RU1697449C

RU1697449C - Method for thermally treating aluminum-magnesium-lithium alloys

Info

Publication number: RU1697449C
Authority: RU
Inventors: С.Ф. Данилов; А.М. Дриц; Е.Н. Малышева; Т.А. Горохова; Н.Н. Киркина; М.В. Самарина; А.А. Семенченков; С.М. Можаровский; С.Б. Комаров
Original assignee: Всероссийский научно-исследовательский институт авиационных материалов
Priority date: 1990-03-23
Filing date: 1990-03-23
Publication date: 1994-11-30

Abstract

FIELD: nonferrous alloy metallurgy. SUBSTANCE: method for heat-treatment of aluminum-magnesium-lithium alloys for manufacture of rolled semi-finished products from Al-Mg-Li-Se alloy system (alloy 1421) prescribes homogenization of roasting of ingots in two steps, carrying out first step at temperature higher than S(Al-Mg-Li) phase dissolution S(Al₂MgLi) temperature by 5 to 19 C, with standing time ranging from 4 to 12 h, effecting second step at temperature of 370 to 420 C during 2 to 6 h, carrying out interstep cooling at rate of 3 to 60 C/h and final hardening of semi-finished products (sheets) at temperature within 470 to 480 C. EFFECT: higher fatigue strength (increase by 16 %), durability (increase by 20 to 25%) and elongation stability (ie lower differnece at minimum values) plus higher yield and breaking points of rolled semi-finished products. 2 tbl

Description

Изобретение относится к металлургии цветных сплавов, а именно к термической обработке сплавов системы Al - Mg - Li - Sc при изготовлении катаных полуфабрикатов, и может быть использовано на металлургических и машиностроительных заводах при изготовлении листов. The invention relates to the metallurgy of non-ferrous alloys, namely, to the heat treatment of alloys of the Al - Mg - Li - Sc system in the manufacture of rolled semi-finished products, and can be used in metallurgical and engineering plants in the manufacture of sheets.

Известен способ обработки листов из сплава АК4-1, включающий технологический цикл: термическую обработку - гомогенизационный отжиг при 480-500^оС в течение 12 ч, горячую прокатку слитков при 350-400^оС, промежуточные отжиги рулона при 380-420^оС, окончательную упрочняющую термическую обработку - закалку с температуры 525-535^оС и искусственное старение по режиму 185-195^оС в течение 9-12 ч.Known sheet processing method of AK4-1 alloy comprising technological cycle: heat treating - homogenization annealing at 480-500 ^C for 12 hours, hot rolling the ingot at 350-400 ^{° C,} intermediate annealing roll at 380-420 ^{° C,} the final hardening heat treatment - quenching a temperature ^of 525-535 C and the artificial aging regime of 185-195 ^{° C} for 9-12 hours.

Одним из недостатков способа является то, что сплав АК4-1 после термической обработки имеет недостаточно высокий предел прочности, кроме того, он обладает достаточно высоким удельным весом. One of the disadvantages of the method is that the AK4-1 alloy after heat treatment does not have a sufficiently high tensile strength, in addition, it has a sufficiently high specific gravity.

Наиболее близким к изобретению, принятым за прототип, является способ термической обработки сплава 1420 системы Al - Mg - Li, включающий гомогенизацию слитков при 440-460^оС, горячую прокатку слитков при 350-400^оС, промежуточные и окончательные закалки с температуры 40-460^оС и окончательное искусственное старение при температуре 120±5^оС в течение 5-10 ч.The closest to the invention, taken as a prototype, is the method of heat treatment of the alloy 1420 system Al - Mg - Li, comprising homogenizing the ingot at 440-460 ^{° C,} hot rolling the ingot at 350-400 ^{° C,} intermediate and final quenching temperature 40- 460 ^{° C} and the final artificial aging at a temperature of 120 ± 5 ^{° C} for 5-10 hours.

Недостатком данного способа термической обработки является невозможность обеспечения высоких значений малоцикловой усталости, длительной прочности и стабильности (узкий интервал значений) значений относительного удлинения. The disadvantage of this method of heat treatment is the inability to provide high values of low-cycle fatigue, long-term strength and stability (narrow range of values) of the relative elongation.

Целью изобретения является повышение малоцикловой усталости, длительной прочности и стабилизация относительного удлинения. The aim of the invention is to increase low-cycle fatigue, long-term strength and stabilization of elongation.

Поставленная цель достигается применением гомогенизационного отжига в две ступени, где первая осуществляется при температуре выше растворения фазы S(Al₂MgLi) на 5-19^оС с длительностью 4-12 ч, вторая - при 370-420^оС в течение 2-6 ч. Охлаждение между ступенями проводится до 370^оС со скоростью в интервале 3-60^оС/ч. В последующем используют промежуточную закалку перед холодной прокаткой полос с температуры 450^оС, охлаждение в воде с температурой не более 40^оС. Окончательную закалку готового полуфабриката осуществляют с температурой в интервале 470-480^оС с последующим искусственным старением 120±5^оС в течение 5 ч.The goal is achieved using homogenizing annealing in two stages, where the first is carried out at a temperature above the dissolution phase S (Al ₂ MgLi) at 5-19 ^{° C} with a duration of 4-12 hours, the second - at 370-420 ^C for 2-6 hours. The cooling between the stages is carried out up to 370 ^about With a speed in the range of 3-60 ^about C / h Subsequently, using an intermediate quenching prior to cold rolling strips with a temperature of 450 ^{° C,} cooling in water at 40 ^C. The final semi-finished hardening is carried out at a temperature in the range 470-480 ^{° C} followed by an artificial aging of 120 ± ^{5 °} C. within 5 hours

П р и м е р. Листы толщиной 4,0 мм сплава 1421 системы Al - Mg - Li - Sc изготавливали по технологическому циклу с применением термообработки, указанной в табл.1. Свойства опытных партий листов приведены в табл.2. PRI me R. Sheets 4.0 mm thick of alloy 1421 of the Al - Mg - Li - Sc system were made according to the technological cycle using the heat treatment indicated in Table 1. The properties of the experimental batches of sheets are given in table.2.

Предлагаемый способ термообработки обеспечивает повышение малоцикловой усталости на 16% , длительной прочности на 20-25%, стабилизирует уровень относительного удлинения при высоких значениях предела прочности и текучести сплава. The proposed method of heat treatment provides an increase in low-cycle fatigue by 16%, long-term strength by 20-25%, stabilizes the level of elongation at high values of tensile strength and yield strength of the alloy.

Claims

METHOD FOR PROCESSING ALUMINUM - MAGNESIUM - LITHIUM SYSTEM ALLOYS mainly with scandium additives, including homogenization annealing of ingots, hot rolling, cold rolling with intermediate hardening, final hardening and aging at 120 ± 5 ^o С, characterized in that, in order to increase low cycle fatigue rupture strength and elongation stabilization, homogenization annealing is carried out in two stages - the first stage at a temperature above the dissolution temperature phase S (Al ₂ HgLi) 5 - 19 ^o C and held for 4 - 12 hours, temep perature of the second stage 370 - 420 ^o C and held for 2 - 6 hours, cooled at a rate between steps 3 - 60 ^o C / h, and the final hardening is carried out at a temperature of 470 - 480 ^o C.