Вплив швидкості охолодження на формування первинної структури алюмінієвих сплавів, що деформуються

Анотація

Високоміцні алюмінієві сплави  Al-Zn-Mg-Cu (наприклад, В95) та сплави з середньою Al-Mg  (АМг5), Al-Si-Mg (АД35) та підвищеною міцністю  Al-Cu-Mg (Д16) набули широкого використання в промисловості при виробництві авіакосмічної техніки, морських суден, залізничного транспорту та автомобілів. Найбільшим попитом користуються заготовки алюмінію у вигляді плаского прокату. Вирішальним щодо забезпечення якості продукції подальшого підвищення властивостей шляхом термомеханічній обробці є структура литої заготовки. Тому  поглиблені дослідження окремих факторів, які  безпосередньо впливають на формування литої структури, особливо при використанні у виробництві технології валкового лиття, необхідні для розробки та вдосконалення  технологічних процесів виробництва алюмінієвих заготовок. В  статті наведені експериментальні дані щодо зміни розміру зерна первинної фази алюмінієвих сплавів  залежно від швидкості охолодження виливків різних сплавів алюмінію (АД35,В95,Д16,АМг5). Показано, що збільшення швидкості охолодження від 2-8⁰С/с  до майже 1000⁰С/с, призводить до зменшення розміру зерна ɑ-фази з 200мкм до 10-40мкм.
В результаті проведених експериментів  визначено температурні  інтервали тверднення досліджуваних алюмінієвих сплавів.  Показано, що  сплави, які містять в  своєму складі мідь (≥1%), мають значно більший інтервал кристалізації, зокрема -  В95(160^оС) та Д16(132^оС). Аналіз отриманих даних зміни часового інтервалу кристалізації досліджуваних сплавів  залежно від швидкості тепловіддачі свідчіть про можливість використання у виробництві  перспективної технології валкового лиття,  яка характеризується високою швидкістю охолодження та малим часом контакту розплаву з кристалізатором, для отримання якісної продукції з високоміцних алюмінієвих сплавів, що є новою перспективою отримання  прокату для конструкційних виробів. Використані в досліджені зразки смуги з високоміцних алюмінієвих сплавів, отриманих за допомогою валкової розливки, мають однорідну структуру з рівномірним розподілом фазових складових, що забезпечує високі технологічні властивості  прокату з високоміцних  термозміцнюваних сплавів систем Al-Cu та AL-Zn. Результати досліджень можуть бути рекомендовані до використання при розробці вітчизняної технології валкового розливання-прокатування високоміцних алюмінієвих сплавів.