Структура и свойства поковок и штамповок из алюминиевых деформируемых сплавов, страница 4

Режимы деформирования

Для большинства алюминиевых деформируемых сплавов в случае изготовления поковок и штамповок из прессованной заготовки режимы нагрева и прессования заготовок мало влияют на механические свойства и структуру готовых полуфабрикатов, хотя чрезмерно длительный нагрев перед прессованием может повлечь за собой некоторое снижение прочностных характеристик. При этом чем менее легирован сплав, тем более интенсивно могут снижаться характеристики. Температурный режим прессования (температура нагрева слитков перед прессованием и фактическая температура металла при прессовании) может оказывать влияние как на механические свойства, так и на структуру готовых поковок и штамповок, изготовленных из таких сплавов, как сплав АВ, который легко теряет прессэффект при низких температурах прессования заготовки и, как следствие этого, не может обеспечить прочностных характеристик и мелкозернистой макроструктуры готовых поковок и штамповок. В табл. 196 приведены механические свойства таких штамповок.

Наиболее существенное влияние на механические свойства и структуру готовых поковок и особенно штамповок оказывают температурные режимы деформирования при ковке и штамповке.

Так, например, при изготовлении поковки размером 220 X780 X 1210 мм из слитка диаметром 500 мм (сплав В93) установлена зависимость механических свойств и структуры готовых поковок от времени нагрева под вторую ковку. У поковок, откованных с одного нагрева и с двух нагревов с выдержкой под вторую ковку в течение 4 ч, макроструктура мелкозернистая, равномерная, "хорошо прокованная. При ковке с двух нагревов с выдержкой под вторую ковку 10 ч наблюдается значительный рост зерна. Механические свойства поковок (табл. 197) зависят от времени нагрева под вторую ковку. При длительном нагреве под вторую ковку величина зерна увеличивается, это влечет за собой снижение прочностных характеристик.

В поковках из других высокопрочных сплавов (в которых в отличие от сплава В93 имеется достаточное количество компонентов антирекристаллизаторов — марганца, хрома, циркония и т. д.) эта закономерность выражена в меньшей степени.

Изменение температуры начала деформирования с 400 до 450° С не оказывает существенного влияния на механические свойства поковок из сплавов АК6 и АК8. Дальнейшее повышение температуры до 470° С приводит к понижению прочностных характеристик сплава АК8 на 2,4 кгс/мм2. Для сплава АМгб повышение температуры с 360 до 420° С сопровождается некоторым понижением прочностных характеристик (примерно на 1,5 кгс/мм2).

Понижение температуры конца деформирования с 400 до 350— 300° С приводит для поковок из сплавов АК6 и АК8 к понижению прочностных характеристик на 3—-4 кгс/мм2 вследствие образования крупнокристаллической структуры. Особенно это относится к зоне так называемого «ковочного креста». Наиболее легко образуется крупнокристаллическая структура в поковках из сплава В93 с содержанием легирующих компонентов на нижнем пределе.

При этом наличие крупнокристаллической структуры в поковках вызывает существенное снижение прочностных характеристик (до 46—47 кгс/мм2 по пределу прочности, в то время как в тех же поковках с мелкозернистой макроструктурой значение предела прочности достигает 52—54 кгс/мм2 при среднем содержании легирующих компонентов).

Еще более важное значение имеют термомеханические режимы деформация, т. е. величины фактических степеней деформации в сочетании с фактическими температурами деформирования. Температура деформирования определяется не только температурой нагрева заготовок перед деформированием, но и температурой штампа, в котором производится деформирование.

Особенно важное значение температура штампа имеет при изготовлении штамповок с тонкими ребрами и полотнами и штамповок лопастей с тонким пером.