом производстве характеризуется комплексом свойств; к которым относятся малая склонность к трещинообразованию при литье . слитков и. прежде всего хорошая технологичность при прессовании (низкое сопротивление деформации, обеспечивающее возможность получать тонкостенные панели и профили сложной формы, с достаточно высокими скоростями; истечения,, и высокая устойчивость пересыщенного твердого раствора, дающая возможность, закаливать прессованные полуфабрикаты на прессе при охлаждении их на воздухе с температуры прессования, исключив тем самым операцию закалки из печи в воде.
Приготовление сплава 1935В и отливка круглых слитков 0510 мм и плоских слитков сечением 310x1110 мм
Основные исследования выполнялияа материале, полученном на ВСМПО. На ВСМПО были отлитькслитки из сплава 1935В: - плоские с размерами: 310x111 О мм для изготовления панелей-, . . - круглые слитки 0510 мм для изготовления профилей. Отлитые слитки," после гомогенизации, были порезаны наї мерные заготовки из которых .отпрессованы панели АП; 98/ІГ, АП 98ЛІІ и профили-АП 11 $/Щ АПШ9/Ш;(см; Приложение №5,6). Технология отливки и гомогенизации слитков из. сплава 1935В была разработана на основании анализа работ [19,23,24,34-39], а также основываясь на многолетнем практическом опыте ВСМПО по производству крупногабаритных слитков ответственного назначения. Приготовление сплава Приготовление сплава осуществлялось; в электроплавильной печи сопротивления типа САЪГвместимостью 10 тн (см. табл.9). В качестве шихтовых материалов, применены: - алюминий первичный технической чистоты марки А85; ЕОСТ11069-91; -отходы сплава 1935, ОЄТ1 92014-90; -лигатуры: алюминий-марганец с содержанием марганца 10-13%;:. алюминий .—цирконий: с содержанием циркония 1,5-2,5%; алюминий - молибден - титан с содержанием Мо- 3-5%, Ті,- до 3%; - первичные металлы: медь марки М2, ГОСТ859; магний марки Мг90, FOCT804; цинк марки Ц8, ГОЄТ3640.
Расчетный химический состав сплава 1935В приведен в табл. 10. Обоснование выбора химического состава сплава.1935В смотри ниже (гл. 3, п. 3.1). Загрузку шихты в электроплавильную печь производили в чистую и разогретую печь. Загрузку шихты в ванну печи производили в следующей последовательности: - чушку первичного алюминия; - отходы сплава 1935; Сверху шихты, ближе к нагревательным элементам; загружали лигатуры алюминий - марганец «пч», алюминий - цирконий «пч», алюминий - молибден - титан. Печь включили после загрузки всей шихты. После расплавления шихты в печь установили стационарную термопару и включили прибор регистрации температурных режимов плавления. Загрузку катодной меди производили-непосредственно на форкамеру печи и после прогрева вводили в расплаві при температуре 715-730С. После загрузки меди расплав перемешивали. Присадку цинка и магния осуществляли через смотровые окна в дырчатых коробках путем погружения их в расплав до полного растворения цинка и магния. Температура расплава при присадке цинка и магния соответствовала 725-730С.
После расплавления всей шихты и снятия шлака с поверхности расплава и его перемешивания отбирались пробы на экспресс-анализ при температуре расплава 735-740С. Химический состав сплава 1935В определяли спектральным методом на приборе СПЕКТРОЛАБ М5 № 2708/90 по ГОЄТ7727 [40]. на отобранных из расплава в печи пробах в виде «грибка». Результаты экспресс-анализа1 приведены в табл. 11. Для определения химического состава образцов, в форме «грибка» с обыскриваемой поверхности шляпки, «грибка» снимался anofit толщиной 1 ,5-2,0 мм и поверхность затачивалась до параметра шероховатости Rz не более 20 мкм по ГОСТ2789 [41]. Заточенный образец обыскривался на СПЕКТРОЛАБ М5 и определялся.экспресс-анализ. После получения годного экспресс-анализа и доведения температуры расплава до 740С расплав с помощью сифона переливался в ковш, вместимостью Зтн иподвергалсярафинированию. Продолжительность нахождения-расплава в печи от начала загрузки шихты, в печь доюкончания слива не превысила 16 часов. Рафинирование расплава, Рафинирование расплава осуществлялось в ковшах газообразным хлором через две кварцевые трубки, погруженные в расплав- на глубину от 100 до 200 мм от дна ковша. Продолжительность рафинирования. 15 минут. Температура расплава при рафинировании составила 725-745G. После окончания хлорирования ковш с металлом выстаивался в закрытой камере в течение от 3 до 5 минут до полного удаления хлора и его соединений. С поверхности расплава снимался шлак и расплав в ковше с помощью электромостовых кранов транспортировался и сливался в раздаточную печь (миксер) с электрическим обогревом и вакуумной системой. Техническая характеристика вакуумной раздаточной печи приведена в табл. 12.
Металловедческое обоснование температурных режимов прессования. Закалка на прессе полуфабрикатов из сплава 1935В
Металловедческое обоснование температурных режимов прессования выполнено с учетом материалов работ [11,25-27,29,76-83].
Кроме этого при назначении температурно-скоростных режимов прессования учитывался имеющийся опыт лучших мировых фирм [3,8,52,82-86], а также практический многолетний, опыт ВСМПО по производству прессованных изделий ответственного назначения из алюминиевых сплавов [54,55].
Суть операции закалки на прессе заключается в том, что при нагреве заготовок под прессование, и в особенности при дальнейшем повышении температуры, в. процессе прессования; частицы избыточных,фаз; образованные-алюминием; и основными легирующими; компонентами;, растворяются: К моменту выхода прессуемого; полуфабриката из канала: матрицы частицы оказываются полностью растворенными, т.е. основные; легирующие компоненты находятся в твердом растворе, который; затем фиксируется путем принудительного охлаждения прессуемых, полуфабрикатов, со скоростью выше критической. .
Технология закалки на- прессе: уже десятки лет используется? при производстве профилей»из cnjiaBOBiCHCTeMbi.Al-Mg-Si типа АЩ31 (зарубежные сплавы- - аналоги АА6063, АА6060; АА6005).. Для?; осуществлениям закалки? на? прессе сплавы должньъ удовлетворять,-, по крайней; мере,; двум;требованиям. Во-первых,; должны! иметь достаточно широкий? .температурный? интервал; существования;; твердого раствора: И; во-вторых,, пересыщенныш тверды» раствор; основных легирующих компонентов в алюминию должен обладать высокой: устойчивостью; необходимой? для? фиксации , раствора? при? сравнительно небольших скоростях охлаждения- (например;.iipm"охлаждении;? прессуемого полуфабриката в струенагнетаемого воздуха):. .
Низколегированные сплавыь Al-Mg-Si: удовлетворяют этим; требованиям- Так, например; сплав-АД31" имеет;температуру сольвуса—520?С,.а;температуру солидусаі 615С. При этом температура; нагревав под прессование: обычно: составляет 460-490?Є, при последующем разогреве металла в, процессе прессованияза счет выделения деформационного теплаюна доходит до 6009Є. Твердый раствор магния: и; кремния;-в алюминии в сплаве: АДЗГ устойчив; и; фиксируется при скоростях охлаждения более; 1-2С/с.
Подготовка структуры, сплава к закалке на? прессе начинается при проведении гомогенизационного отжига отлитых слитков: Во время-выдержки при температуре гомогенизации происходит растворение грубых, частиц избыточной фазы Mg2Si; образовавшихся, при кристаллизации расплава по эвтектической реакции и выделившихся по границам зерен и дендритных ветвей. К моменту окончания выдержки частицы Mg2Si в структуре слитка практически отсутствуют, а магний и кремний находятся в твердом алюминиевом растворе. С температуры гомогенизации слитки охлаждают с регламентированной скоростью. В температурном интервале, соответствующем пониженной устойчивости твердого раствора (420-270С), скорость охлаждения слитков поддерживают в пределах 200-500С/ч. В процессе охлаждения твердый раствор частично распадается, обеспечивая тем самым пониженное сопротивление деформации, а выделяющиеся частицы Mg2Si размером в десятые доли микрона при прессовании под воздействием повышающейся температуры и сильной пластической деформации полностью растворяются. В этом случае структура выходящего из канала матрицы профиля представляет собой твердый раствор магния и кремния в алюминии, без частиц Mg2Si и профиль оказывается полностью- подготовленным к проведению закалки,на прессе.
Для полной фиксации твердого раствора магния и кремния в алюминии прессуемый полуфабрикат сразу после выхода из канала матрицы охлаждают со скоростью выше критической. Для сплава АД31 эта скорость мала и для среднего состава сплава составляет 1-2С/с. На рис. 14 представлены С-кривые изотермического распада твердого раствора основных легирующих компонентов в стандартных сплавах АД31, Діб и построенные в настоящей работе С-кривые для сплава 1935В.
Для сплава АД31 С-кривые распада сдвинуты вправо по оси времени и вниз, в область более низких температур, по сравнению с С-кривыми распада раствора для сплава Діб: распад раствора в сплаве АД31 начинается позднее и проходит с меньшей скоростью. Для фиксации твердого раствора при прессовании профилей сплава АД31 строительного назначения (полые тонкостенные, диаметр описанной окружности до 150мм) достаточно охлаждения на воздухе, нагнетаемом вентиляторами [25,32].
Закалка на прессе сплава 1935В осуществляется, в принципе, таким же образом, но значительно легче, чем закалка сплава АД31, по трем причинам.
Во-первых, температурный интервал существования твердого раствора в сплаве-1935В значительно шире (340-615С), чем.в сплаве АД31 (520-6Г5С), и, что очень важно, сдвинут в область более низких температур. Во-вторых, твердый раствор основных легирующих компонентов в сплаве 1935В устойчивее чем.в сплаве АД31 (см. рис. 18). И, в-третьих, частицы фаз т) (MgZn2) в сплаве 1935В термически менее стабильны и значительно быстрее растворяются при повышении температуры в процессе прессования по сравнению с частицами фазы Mg2Si"B сплаве АДЗ1« [25,32].
Широкий температурный интервал существования твердого-раствора цинка и магния в алюминии в сплаве 1935В объясняется, прежде всего, большой, совместной растворимостью цинка и магния в алюминии, а также малой легированностью этого сплава. Теоретически, сплав 1935В, можно закаливать, из температурного интервала 3 40-615Ql Низкий сольвус сплава (340С) позволяет осуществлять процесс прессования с поеледующей закалкой на- прессе при весьма низких температурах (если это- позволяют силовые условия прессования). Привлекательность низких температур- прессования-заключается в том, что при этом достигается высокое качество поверхности прессованного» полуфабриката и уменьшается вероятность-; образования внутренних расслоений [25].
Похожие диссертации на Выбор высокотехнологичного свариваемого коррозионностойкого алюминиевого сплава и разработка промышленной технологии производства прессованных полуфабрикатов для изготовления вагонов транспортных систем
