Спосіб виготовлення смуг з порошків алюмінієвого сплаву

Реферат: Спосіб виготовлення смуг з порошків алюмінієвого сплаву включає виготовлення циліндричних брикетів відносною густиною 0,70-0,75 з порошків алюмінієвого сплаву дисперсністю 50-200 мкм методом пресування, їх нагрівання до температури 400 °C та екструзію. Екструдовану смугу піддають асиметричній прокатці зі ступенем деформації 40-60 %. При цьому коефіцієнт розузгодження лінійних швидкостей валків при асиметричній прокатці D1/D2 відповідає інтервалу 1,3-1,4, де D1, D2 - діаметри валків. UA 94745 U (54) СПОСІБ ВИГОТОВЛЕННЯ СМУГ З ПОРОШКІВ АЛЮМІНІЄВОГО СПЛАВУ UA 94745 U UA 94745 U 5 10 15 20 25 30 35 Корисна модель належить до порошкової металургії, зокрема до способів виготовлення матеріалів з порошків алюмінієвих сплавів методами екструзії та прокатки. Відомий спосіб отримання виробів з порошків алюмінію та його сплавів (Патент РФ, № 2426624, МПК, B22F3/18, опубл. 20.08.2011, бюл. № 23), який включає прокатку порошку в сталевій оболонці при температурі не менше ніж 500 °C. Недоліком цього способу є необхідність прокатки порошкових сумішей в сталевій оболонці, видалення сталевої оболонки після проведення прокатки та використання високих температур нагрівання, що у випадку використання наноструктурованих порошків алюмінієвих сплавів призводить до розпаду пересичених твердих розчинів алюмінієвих сплавів та погіршення механічних характеристик готового матеріалу. Також недоліком наведеного способу є те, що технологічний процес є досить енергоємний за рахунок високих температур нагріву 500-550 °C. Як найближчий аналог (прототип) корисної моделі вибраний спосіб виготовлення композиційних матеріалів на базі порошків алюмінієвих сплавів (Воропаев В.С., Вдовиченко А.В., Слипенюк А.Н. Влияние степени деформации на формирование микроструктуры композита из порошков быстро закристаллизованного сплава Al-Cu-Mn и карбида кремния // Металлофизика. Новейшие технологии, 2004. - т. 26. - № 6. - С. 831-839), що включає формування порошкових заготовок пресуванням з відносною густиною 0,7-0,75, нагрівання заготовок до температури 400 °C та їх подальшу екструзію. Недоліками цього способу є те, що для досягнення необхідних механічних властивостей матеріалу екструзію порошкових заготовок необхідно проводити з коефіцієнтом подовження вище 17. При використанні високих ступенів деформації при формуванні наноструктурованих порошкових сплавів можливий перегрів матеріалу, внаслідок тепловиділення в осередку деформації, та перекристалізація з погіршенням механічних властивостей матеріалу. В основу корисної моделі поставлена задача покращення механічних характеристик смуг з порошкового алюмінієвого сплаву за рахунок використання додаткової обробки смуги після екструзії методом асиметричної прокатки зі ступенями деформації 40-60 %. Поставлена задача вирішується у способі, що полягає у виготовленні циліндричних брикетів відносною густиною 0,7-0,75 з порошків алюмінієвого сплаву дисперсністю 50-200 мкм методом пресування, їх нагріванні до температури 400 °C та їх екструзії, згідно з корисною моделлю, екструдовану смугу піддають асиметричній прокатці зі ступенем деформації 40-60 %, при цьому коефіцієнт розузгодження лінійних швидкостей валків при асиметричній прокатці відповідає інтервалу 1,3-1,4. Це дає змогу підвищити механічні властивості матеріалів за рахунок впливу деформації зі зсувом на структуру порошкового матеріалу при температурі нагрівання, яка не призводить до рекристалізації та розпаду пересичених твердих розчинів. Коефіцієнт розузгодження лінійних швидкостей валків при асиметричній прокатці розраховується за формулою: v1  D1 D1 ,   v2  D2 D2 де 40 45 50 v1 та v 2 - лінійні швидкості валків діаметром v 2 та D2 ;  - кутова швидкість, однакова для обох валків. Відмінність корисної моделі від найближчого аналога полягає в тому, що у способі, що заявляється, попередньо екструдована заготовка у вигляді смуги піддається асиметричній прокатці. Виникнення зсувних деформацій при асиметричній прокатці позитивно впливає на зміну структури сплаву та підвищує механічні властивості порошкового матеріалу. Приклад здійснення способу. Порошок нанострукторованого алюмінієвого сплаву АМг-5 з добавкою 0,6 Zr формували у брикет з відносною густиною 0,7, нагрівали до температури 400 °C та екструдували у смугу. Смуга, що була отримана екструзією, мала відносну густину 1,0 та в подальшому була піддана асиметричній прокатці зі ступенем деформації 45 % та коефіцієнтом розузгодження лінійних швидкостей валків D1 / D2  1,3 . Приклади здійснення способу виготовлення смуг наведені в таблиці. 1 UA 94745 U Таблиця Діаметри валків, мм D1 168 181 190 196 10 15 168 152 146 140 197 5 D2 139 Коефіцієнт Механічні властивості матеріалу після асиметричної розузгодження прокатки Ступінь лінійних Границя Границя Відносне швидкостей валків деформації, плинності міцності % подовження Примітка при асиметричній σ02, σв, δ, % прокатці D1 / D2 МПа МПа 1 274,7 339,1 5,7 1,2 270,5 331 5,5 1,3 348,6 378,2 6,7 45 1,4 350,2 377,3 3,5 Руйнування 1,42 при прокатці Таким чином спосіб, який заявляється, дозволяє підвищити механічні характеристики матеріалів, виготовлених з порошків наноструктурованих алюмінієвих сплавів системи алюміній-магній, за рахунок використання асиметричної прокатки з коефіцієнтом розузгодження лінійних швидкостей валків D1 / D2  1,3  1,4 . Запропонований спосіб може бути застосований у виробництві надміцних матеріалів на алюмінієвій основі для літакобудування. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ Спосіб виготовлення смуг з порошків алюмінієвого сплаву, що включає виготовлення циліндричних брикетів відносною густиною 0,70-0,75 з порошків алюмінієвого сплаву дисперсністю 50-200 мкм методом пресування, їх нагрівання до температури 400 °C та екструзію, який відрізняється тим, що екструдовану смугу піддають асиметричній прокатці зі ступенем деформації 40-60 %, при цьому коефіцієнт розузгодження лінійних швидкостей валків при асиметричній прокатці D1/D2 відповідає інтервалу 1,3-1,4, де D1, D2 - діаметри валків. Комп’ютерна верстка О. Рябко Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 2