Структура и свойства поковок и штамповок из алюминиевых деформируемых сплавов, страница 3

Необходимо отметить, что сохранение прессэффективной структуры прессованного прутка в штамповках возможно только при высоких температурах деформирования.

Исследования, проведенные при освоении выпуска полуфабрикатов из сплава В93, показали, что с увеличением диаметра исходного литого слитка (при прочих равных условиях) снижается уровень значений механических свойств поковок (табл. 195).

Исследование поковок, изготовленных из слитков диаметром 375, 500 и 800 мм (сплавы АК6 и АК8), показало, что с увеличением диаметра слитка наблюдается понижение прочностных характеристик на 2—5 кгс/мм2.

Газонасыщенность и чистота металла

Существенное значение в обеспечении требуемого уровня механических свойств сплава имеет его газонасыщенность. Если поковки изготавливать из металла с повышенной газонасыщенностью, то относительное удлинение у них будет на 1,5—3,0% и предел текучести на 5—6 кгс/мм2 ниже, чем в поковках, изготовленных из слитков с газонасыщенностью до 0,2 см3/100 г. При этом увеличивается разброс механических свойств.

Существенное значение в обеспечении высоких механических свойств, особенно по высоте поковок и штамповок, имеет чистота металла. Сравнение качества поковок, изготовленных по единой технологии из фильтрованного и нефильтрованного металла, выплавленного в газовой печи, показало при проверке ультразвуком, что введение фильтрации через стеклоткань в 5—10 раз уменьшает количество внутренних дефектов в поковках из сплава В93, которые, попадая в разрывной образец, существенно снижают уровень механических свойств, особенно по высоте.

Оценкой чистоты металла может служить отношение суммарной площади внутренних дефектов (мм2), приходящейся на единицу объема полуфабрикатов (см3), подвергнутых контролю ультразвуком, или отношение суммарной площади дефектов (мм2), приходящейся на единицу площади излома (см2) при контроле излома (коэффициент загрязненности).

Результаты обработки статистических данных ультразвукового контроля свидетельствуют о связи количества и размеров этих дефектов с диаметром. Количество и размер дефектов возрастают с увеличением диаметра слитка. Увеличение диаметра ведет к увеличению неоднородности слитка, микро- и макропористости, а это в свою очередь — к неравномерности пластичности по объему деформируемого тела, обусловливающей возможность образования внутренних дефектов при деформации.

Гомогенизация слитков

При изготовлении поковок и штамповок слитки применяют в гомогенизированном состоянии. Негомогенизированные слитки применяют чаще всего в случае использования прессованной промежуточной заготовки. Для высокопластичных сплавов может применяться негомогенизированная литая заготовка. Гомогенизацию применяют для существенного повышения технологической пластичности слитка, так как в литом состоянии большинство применяющихся для изготовления поковок и штамповок алюминиевых деформируемых сплавов не выдерживает больших степеней деформации. Гомогенизация слитков вызывает снижение средних значений пределов прочности и текучести готовых изделий на 1,5—2,0 кгс/мм2 при одновременном повышении значений относительного удлинения на 5—30%, особенно в высотном направлении. При этом разброс значений механических свойств в поковках и штамповках, изготовленных из гомогенизированных слитков, значительно меньше, чем в поковках и штамповках, изготовленных из негомогенизированных слитков. Гомогенизация слитков перед их деформированием облегчает течение процессов рекристаллизации и перехода составляющих в твердый раствор при последующих нагревах деформированного материала.

Для обеспечения заданного техническими условиями уровня механических свойств поковок и штамповок, изготовленных из него могенизированных слитков, необходимо применять более длительные выдержки при нагреве под закалку, так как в этом случае переход составляющих в твердый раствор затруднен.