Forbidden

You don't have permission to access /zzz_siteguard.php on this server.

СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА ЛИСТОВ И ЛЕНТ ИЗ АЛЮМИНИЕВЫХ СПЛАВОВ, СОДЕРЖАЩИХ ЛИТИЙ - Патент РФ 2139953
Главная страница  |  Описание сайта  |  Контакты
СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА ЛИСТОВ И ЛЕНТ ИЗ АЛЮМИНИЕВЫХ СПЛАВОВ, СОДЕРЖАЩИХ ЛИТИЙ
СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА ЛИСТОВ И ЛЕНТ ИЗ АЛЮМИНИЕВЫХ СПЛАВОВ, СОДЕРЖАЩИХ ЛИТИЙ

СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА ЛИСТОВ И ЛЕНТ ИЗ АЛЮМИНИЕВЫХ СПЛАВОВ, СОДЕРЖАЩИХ ЛИТИЙ

Патент Российской Федерации
Суть изобретения: Изобретение относится к области металлургии. Способ производства листов и лент из алюминиевых сплавов, содержащих медь и литий, включает горячую прокатку слитка, ступенчатый отжиг с промежуточным охлаждением по следующему режиму: нагрев до температуры в области фазы T2(Al6CuLi3), выдержка в течение 0,1-2 ч, затем нагрев до 330-420oC, выдержка в течение 6-20 ч, после чего нагрев до 250-290°С, выдержка в течение 1-5 ч, затем проводят холодную прокатку, закалку, правку и старение. Способ позволяет повысить надежность работы получаемых изделий после эксплуатационных и технологических нагревов. 3 з.п.ф-лы, 1 табл.
Поиск по сайту

1. С помощью поисковых систем

   С помощью Google:    

2. Экспресс-поиск по номеру патента


введите номер патента (7 цифр)

3. По номеру патента и году публикации

2000000 ... 2099999   (1994-1997 гг.)

2100000 ... 2199999   (1997-2003 гг.)
Номер патента: 2139953
Класс(ы) патента: C22F1/057
Номер заявки: 98107469/02
Дата подачи заявки: 17.04.1998
Дата публикации: 20.10.1999
Заявитель(и): Региональная общественная организация для инвалидов "Содействие созданию современных информационных технологий для инвалидов"
Автор(ы): Дриц А.М.; Шнейдер Г.Л.; Крымова Т.В.; Сергеев К.Н.; Можаровский С.М.
Патентообладатель(и): Региональная общественная организация для инвалидов "Содействие созданию современных информационных технологий для инвалидов"
Описание изобретения: Изобретение относится к области металлургии и может быть использовано при изготовлении полуфабрикатов, изделий из алюминиевых сплавов, содержащих литий, в качестве конструкционных материалов в объектах новой техники.
Известен способ производства листов из алюминиевых сплавов, содержащих литий, включающий горячую прокатку, закалку, холодную прокатку, закалку, правку растяжением или изгибом и старение (И.Н.Фридляндер и др. Алюминие- литиевые сплавы, структура и свойства. Наукова думка, 1992 г., с. 157 -175).
Недостатком этого способа является низкая технологическая пластичность из-за значительной анизотропии механических свойств, в частности относительного удлинения в долевом и поперечном направлениях.
Известен способ производства листов и лент из алюминиевых сплавов, содержащий литий, включающий горячую прокатку, ступенчатый отжиг с промежуточным охлаждением, холодную прокатку, закалку, правку и старение (патент США N 4624717, C 22 F 1/04, 1986 г.) прототип.
Недостатком этого способа является низкая технологическая пластичность после эксплуатационных и технологических нагревов из-за значительной анизотропии механических свойств в объеме изделия и как следствие низкая надежность работы изделий.
Предлагаемый способ производства листов и лент из алюминиевых сплавов, содержащих медь и литий, включает горячую прокатку слитка, ступенчатый отжиг с промежуточным охлаждением: сначала при температуре в области фазы T2(Al6CuLi3) в течение 0,1 - 2 ч, затем при температуре 330 - 420oC в течение 6-20 ч, после чего при температуре 250 - 290oC в течение 1 - 5 ч, холодную прокатку с суммарной степенью деформации не более 50%, закалку, правку и старение.
Закалку проводят с охлаждением в воде или на воздухе под вентилятором.
Правку проводят растяжением или изгибом со степенью деформации 0,2 - 6%.
Ступенчатый отжиг с последующей холодной прокаткой ведут по меньшей мере дважды.
Предлагаемый способ отличается от прототипа тем, что ступенчатый отжиг ведут сначала при температуре в области фазы T2(Al2CuLi3) в течение 0,1 -2 ч, затем при температуре 330 - 420oC в течение 6-20 ч, после чего при температуре 250 - 290oC в течение 1-5 ч, а холодную прокатку ведут с суммарной степенью деформации не более 50%.
3акалку проводят охлаждением в воде или на воздухе под вентилятором.
Правку проводят растяжением или изгибом со степенью деформации 0,2 - 6%.
Ступенчатый отжиг с последующей прокаткой проводят по меньшей мере дважды.
Технический результат - повышение технологической пластичности после эксплуатационных и технологических нагревов и как следствие повышение надежности работы получаемых изделий.
Предлагаемая последовательность операций и режимы этих операций позволяют уменьшить анизотропию относительного удлинения и повысить характеристику надежности (σнетртто/<σ>0,2) после эксплуатационных и технологических нагревов и как следствие повышение надежности работы изделия.
Предлагаемая последовательность операций и режимы этих операций позволяют снизить концентрацию лития в твердом растворе за счет выделения содержащих литий фаз в центре зерна, что приводит к изменению характера распада твердого раствора в приграничных областях, сопровождающегося уменьшением ширины зоны, свободной от выделений δʹ- фазы (Al3Li), что уменьшает чувствительность сплавов к сосредоточенной деформации при приложении нагрузки, снижает анизотропию относительного удлинения и в конечном итоге повышает надежность работы изделия после эксплутационных и технологических нагревов.
При изготовлении листов с режимами ниже предлагаемых не происходит выделения содержащих литий фаз и пересыщение твердого раствора остается высоким, происходит неоднородный распад твердого раствора по зерну, что приводит к увеличению ширины зоны, свободной от выделений δʹ- фазы (Al3Li), в результате возрастает чувствительность к сосредоточенной деформации, что приводит к возрастанию анизотропии относительного удлинения и в конечном счете снижению надежности работы изделий после технологических и эксплуатационных нагревов.
При изготовлении листов с режимами выше предлагаемых происходит выделение T1-фазы (Al2CuLi) по границам зерен, что приводит к снижению технологической пластичности из-за повышения анизотропии относительного удлинения и как следствие снижения характеристики надежности (σнетртто/<σ>0,2) после технологических и эксплуатационных нагревов.
Были изготовлены листы по предлагаемому способу, по способу с запредельным режимом и по способу-прототипу.
Пример 1
Слиток из сплава 1460 (система AI-Cu-Li) подвергали горячей прокатке на толщину 6 мм. Нагревали до температуры 520oC, что соответствует области T2-фазы (530 - 450oC), выдерживали при этой температуре 2 ч, охлаждали с печью до температуры 420oC, выдерживали при этой температуре 20 ч, охлаждали с печью до температуры 290oC, выдерживали при этой температуре 5 ч. Затем охлаждали до комнатной температуры и подвергали холодной прокатке до толщины 3 мм со степенью деформации 50%. Закалку вели по режиму: нагрев до 545oC с выдержкой 10 мин. Охлаждали в воде. Правили изгибом со степенью деформации 6%. Старили по режиму: нагрев до 150oC с выдержкой при этой температуре 15 ч.
Пример 2
Слиток из сплава 1470 (система AI-Li-Cu-Mg) подвергали горячей прокатке на толщину 6 мм. Затем вели ступенчатый отжиг по режиму: нагрев до температуры 465oC, что соответствует области Т2-фазы (492 - 460oC), выдерживали при этой температуре 0,1 ч, охлаждали воздухом до комнатной температуры, нагревали до температуры 330 oC , выдерживали при этой температуре 6 ч, охлаждали воздухом до комнатной температуры, нагревали до температуры 250oC, выдерживали при этой температуре 1 ч. Охлаждали до комнатной температуры и вели холодную прокатку со степенью деформацию 50% до толщины 3 мм. Закалку вели по режиму: нагрев до температуры 500oC, выдержка при этой температуре 10 мин, охлаждение воздухом под вентилятором. Правку растяжением вели со степенью деформации 0,2%. Старение вели по режиму: нагрев до температуры 170oC, выдержка 12 ч, нагрев до температуры 210oC, выдержка 4 ч.
Пример 3
Слиток из сплава 1460 (система (AI-Cu-Li) подвергали горячей прокатке до толщины 6 мм. Дальше вели ступенчатый отжиг по режиму: нагрев до температуры 485oC, выдержка при этой температуре 1 ч, охлаждение до температуры 380oC, выдержка при этой температуре 12 ч, охлаждение до температуры 270oC, выдержка 3 ч, охлаждение воздухом до комнатной температуры. Далее вели холодную прокатку со степенью деформации 50% до толщины 3 мм. После этого вели ступенчатый отжиг по режиму: нагрев до температуры 485oC, выдержка при этой температуре 1 ч, охлаждение до температуры 380oC, выдержка при этой температуре 12 ч, охлаждение до температуры 270oC, выдержка при этой температуре 3 ч. Охлаждение до комнатной температуры с последующей холодной прокаткой со степенью деформации 33% на толщину 2 мм. Закалку вели по режиму: нагрев до температуры 525oC, выдержка 10 мин, охлаждение в воде. Правку проводили растяжением со степенью деформации 2%. Старение вели по режиму: нагрев до температуры 150oC, выдержка при этой температуре 20 ч.
Пример 4
Слиток из сплава 1460 (система AI-Cu-Li) подвергали горячей прокатке на толщину 6 мм. Ступенчатый отжиг вели по режиму: нагрев до температуры 535oC, выдержка при этой температуре 3 ч, охлаждение до 430oC, выдержка при этой температуре 22 ч, охлаждение с печью до комнатной температуры. Нагревали до температуры 30oC, выдержка при этой температуре 6 ч, охлаждали на воздухе до комнатной температуры. Дальше вели холодную прокатку со степенью деформации 66% до толщины 2 мм. Закалку вели по режиму: нагрев до температуры 530oC, выдержка при этой температуре 10 мин, охлаждение в воде. Проводили правку изгибом со степенью деформации 7%. Старение вели по режиму: нагрев до температуры 150oC, выдержка при этой температуре 20 ч.
Пример 5
Слиток из сплава 1470 (система (Al-Li-Cu-Mg) подвергали горячей прокатке на толщину 6 мм. Ступенчатый отжиг вели по режиму: нагрев до 450oC, выдержка при этой температуре 0,05 ч, охлаждение до температуры 320oC, выдержка при этой температуре 5 ч, охлаждение до температуры 240oC, выдержка при этой температуре 0,5 ч. Охлаждали до комнатной температуры и вели холодную прокатку со степенью деформации 58% на толщину 2,5 мм. Закалку вели по режиму: нагрев до температуры 500oC, выдержка при этой температуре 10 мин, охлаждение водой. Правили растяжением со степенью деформации 0,1%. Старение вели по режиму: нагрев до температуры 160oC, выдержка при этой температуре 3 ч, нагрев до температуры 205oC, выдержка при этой температуре 3 ч.
Пример 6 (прототип)
Слиток из сплава 1460 (система AI-Cu-Li) подвергали горячей прокатке на толщину 6 мм. Ступенчатый отжиг проводили по режиму: нагрев до температуры 535oC, выдержка при этой температуре 1 ч, охлаждение сжатым воздухом до температуры 310oC, выдержка 12 ч, холодная прокатка со степенью деформации 66% на толщину 2 мм. Закалку вели по режиму: нагрев до температуры 520oC, выдержка 10 мин с последующим охлаждением в воде. Правку растяжением вели со степенью деформации 2%. Старение вели по режиму: нагрев до температуры 150oC, выдержка при этой температуре 20 ч.
Проводили испытания механических свойств полученных изделий в состоянии поставки и после дополнительного температурного нагрева (85oC, 1000 ч), испытывали механические свойства на разрыв гладких образцов вдоль и поперек волокна. Кроме того, испытывали образцы с центральным надрезом и нанесенной усталостной толщиной. Определяли σв, σ0,2, δ, σнетртто. Результаты испытаний приведены в таблице.
Таким образом, предлагаемый способ по сравнению с известным позволяет повысить после технологических и эксплуатационных нагревов технологическую пластичность материала и надежность его работы в 1,6 - 1,8 и 2,5 - 2,7 раза соответственно.
Формула изобретения: 1. Способ производства листов и лент из алюминиевых сплавов, содержащих медь и литий, включающий горячую прокатку слитка, отжиг, холодную прокатку, закалку, правку и старение, отличающийся тем, что отжиг проводят ступенчато с промежуточным охлаждением по режиму: сначала нагрев до температуры в области фазы T2 (Al6CuLi3), выдержка в течение 0,1 - 2 ч, затем нагрев до 330 - 420oС, выдержка в течение 6 - 20 ч, после чего нагрев до 250 - 290oС, выдержка в течение 1 - 5 ч, а холодную прокатку проводят с суммарной степенью деформации не более 50%.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что закалку проводят с охлаждением в воде или на воздухе под вентилятором.
3. Способ по п.1, отличающийся тем, что правку проводят растяжением или изгибом со степенью деформации 0,2 - 6%.
4. Способ по п.1, отличающийся тем, что ступенчатый отжиг с последующей холодной прокаткой проводят по меньшей мере дважды.