Recrystallization features of deformable aluminium-magnesium alloys with scandium

Abstract

ВведениеВ качестве основного конструкционного материала в авиации и ракетостроении при-меняется сплав АМг6 (ГОСТ 4784-74), со-держащий в качестве легирующих элементов магний (5,8-6,8 %), марганец (0,5-0,8 %), ти-тан (0,02-0,1 %) и бериллий (0,0002-0,005 %) и не более 0,4 % Fe, 0,4 % Si, 0,2 % Zn и 0,1 % Cu в виде контролируемых примесей [1].Основным методом упрочнения таких сплавов является холодная деформация (на-гартовка). Этот способ упрочнения обширно используется в промышленности для повы-шения прочности листов и реже плит, предел прочности при этом повышается примерно на 25 %, а предел текучести -в 2 раза по сравне-нию с отожженным состоянием. Основные недостатки этого способа упрочнения: пони-женная пластичность (6-9 %), снижение проч-ности материала в зоне сварки и невозмож-ность его использования для большинства остальных полуфабрикатов, кроме листов и плит [1][2][3][4][5][6][7].Более эффективным является дополни-тельное введение в эти сплавы циркония и скандия [2,3,[8][9][10][11][12][13].Скандий оказался наиболее эффектив-ным легирующим компонентом из всех ранее известных; выделения фазы Al 3 Sc значитель-но более дисперсны, чем выделения алюми-нидов Zr. Скандий при содержании в сплавах от 0,15 до 0,25 % обеспечивает весьма высо-кий эффект дисперсионного твердения слит-ков при правильно подобранных температур-ных режимах их обработки [3][4][5]. Упрочнение от введения скандия в равной мере обуслав-ливается воздействием формирования в по-луфабрикате субзеренной структуры и непо-средственным дисперсионным твердением. Малое введение скандия и циркония в сплав Деформируемые сплавы на базе системы Al-Mg принадлежат к группе сплавов, которые не упрочняются термической обработкой. Из этих сплавов производят все типы деформиро-ванных полуфабрикатов, а также прессованные изделия и штамповки. Наиболее легирован-ными и прочными из распространённых деформируемых сплавов на основе системы Al-Mg являются сплавы АМг6 и Амг61. Применение сплава АМг6 в конструкциях этого вида объяс-няется его явными преимуществами, такими как хорошая свариваемость, высокая коррозион-ная стойкость, достаточно высокая пластичность и высокая технологичность. Основным ме-тодом упрочнения таких сплавов является холодная деформация. Главным недостатком спла-ва АМг6 являются его относительно невысокие механические свойства и нестабильность уп-рочненного состояния при нагревах. Одним из перспективных направлений повышения уровня прочности деформируемых сплавов на базе системы Al-Mg является легирование скандием. В статье приведены результаты исследования термической стабильности структурного со-стояния Al-Mg сплава, содержащего 0,22 % скандия (сплав 01570) после отжига при различ-ных температурах, а также после дополнительной холодной деформации. Установлены тем-пературно-временные параметры начала рекристаллизации горячепрессованного прутка из сплава 01570 после 4-часовой выдержки при температуре 500 °C и 1-часовой выдержки при 525 °C. Показано, что начало рекристаллизации горячепрессованных образцов, отожженных при 320 °C и деформированных на...