Меню
Главная
Авторизация/Регистрация
 
Главная arrow Техника arrow Особенности структурообразования и свойства металла при высокоскоростной кристаллизации-деформации и модифицировании алюминиевых сплавов

Исследование модифицирующей способности алюминиевых прутков, полученных методом высокоскоростной кристаллизации-деформации, при литье серийных слитков из сплавов АД31, В95пч и 2219

Исследования осуществляли в литейном цехе Верхне-Салдинского металлургического производственного объединения на экспериментальном миксере [3]. В качестве материалов для исследований (см. п. 3.1) были выбраны сплавы АД31, В95пч и 2219. Опытные слитки из сплава АД31 диаметром 110 и 192 мм, отлитые полунепрерывным способом, согласно технологической инструкции были подвергнуты гомогенизации по режиму: температура Тп = 480 °С; время выдержки тв = 8 ч.

Анализ макроструктуры слитков диаметром 192 мм проводили в сравнении с результатами модифицирования сплава АДЗ1 лигатурой Al-5,4Ti-0,87B, применяющейся в заводских условиях (рис. 3.11). Исследования показали, что в опытном слитке, модифицированном прутком из алюминия марки А7, сформировалась плотная, мелкозернистая, равномерная зеренная структура (рис. 3.11, а). Введение в слитки сплава АД31 в качестве модификатора прутка из алюминия марки А7, приготовленного по технологии совмещенного процесса литья и прокатки-прессования, сделало макроструктуру более равномерной. Количественные параметры зеренной структуры опытных слитков сплава АД31 определяли по результатам мик- роструктурного анализа, при этом рассчитывали размер зерна и их количество на площади в 1 см2. Измерение размера зерна проводили на микроскопе Neophot 21 при увеличении х200, полученные данные для опытных слитков из сплава АД31 представлены в табл. 3.7.

Для оценки модифицирующей способности прутков из алюминия марки А7, полученных методом СЛИПП, при изготовлении слитков из сплавов В95пч и 2219 (рис. 3.12) модифицирующие добавки вводились в расплав непосредственно перед переливом в изложницы.

Исследование макроструктуры сплава В95пч (рис. 3.12, а) показало, что введение в сплав нового модифицирующего материала в виде прутка из алюминия марки А7, приготовленного методом СЛИПП, позволило получить достаточно однородную, плотную, мелкозернистую, субзеренную структуру равноосного строения. Отмечено, что использование для модифицирования только прутка из алюминия марки А7 предпочтительнее с точки зрения качества полученной макроструктуры. Макроструктурный анализ показал, что сплав 2219, модифицированный прутком из алюминия марки А7, имеет однородную мелкозернистую структуру (рис. 3.12, б).

Макроструктура слитков (диаметр 192 мм)

Рис. 3.11. Макроструктура слитков (диаметр 192 мм): а - модифицированного прутком из алюминия марки А7, полученным методом СЛИПП; б - прутком из лигатуры AI-5,4Ti-0,87B

Таблица 3.7

Размер зерна и количество зерен на площади в 1 см2 опытных слитков диаметром 192 мм из сплава АД31

Состояние образца

Размер зерна, мкм

Средняя площадь зерна, мм2

Количество зерен в 1 см2, шт.

Без добавления прутка

212,12

0,044995

2222,45

С добавлением прутка диаметром 9 мм из алюминия марки А7, полученного методом СЛИПП

197,18

0,038881

2571,94

Механические свойства определяли при комнатной температуре (20 °С) на образцах (не менее трех штук), выточенных из макротемплетов сплавов В95пч и 2219 (табл. 3.8). Сравнивая полученный уровень механических свойств в сплаве В95пч, модифицированном по различным схемам, можно отметить тенденцию к увеличению прочностных и снижению пластических характеристик при использовании в качестве модификатора алюминиевого прутка.

Макроструктура (х1Д) опытных слитков диаметром 52 мм из сплавов В95пч (а) и 2219 (б), модифицированных прутком из алюминия марки А7, полученным методом СЛИПП

Рис. 3.12. Макроструктура (х1Д) опытных слитков диаметром 52 мм из сплавов В95пч (а) и 2219 (б), модифицированных прутком из алюминия марки А7, полученным методом СЛИПП

Таблица 3.8

Механические свойства слитков из сплавов В95пч и 2219 после модифицирования

Сплав

сто,2, МПа

ав, МПа

5, %

у,%

В95пч

120

220

2,0

5,9

2219

85

170

9,4

15,0

Проведенные макро- и микроструктурные исследования показали, что явного преимущества при использовании в качестве модификаторов лигатур типа Al-Ti-B по сравнению с алюминиевым прутком, полученным методом СЛИПП, не обнаружено. Установлено, что введение прутков из алюминия, полученных высокоскоростной кристаллизацией-деформацией, в расплав алюминиевого сплава приводит к уменьшению размера зерна в слитках и повышению уровня их механических свойств. Таким образом, данные прутки могут использоваться в качестве модификаторов при литье алюминиевых сплавов в условиях промышленного производства, обеспечивая отсутствие интерметаллидных включений и дефектов, связанных с их наличием при использовании лигатур Al-Ti-B. Однако изучение возможности получения прутков-модификаторов из этих сплавов методом высокоскоростной кристаллизации-деформации также является актуальной научной задачей.

ill

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ     След >
 

Популярные страницы