Надежность
Производство в РФ
+7 (351) 777-06-53
ждем вашего звонка
Сделать заявку

Сверхпластичность сплава В96Ц

ОКБ Козырев > Техническая библиотека > Сверхпластичность сплава В96Ц

Сверхпластичность сплава В96Ц

М. X. РАБИНОВИЧ, О. А. КАЙБЫШЕВ, В. Г. ТРИФОНОВ
Уфимский авиационный институт им. Орджоникидзе
ISSN 0026-0819. «Металловедение и термическая обработка металлов», № 3. 1978 г.

Среди деформируемых, термически упрочняемых алюминиевых сплавов наиболее прочный — сплав В96Ц, который используют для изготовления штамповок ответственных высоконагруженных деталей [1, 2]. Однако этот сплав отличается пониженной пластичностью и, в частности, невысокой технологической пластичностью, что затрудняет его горячую обработку давлением и делает практически невозможным формирование изделий сложной формы. В связи с этим представляет интерес изыскание возможности повышения технологической пластичности сплава и снижение его сопротивления пластической деформации при горячей штамповке.

Мелкозернистая структура, обусловливающая возможность достижения состояния сверхпластичности [3], в сплавах типа В96Ц может быть получена деформационно-термической обработкой, обеспечивающей развитие первичной рекристаллизации из большого числа центров.

Исходный горячепрессованный пруток сплава В96Ц (7,6 % Zn; 2,3 % Cu; 2,75 % Mg; 0,15 % Zr, остальное Аl), имеющий структуру, показанную на рис. 1, а, подвергали теплой прокатке с общей степенью деформации 90 %. Из полученной ленты толщиной 1 мм вырезали образцы, которые деформировали растяжением при 465±5 °С со скоростями 5,5·10-5—2,8·10-2 с-1 на универсальном динамометре фирмы «Instron». При нагреве образцов перед деформацией до 470 °С в течение 30 мин в сплаве в результате первичной рекристаллизации формируется мелкозернистая структура, имеющая средний диаметр зерна 5 мкм (рис. 1, б).

Структура сплава В96Ц в исходном состоянии и после тёплой прокатки и нагрева до 470 °C

Рис.1. Структура сплава В96Ц в исходном состоянии (а) и после тёплой прокатки и нагрева до 470 °C (б).

Для оценки деформационной способности сплава при растяжении измеряли максимальное удлинение образцов, напряжение течения и коэффициент скоростной чувствительности m. Величину m определяли методом Бэкофена, используя скачкообразное изменение скорости растяжения [4]. В сплаве с мелкозернистой структурой относительное удлинение δ и напряжение течения σ25, соответствующее общей деформации 25 %, значительно зависят от скорости деформации. При деформации со скоростями 2,8·10-4—5,5·10-3 с-1 m достигает наибольшего значения, а также наблюдается увеличение пластичности — 850 % при ε = 1,1·10-3 с-1 (рис. 2, кривая 1). При этом образцы удлиняются равномерно, без образования шейки (рис. 3, а). Напряжение течения с увеличением скорости деформации резко увеличивается.

Зависимость механических свойств при 470 °С от скорости деформации

Рис.2. Зависимость механических свойств при 470 °С от скорости деформации:
1 — после прокатки; 2 — исходное состояние.

Вид образца после деформации при 470 °С

Рис.3. Вид образца после деформации со скоростью ε = 1,1·10-3 с-1 при 470 °С:
а — после прокатки; б — исходное состояние.

Для сравнения испытывали образцы, вырезанные в продольном направлении из исходного горячепрессованного прутка. Исследования показали, что сплав, имеющий структуру, показанную на рис. 1, а, не обладает способностью к сверхпластической деформации: деформация при различных скоростях сопровождается образованием шейки (рис. 3, б), величина m и значения δ малы и практически не зависят от скорости деформации. Сопротивление деформации значительно выше, чем при растяжении мелкозернистого сплава (см. рис. 2, кривая 2).

Вывод. Сплав В96Ц с мелкозернистой структурой (диаметр зерна 5 мкм) обладает сверхпластичностью при растяжении со скоростями деформации 2,8·10-4—5,5·10-3 с-1 при 460-470 °С. Образцы при деформации в режиме сверхпластичности удлиняются равномерно, без образования шейки.

Список литературы:

1. Промышленные, деформируемые, спеченные и литейные алюминиевые сплавы. Справочное руководство. Отв. ред. С. И. Квасов, И. Н. Фридляндер. М, «Металлургия», 1972, с. 551.
2. Колачев Б. А., Ливанов В. А., Елагин В. И. Металловедение и термическая обработка цветных металлов и сплавов. М., «Металлургия», 1972, с. 480.
3. Кайбышев О. А. Пластичность и сверхпластичность металлов. М., «Металлургия», 1975, с. 280.
4. Backofen W., Turner J., Avery D. — «TASM», 1964, v. 57, p. 980.