Структура и свойства поковок и штамповок из алюминиевых деформируемых сплавов, страница 7

В поковках прямоугольного сечения с достаточно большой разницей между толщиной и шириной существенную роль в обеспечении механических свойств по длине и ширине поковки играет последняя операция ковки на размер. Если последней операцией будет вытяжка в длину, то поковка будет иметь максимум прочности и относительного удлинения в продольном направлении при относительно низких их значениях в поперечном направлении. Если же последней операцией будет разгонка на ширину, то за счет некоторого понижения прочности и относительного удлинения в продольном направлении можно повысить прочность и относительное удлинение в поперечном направлении, что иногда требуется из конструктивных соображений.

При изготовлении штамповок из предварительно прокованной заготовки повышение степени деформации слитка при ковке (укова) К, с 4,7 до 12,5 сопровождается для сплава АК6 повышением прочностных характеристик в штамповках до 3 кгс/мм2. Для сплава АК8 повышение общей деформации слитка при ковке заготовки К от 8,5 до 12,5 приводит к понижению предела прочности в штамповках на 2,5—3 кгс/мма по всем направлениям за счет укрупнения зерна.

Из этого следует, что для обеспечения максимальных прочностных характеристик в готовых штамповках величина укова при изготовлении кованой из слитка заготовки не должна быть велика, особенно для сплавов, склонных к рекристаллизации с образованием крупного зерна (АК8, В93 и т. д.).

При изготовлении поковок из литой заготовки применяют различные схемы ковки, отличающиеся друг от друга степенью деформации и количеством осадок и вытяжек [4, с. 397—399 ].

Известно, что простая осадка слитка на галету (I схема) и ковка по II схеме (осадка и вытяжка на высоту заготовки) недостаточно деформируют материал и, как следствие, не обеспечивают получения требуемых механических свойств.

Ковка по III схеме (две осадки и две вытяжки) обеспечивает, например, в поковке размером 120 X 830 X 1000 мм из сплава В93 механические свойства, приведенные в табл. 201.

Ковка по IV схеме (три осадки и три вытяжки) обеспечивает в той же поковке аналогичные свойства.

Применение III и IV схем ковки позволяет получить механические свойства поковок в соответствии с требованиями технических условий. При ковке под широкими бойками поковки имеют более высокое удлинение (на 1—3%) и ударную вязкость (на 30—89%), при ковке под узкими бойками — более высокие значения пределов прочности и текучести (1—2 кгс/мм2).

Анализ структуры и данных о механических свойствах поковок из сплавов АК6, АК8 и АМгб, изготовленных методом открытой ковки из литой заготовки диаметром 317 X 800 мм, показал, что повышение общей деформации слитка К с 6,0 до 14,0 (ковка по II и IV схемам) обеспечивает однородную структуру и уменьшает разброс механических свойств. Средние значения механических свойств в этом случае изменяются следующим образом: прочностные характеристики сплава АК6 закономерно повышаются на 2,5—3,5 кгс/мм2, а сплавов АК8 и АМгб — практически не изменяются, но у сплава АК8 повышается удлинение в продольном направлении на 4— 6 единицы и в направлении по ширине и толщине — на 2—3 единицы.

3.   ВЛИЯНИЕ   ВИДА   ОБОРУДОВАНИЯ

Для получения поковок и штамповок из алюминиевых сплавов применяют преимущественно гидравлические прессы и молота. При этом за последнее время предпочтение отдают гидравлическим прессам, хотя на многих предприятиях еще используют молотовое оборудование.

Различие в скоростях деформирования под молотами и прессами может оказывать влияние на структуру и механические свойства готовых полуфабрикатов.

При горячем деформировании температура деформации выше температуры рекристаллизации, а скорость деформации ниже скорости рекристаллизации. Отсутствие наклепа приводит к тому, что материал становится неспособным к последующей резко выраженной рекристаллизации как за счет тепла материала, так и за счет дальнейшего нагрева. При горячем деформировании зерна изменяют форму, не дробясь, они только вытягиваются в направлении течения и приобретают вид волокон. Резко выраженная волокнистость является причиной высоких свойств в продольном направлении и низких в поперечном. Горячекованые и горячештампованные детали обладают однородной структурой и высокими механическими свойствами.