Лист та стрічка з магнієвого сплаву та спосіб їх виготовлення

1. Спосіб виготовлення стрічки з магнієвого сплаву, прийнятної для використання при виробництві листа з магнієвого сплаву за допомогою редукції при прокатці і термічної обробки, який відрізняється тим, що складається з етапів: (а) відливання магнієвого сплаву у вигляді стрічки, використовуючи установку для відливання з двома валками; і (б) регулювання товщини і температури стрічки, яку виводять з-поміж валків на установці, досягаючи мікроструктури стрічки, яка характеризується початковою фазою, що має форму, вибрану з деформованого дендриту, рівновісного дендриту і суміші деформованої і рівноосної дендритних форм. 2. Спосіб за п.1, який відрізняється тим, що регулювання на етапі (б) полягає у регулюванні відстані між валками для одержання стрічки, яка має товщину менше 10мм. 3. Спосіб за п.2, який відрізняється тим, що регулюванням одержують стрічку, яка має товщину не більше, ніж приблизно 7мм. 4. Спосіб за п.2, який відрізняється тим, що регулюванням одержують стрічку, яка має товщину 2 (19) 1 3 80466 4 обробки характеризується мікроструктурою, яка структуру, яка по суті характеризується рівноваскладається по суті з дрібних зерен розміром від жною дендритною початковою фазою. приблизно 10µм до приблизно 15 µм в результаті 12. Спосіб за будь-яким з пп.9-11, який відрізнярекристалізації деформованої дендритної мікроється тим, що рівноважна дендритна початкова структури. фаза характеризується зернами сфероїдальної 23. Спосіб за п.20, який відрізняється тим, що форми. стрічка по закінченні гомогенізуючої термічної 13. Спосіб за п.7 або п.8, який відрізняється обробки характеризується мікроструктурою, яка тим, що деформована дендритна початкова фаза складається з зерен розміром від приблизно характеризується зернами, які, відображуючи ріст 50µм до приблизно 200µм в результаті рекристадендритів, мають подовжену сплющену форму, лізації деформованої дендритної мікроструктури. витягнуту в напрямку прокатки, по суті паралельно основним поверхням стрічки. 24. Спосіб за будь-яким з пп.20-23, який відріз14. Спосіб за будь-яким з пп.1-13, який відрізняняється тим, що етап прокатки гомогенізованої ється тим, що стрічку піддають гомогенізуючій стрічки має стадії завершальної холодної прокаттермічній обробці для досягнення рекристалізації ки, після чого слідує відпалювальна термічна до потрібного розміру зерен. обробка. 15. Спосіб за п.14, який відрізняється тим, що 25. Спосіб за п.24, який відрізняється тим, що гомогенізуючу термічну обробку проводять при етап прокатки має, перед завершальною холодтемпературі від приблизно 330°С до 500°С. ною прокаткою, стадію завершальної гарячої про16. Спосіб за п.14, який відрізняється тим, що катки. гомогенізуючу термічну обробку проводять при 26. Спосіб за п.25, який відрізняється тим, що температурі від приблизно 400°С до 500°С. завершальну гарячу прокатку здійснюють при 17. Спосіб за будь-яким з п.14-16, який відрізнятемпературі, при якій гаряча прокатка викликає ється тим, що стрічку подають від установки для рекристалізацію мікроструктури. відливання з двома валками у піч, в якій прово27. Спосіб за п.26, який відрізняється тим, що дять гомогенізуючу термічну обробку, зводячи до завершальну гарячу прокатку здійснюють при мінімуму втрату теплової енергії стрічки перед температурі від 200°С до 500°С. термічною обробкою. 28. Спосіб за п.26, який відрізняється тим, що 18. Спосіб за будь-яким з пп.14-16, який відріззавершальну гарячу прокатку здійснюють при няється тим, що стрічку утримують при проміжтемпературі від 350°С до 500°С. ній температурі, яка є прийнятною для зменшен29. Спосіб за п.26, який відрізняється тим, що ня сегрегації під час переходу вторинної фази у завершальну гарячу прокатку здійснюють при твердий розчин перед тим, як стрічку нагріють до температурі від 400°С до 500°С. гомогенізуючої температури. 30. Спосіб за будь-яким з пп.25-29, який відріз19. Спосіб за п.18, який відрізняється тим, що няється тим, що при завершальній гарячій пропроміжна температура становить від приблизно катці досягають зниження товщини від 20% до 340°С до 360°С. 25% за прохід. 20. Спосіб виготовлення листа з магнієвого спла31. Спосіб за будь-яким з пп.24-30, який відрізву, який відрізняється тим, що складається з няється тим, що при завершальній холодній проетапів: катці досягають зниження товщини від 15% до (а) відливання магнієвого сплаву у вигляді стріч25% за прохід. ки, використовуючи установку для відливання з 32. Спосіб за будь-яким з пп.24-31, який відріздвома валками; няється тим, що відпалювальну термічну оброб(б) регулювання товщини і температури стрічки, ку проводять при зворотному співвідношенні теяка виходить з-поміж валків на установці, досямпература/час, яке складає приблизно 350°С гаючи мікроструктури стрічки, яка характеризупротягом менше, ніж приблизно 60 хвилин, або ється початковою фазою, що має форму, вибра420°С протягом менше, ніж приблизно 30 хвилин, ну з деформованого дендриту, рівноважного що є прийнятним для досягнення рекристалізації дендриту і суміші деформованої і рівноважної мікроструктури. дендритних форм; 33. Спосіб виготовлення листа магнієвого сплаву, (в) піддавання стрічки гомогенізуючій термічній який відрізняється тим, що складається з етапів: обробці для досягнення повної або часткової ре(і) виготовлення стрічки з магнієвого сплаву спокристалізації мікроструктури до потрібних розмісобом за будь-яким з пунктів 2-13; рів зерен; (іі) піддавання стрічки гомогенізуючій термічній (г) прокатки гомогенізованої стрічки для виготовобробці для досягнення повної або часткової релення листа з магнієвого сплаву потрібного розкристалізації мікроструктури до потрібних розміміру; і рів зерен; (д) відпалювання листа, виготовленого на етапі (ііі) прокатки гомогенізованої стрічки для виготов(г). лення листа з магнієвого сплаву потрібного роз21. Спосіб за п.20, який відрізняється тим, що міру; і гомогенізуючу термічну обробку здійснюють при (iv) відпалювання листа, виготовленого на етапі температурі і протягом періоду, достатніх для (ііі). того, щоб по суті виключити сегрегацію дефор34. Спосіб за п.33, який відрізняється тим, що мованої дендритної початкової фази. гомогенізуючу термічну обробку здійснюють при 22. Спосіб за п.21, який відрізняється тим, що температурі і протягом періоду, достатніх для стрічка по закінченні гомогенізуючої термічної 5 80466 6 того, щоб по суті виключити сегрегацію дефорня листа з магнієвого сплаву потрібного розміру; і мованої дендритної початкової фази. (iv) відпалювання листа, виготовленого на етапі 35. Спосіб за п.34, який відрізняється тим, що (ііі). стрічка по закінченні гомогенізуючої термічної 47. Спосіб за п.46, який відрізняється тим, що обробки характеризується мікроструктурою, яка гомогенізуючу термічну обробку здійснюють при складається по суті з дрібних зерен розміром від температурі і протягом періоду, достатніх для приблизно 10 µм до приблизно 15 µм в результатого, щоб по суті виключити сегрегацію дефорті рекристалізації деформованої дендритної мікмованої дендритної початкової фази. роструктури. 48. Спосіб за п.47, який відрізняється тим, що 36. Спосіб за п.33, який відрізняється тим, що стрічка по закінченні гомогенізуючої термічної стрічка по закінченні гомогенізуючої термічної обробки характеризується мікроструктурою, яка обробки характеризується мікроструктурою, яка складається по суті з дрібних зерен розміром від складається з зерен розміром від приблизно 50 приблизно 10µм до приблизно 15µм в результаті µм до приблизно 200µм в результаті рекристалірекристалізації деформованої дендритної мікрозації деформованої дендритної мікроструктури. структури. 37. Спосіб за будь-яким з пп.33-36, який відріз49. Спосіб за п.46, який відрізняється тим, що няється тим, що етап прокатки гомогенізованої стрічка по закінченні гомогенізуючої термічної стрічки має стадії завершальної холодної прокатобробки характеризується мікроструктурою, яка ки, після чого слідує відпалювальна термічна складається з зерен розміром від приблизно обробка. 50µм до приблизно 200µм в результаті рекриста38. Спосіб за п.37, який відрізняється тим, що лізації деформованої дендритної мікроструктури. етап прокатки має, перед завершальною холод50. Спосіб за будь-яким з пп.46-49, який відрізною прокаткою, стадію завершальної гарячої проняється тим, що етап прокатки гомогенізованої катки. стрічки має стадії завершальної холодної прокат39. Спосіб за п.38, який відрізняється тим, що ки, після чого слідує відпалювальна термічна завершальну гарячу прокатку здійснюють при обробка. температурі, при якій гаряча прокатка викликає 51. Спосіб за п.50, який відрізняється тим, що рекристалізацію мікроструктури. етап прокатки має, перед завершальною холод40. Спосіб за п.39, який відрізняється тим, що ною прокаткою, стадію завершальної гарячої прозавершальну гарячу прокатку здійснюють при катки. температурі від 200°С до 500°С. 52. Спосіб за п.51, який відрізняється тим, що 41. Спосіб за п.39, який відрізняється тим, що завершальну гарячу прокатку здійснюють при завершальну гарячу прокатку здійснюють при температурі, при якій гаряча прокатка викликає температурі від 350°С до 500°С. рекристалізацію мікроструктури. 42. Спосіб за п.39, який відрізняється тим, що 53. Спосіб за п.52, який відрізняється тим, що завершальну гарячу прокатку здійснюють при завершальну гарячу прокатку здійснюють при температурі від 400°С до 500°С. температурі від 200°С до 500°С. 43. Спосіб за будь-яким з пп.38-42, який відріз54. Спосіб за п.52, який відрізняється тим, що няється тим, що при завершальній гарячій прозавершальну гарячу прокатку здійснюють при катці досягають зниження товщини від 20% до температурі від 350°С до 500°С. 25% за прохід. 55. Спосіб за п.52, який відрізняється тим, що 44. Спосіб за будь-яким з пп.37-43, який відріззавершальну гарячу прокатку здійснюють при няється тим, що при завершальній холодній протемпературі від 400°С до 500°С. катці досягають зниження товщини від 15% до 56. Спосіб за будь-яким з пп.51-55, який відріз25% за прохід. няється тим, що при завершальній гарячій про45. Спосіб за будь-яким з пп.37-44, який відрізкатці досягають зниження товщини від 20% до няється тим, що відпалювальну термічну оброб25% за прохід. ку проводять при зворотному співвідношенні те57. Спосіб за будь-яким з пп.50-56, який відрізмпература/час, яке складає приблизно 350°С няється тим, що при завершальній холодній пропротягом менше, ніж приблизно 60 хвилин, або катці досягають зниження товщини від 15% до 420°С протягом менше, ніж приблизно 30 хвилин, 25% за прохід. що є прийнятним для досягнення рекристалізації 58. Спосіб за будь-яким з пп.50-57, який відрізмікроструктури. няється тим, що відпалювальну термічну оброб46. Спосіб виготовлення листа з магнієвого сплаку проводять при зворотному співвідношенні теву, який відрізняється тим, що складається з мпература/час, яке складає приблизно 350°С етапів: протягом менше, ніж приблизно 60 хвилин, або (і) виготовлення стрічки з магнієвого сплаву спо420°С протягом менше, ніж приблизно 30 хвилин, собом за будь-яким з пунктів 15-19; що є прийнятним для досягнення рекристалізації (іі) піддавання стрічки гомогенізуючій термічній мікроструктури. обробці до досягнення повної або часткової рек59. Стрічка з магнієвого сплаву, виготовлена спористалізації мікроструктури до потрібних розмірів собом за будь-яким з пп.1-19. зерен; 60. Лист з магнієвого сплаву, виготовлений спо(ііі) прокатки гомогенізованої стрічки до одержансобом за будь-яким з пп.20-58. 7 Цей винахід стосується листа з магнієвого сплаву і способу його виготовлення. Найбільш загальний підхід до виготовлення листа з магнієвого сплаву включає в себе гарячу прокатку злитку, який виготовлений шляхом розливу. розплавленого сплаву у відповідну мульду. Злиток піддають гомогенізуючому просочуванню при підходящій підвищеній температурі і потім знімають верхній шар для отримання чистих, гладких поверхонь. Оброблений злиток прокатують для виготовлення плити, потім стрічки і, наприкінці, листа, використовуючи грубу гарячу прокатку, після чого виконують гарячу проміжну / завершальну прокатку, і завершальний відпал. В деяких випадках, після гарячої проміжної прокатки виконують холодну прокатку для забезпечення редукції (зменшення товщини) до кінцевих розмірів кінцевого обробленого листа. При цьому злиток може, наприклад, бути довжиною до 1800мм, шириною 1000мм і товщиною до 300мм. Гомонізуючу термічну обробку звичайно проводять при температурі від 400°С до 500°С протягом 2 годин. Глибина верхнього шару, який зчищається, звичайно складає близько 3мм. Грубою гарячою прокаткою, при температурі від близько 400°С до 460°С, можливо досягти суттєвої редукції за кож ний прохід, наприклад, від 15% до 40%, в загальному випадку близько 20%, при 25 проходах, для виготовлення плоскої плити товщиною близько 5мм. При необхідності підтримання мінімальної температури вище 400°С сплав повторно нагрівають між проходами. Після грубої гарячої прокатки звичайно слідує проміжна гаряча прокатка при 340-430°С для зменшення товщини плоскої плити до стрічки товщиною близько 1мм. При кожному з до десяти проходів, досягається редукція близько 8-15%, в загальному випадку близько 10%. Підігрівання є необхідним після кожного проходу для підтримання мінімальної температури вище 340°С. Після проміжної гарячої прокатки слідує кінцева прокатка для зменшення товщини стрічки до листа з кінцевим розміром близько 0,5мм, яку виконують або теплою прокаткою або холодною прокаткою. Кінцеву теплу прокатку здійснюють при температурі 190-400°С. При цьому, стрічка зменшується по товщині при кожному з 10-20 проходів на 4-10%, звичайно близько 7%. Знову, нагрівання між кожним проходом є необхідним через швидке охолодження тонкого сплаву. Необхідна обережність при підігріванні, тому що перенагрівання може призвести до надмірної редукції і втрати контролю над розміром. Холодна прокатка може бути переважною для точного доведення до кінцевого розміру, але вона забезпечує тільки до 1-2% редукції товщини при кожному проході, і тому потрібна велика кількість проходів до досягнення кінцевого розміру. Етап грубої гарячої прокатки є досить ефективним, не дивлячись на велику кількість проходів, так як охолодження між проходами є обмеженим, а зменшені теплові втрати тягнуть за собою підігрівання тільки після незначної частини проходів. Однак, при проміжній гарячий прокатці мають місце суттєві витрати енергії, так як для 80466 8 обробки 5мм плитки до 1мм стрічки використовують прокатний стан для отримання рулонної стрічки, і теплові втрати тягнуть за собою нагрівання перед кожним проходом, що значно подовжує весь процес виготовлення листа. Також, проміжна гаряча прокатка може призвести до утворення тріщин на поверхні і кромці стрічки, і як результат - до зменшення виходу металу. Ці проблеми при проміжній гарячій прокатці посилюються при кінцевій теплій прокатці і тому, на відміну від кінцевої холодної прокатки, необхідна додаткова вартість для забезпечення великої кількості проходів при холодній прокатці. Кінцевий відпал, після завершальної теплої або холодної прокатки, може бути різним в залежності від того, як будуть використовувати вироблений лист з магнієвого сплаву. Кінцевий відпал може бути типу О, що потребує нагрівання до близько 370°С протягом однієї години; типу Н24 нагріванням до близько 260°С протягом однієї години; або Н26 нагріванням до близько 150°С протягом однієї години. Однак, є достатні межі варіації кінцевого відпалу для досягнення в результаті листа, який має механічні властивості, що є бажаними для різних використань. Витрати часу і енергії для виготовлення листа з магнієвого сплаву по вище згаданій технології виготовлення є відносно великими. Як наслідок, вартість виготовлення листа є високою у порівнянні, наприклад, з виготовленням алюмінієвого листа. Представлений винахід забезпечує спосіб виготовлення листа з магнієвого сплаву, який знижує рівень витрат часу і енергії і таким чином дає можливість виготовляти лист ефективної вартості. Були пропозиції по виготовленню плити і стрічки з магнієвого сплаву за допомогою безперервного відливання з двома валками (ВДВ). Процес ВДВ не може забезпечити безпосереднє виготовлення листа з магнієвого сплаву, так як не зважаючи на переваги ВДВ не можливо виготовити стрічку, яка є тоншою за 1-2мм. Не дивлячись на це, ВДВ є можливою альтернативою вищезгаданому способу, і має перевагу, яка полягає у виключенні етапів виготовлення злитка, гомогенізуючої термічної обробки, зчищання верхнього шару і грубої гарячої прокатки завдяки використанню ВДВ стрічки як вихідного матеріалу для подальшої обробки до бажаного листа. Тобто, за розміром, вихід після ВДВ можна порівняти з стрічкою, отриманою грубою гарячою прокаткою і проміжною теплою прокаткою. Однак, стрічка ВДВ суттєво відрізняється як від плити, отриманої в результаті грубої гарячої прокатки злитка сплаву, так і від стрічки, отриманої в результаті проміжної теплої прокатки і має дуже змінену мікроструктуру для того, щоб бути надійною альтернативою. Помічено, що ВДВ стрічка, отримана безперервним литтям, змінює свою мікроструктуру в залежності від умов лиття. Крім того, вона не є повністю однорідною по всій своїй товщині. Вона містить дендрити різних розмірів і переривчасту, або змінну, кількість сегрегації від поверхні до центру. Також, ВДВ стрічка має схильність до 9 80466 10 до 260°С, відбувається підвищена сегрегація у утворення поверхневих тріщини під час прокатки зернах на границі біля поверхні стрічки, отриманавіть з малою редукцією, а будь-яка сегрегація ної безперервним литтям. Для більш тонкої стрічнесприятливо впливає на ковкість кінцевої стрічки, рівновісну дендритну мікроструктуру отримуки. Таким чином, гомогенізуюча термічна обробка ють при вихідних температурах вищих за є необхідною перед будь-якою прокатною процеприблизно 245°С, і з меншою тенденцією до сегдурою, а, хоча і не повна, зміна мікроструктури регації у зернах на границі біля поверхні відлитої призводить до труднощів при прокатці. стрічки. Нами було помічено, що ВДВ магнієву стрічРівновісна дендритна мікроструктура має зеку, з підходящою мікроструктурою, яка дає змогу рна початкової фази, форма яких відрізняється виготовляти лист, можливо отримати регулюванвід форми, яка відображає ріст дендритних крисням умов, при яких виготовляється стрічка. Поміталів, є певною мірою закругленими і по суті мачено, що прийнятна мікроструктура залежить від ють однаковий розмір в усіх напрямках. Дефорвідстані між осями вторинного дендриту і велимована дендритна мікроструктура має зерна чини редукції при прокатці при виготовленні стріпочаткової фази, які мають форму, що чіткіше чки безперервним литтям, прийнятна мікроструквідображає дендритний кристалічний ріст. Однак, тура також залежить від температури, при якій деформовані початкові зерна мають витягнуту стрічка виходить з валків. Ми також помітили, що сплющену форму і є витягнутими в напрямку пропри досягненні прийнятної мікроструктури ВДВ катки, по суті паралельно основним поверхням стрічка після гомогенізуючої термічної обробки стрічки. суттєво краще піддається прокатці і відпалу для Деформована дендритна мікроструктура є виготовленню прийнятного листа з магнієвого переважною. Вона краще пристосована для вигосплаву. товлення листа з магнієвого сплаву більш просТаким чином, згідно з винаходом, пропонутішим способом за винаходом. Також, при рівноється спосіб виготовлення стрічки з магнієвого вісній дендритній мікроструктурі краще сплаву шляхом редукції при прокатці і термічної утворюються мікротріщини біля поверхонь відлиобробки, який відрізняється тим, що складається тої стрічки, особливо при вихідних температурах з етапів: 240-250°С, мікротріщини з'являються в місцях (а) відливання магнієвого сплаву у вигляді сегрегації на границях зерен. стрічки, використовуючи установку для відливанУ винаході, ВДВ стрічка з магнієвого сплаву ня з двома валками; і виготовляється до потрібної товщини меншої за (б) регулювання товщини і температури стрі10мм, за умов забезпечення підходящої мікрочки, яка виходить з-поміж валків установки, заструктури. Стрічка потім піддається гомогенізуювдяки чому стрічка має мікроструктуру, яка харачій термічній обробці для досягнення повної або ктеризується початковою фазою, що має форму, часткової рекристалізації до прийнятних розмірів вибрану з деформованого дендриту, рівновісного зерна. Гомогенізовану стрічку потім прокатують дендриту і суміші деформованої і рівновісної дедля виготовлення листа з магнієвого сплаву поендритних форм. трібного розміру, і лист піддають кінцевому відПідходящу мікроструктуру, що має "дефорпалу. мовану" і/або "рівновісну" дендритну початкову Таким чином, винахід також пропонує спосіб фазу, можливо виготовляти при вихідній темпевиготовлення листа з магнієвого сплаву, який ратурі прокатки від близько 200°С до 350°С, навідрізняється тим, що складається з етапів: приклад, від близько 200°С до 260°С. Деформо(а) відливання магнієвого сплаву у вигляді вану дендритну мікроструктуру, по суті без стрічки, використовуючи установку для відливанрівновісних дендритних зерен, отримують при ня з двома валками; відносно низькій вихідній температурі, яка зміню(б) регулювання товщини і температури стріється в залежності від товщини стрічки. Для чки, яка виходить з-поміж валків на установці, більш товстої стрічки, такої як 4-5мм завтовшки, завдяки чому стрічка має мікроструктуру, яка хадеформовану дендритну мікроструктуру можна рактеризується початковою фазою, що має форотримати при температурі від близько 200°С до му, вибрану з деформованого дендритну, рівно220°С. Для більш тонкої стрічки, деформовану вісного дендритну і суміші деформованої і дендритну мікроструктуру можна отримати при рівновісної дендритних форм; температурі від близько 200°С до 245°С, звичай(в) піддавання стрічки гомогенізуючий терміно, при вищій за приблизно 220°С. Рівновісну чній обробці для досягнення повної або часткової мікроструктуру, по суті без деформованих дендрекристалізації мікроструктури до потрібних розритних частинок, в загальному випадку отримумірів зерен; ють при відносно високій вихідній температурі, (г) прокатки гомогенізованої стрічки для вигояка також змінюється в залежності від товщини товлення листа з магнієвого сплаву потрібного стрічки. Для більш товстої стрічки, такої як 4-5мм розміру; і завтовшки, рівновісну дендритну мікроструктуру (д) відпалювання листа, виготовленого на можна отримати при температурі принаймні виетапі (г). щій за примирно 230°С, і, для такої мікроструктуСтрічка, отримана безперервним литтям з ри і товщини, переважно, щоб вихідна темперамагнієвого сплаву переважно має товщину не тура знаходилась на середньому рівні від більшу 5мм. Товщина найбільш переважно стаблизько 230°С до 240°С. При вищих вихідних новить менше 5мм, наприклад, до близько 2,5мм. температурах для такої товстої стрічки, особливо Мікроструктура характеризується деформованипри високому рівні температур від близько 250°С 11 80466 12 формуються на більш пізньому етапі твердіння ми дендритною і/або рівновісною дендритною алюмінієвих сплавів і є відносно сконцентровапочатковою фазою. Початкова фаза може по суті ними в центрі товщини відлитої ВДВ стрічки мати рівновісну дендритну початкову фазу, отриалюмінієвого сплаву. ману при виготовленні стрічки товщиною 4-5мм, Зміна мікроструктури під час гомогенізуючої яка виходить з подвійних валків, які мають темтермічної обробки відрізняється для ВДВ магнієпературу від 230°С до 260°С, переважно від вого сплаву, що має рівновісну дендритну мікро230°С до 240°С. Однак, початкова фаза переваструктуру. На відміну від мікроструктуру, що має жно по суті має деформовану дендритну початдеформовану дендритну структуру, більш великі кову фазу, при виготовлені стрічки, яка виходить зерна рівновісної мікроструктури не рекристаліз валків при температурі від 200°С до 245°С для зуються у більш малі. Точніше, гомогенізуюча тонкої стрічки товщиною меншою 3мм і від 200°С термічна обробка приводить до кінцевої мікродо 220°С для стрічки товщиною від 4мм до 5мм. структури, що містить переважно великі зерна Гомогенізуюча термічна обробка переважно розміром приблизно 50μΜ до 200μм. виконується при температурі від приблизно Після гомогенізуючої термічної обробки, ВДВ 330°С до 500°С, переважно від приблизно 400°С стрічка може бути піддана подальшій завершадо 500°С. Стрічку переважно піддають термічній льній прокатці, яка є однаковою для кожного типу обробці одразу після виходу з подвійних валків мікроструктури. В цьому випадку, подальша обдля того, щоб мінімізувати втрати теплової енерробка має етапи завершальної гарячої прокатки, гії з відлитої стрічки, щоб таким чином мінімізувазавершальної холодної прокатки і кінцевого відти час і вхідну теплову енергію, потрібну для палювання. Але, завершальна гаряча прокатка отримання температури гомогенізації. Однак, може бути пропущена як у випадку деформоваякщо є бажаною навіть відносно висока темпераної, так і рівновісної дендритних мікроструктур. тура 400-500°, то може бути кращим, щоб стрічка Завершальна холодна прокатка деформованої знаходилась певний час при проміжній темперамікроструктури далі може бути вдосконалена турі, наприклад від близько 340°С до 360°С, пешляхом використання більш великої, ніж для рівред нагріванням до біль високої температури, так новісних мікроструктур, редукції при прокатці між як утримання стрічки при проміжній температурі проміжними відпалюваннями, для забезпечення дає можливість знизити рівень сегрегації в деяких найбільш вартісно ефективного способу за винасплавах, таких як сплави AZ групи, при переході ходом. Також, у випадку рівновісної дендритної вторинної фази у твердий розчин. мікроструктури може бути бажаним, за хоча б Проміжок часу, який потрібний для гомогенідеяких обставин, зняття поверхневого шару стрізуючої термічної обробки, скорочується при чки перед завершальною гарячою прокаткою. більш високій температурі термічної обробки, але є різним в залежності від мікроструктури. Для, Завершальна гаряча прокатка може бути винаприклад, деформованої дендритної мікроструконана при температурі, при якій прокатка викликтури, термічна обробка приводить до рекристакає безперервну рекристалізацію, так що дислолізації. При температурі близько 420°С, рекрискації залишаються всередині рекристалізованих талізація відбувається переважно протягом лише зерен. В загальному випадку, це потребує темпеблизько 2 годин, і переважно в зонах більш маратури гарячої прокатки вище 200°С. Однак, галих чарунок. Трохи більші, ізольовані рівновісні ряча прокатка звичайно виконується при темпедендрити всередині деформованих дендритів ратурі від близько 350°С до 500°С, переважно від стають окремими твердими зернами, не дивляблизько 400°С до 500°С. чись на те, що залишки дендритної структури є При рівновісній дендритній зерновій структурі все ще видимі всередині зерен. Після 6 годин при необхідно відрізняти ВДВ стрічку, яка виготовле420°С, великі зерна починають рекристалізувана при вихідній температурі прокатки відповідно у тись. Після 16 годин при 420°С, кінцева мікронижній і верхній частинах температурного діапаструктура, отримана термічною обробкою дефозону 230-260°С. Помічено, що, для хоча б деяких рмованої дендритної мікроструктури, є більш магнієвих сплавів, стрічка, виготовлена при нижоднорідною і складається з тонких волокон розчій вихідній температурі прокатки, від, наприклад, міром близько 10-15mм. Окрім цієї зміни мікроприблизно 230°С до 240°С, не здатна піддаватиструктури, помічено, що сегрегацію в деяких ся завершальній гарячій прокатці, навіть після сплавах, таких як сплави AZ типу, можливо майподовженої гомогенізуючої термічної обробки, же виключити після відпалювання протягом 2 якщо зі стрічки спочатку не зчистити верхній шар годин при 420°С, окрім декількох частинок. для видалення достатнього поверхневого шару Відносно швидке обмеження сегрегації при товщиною приблизно 3мм. Однак, помічено, що термічній обробці ВДВ стрічки, отриманої безпедля деяких сплавів зняття верхнього шару не є рервним литтям з магнієвого сплаву, суттєво віднеобхідним для стрічки, виготовленої при вищій різняється від досвіду з ВДВ алюмінієвими сплавихідній температурі прокатки, наприклад, від вами, в яких сегрегація є дуже значною, і її не близько 250°С до 260°С. можливо виключити гомогенізуючою термічною Необхідність у зчищення відлитої стрічки, яка обробкою. Помічено, що це виникає в результаті мала рівновісну дендритну мікроструктуру, виготого, що вторинні частинки осідають на ранньому товлену при більш низькій вихідній температурі етапі твердіння під час виготовлення ВДВ магнієпрокатки, наприклад, від близько 230°С до 240°С, вих сплавів, так що ті частинки є відносно рівнопотрібна через дефекти на поверхні стрічки, які мірно розподілені по всьому поперечному переріне виправляються гомогенізуючою термічною зу стрічки. В протилежність, вторинні частинки 13 80466 14 350°С, а інший при 420°С. Зразки після цього обробкою. Помічено, що як при великих (40%), були піддані тій самій процедурі гарячої прокатки так і при малих (5%) редукціях за один прохід при (щодо встановленої редукції прокатки), як описагарячій прокатці виникають тріщини на поверхні но вище, але при двох рівнях температур: при стрічки. Ми спостерегли, що тріщини виникають 350°С і при 420°С, для досягнення товщини лисодразу після одного проходу при великій редукції та від 0,7мм до 0,75мм. Для менших зразків реі одразу після двох проходів при малій редукції. дукція від 21% до 26% була виміряна за прохід Однак, щодо поверхневих дефектів, то помічено, для кожного з перших чотирьох проходів, після що згубні ефекти поверхневих тріщин можуть чого виконувався ще один прохід з редукцією від бути мінімізовані зчищанням верхнього шару, як 17% до 19%. зазначено вище. Більше того, помічено, що стрічВиявлено, що температура відпалювання пеку, відлиту при більш високій вихідній температуред прокаткою впливає на утворення "смугастої" рі, такій як від близько 250°С до 260°С, після гомікроструктури. "Смугаста" мікроструктура у зразмогенізуючої термічної обробки можливо успішно ках, відпалених при 350°С перед прокаткою, була піддати редукції при гарячій прокатці до 25% за явною і зберігалася навіть після подальшої холопрохід без прояву поверхневих тріщин. дної прокатки. У зразках, відпалених при 420°С, У завершальній гарячій прокатці, зокрема при великі зерна були більш рівномірно розподілені. відносно високій температурі, можливо досягти Гаряча прокатка при початковій температурі відносно великої робочої редукції за прохід, на350°С також призвела до "смугастої" мікрострукприклад, від 20% до 25%. Для того, щоб проілюстури. трувати це, були виготовлені тестові зразки стрічБуло виявлено, що зменшення тривалості ки типу AZ31B довжиною 330мм, шириною 120мм відпалювання перед прокаткою від приблизно 18 і товщиною 4,7мм (при необхідності, після зчидо 2 годин, не впливає на редукцію при прокатці і щання верхнього шару ) з відлитої ВДВ стрічки, на якість поверхні. Мікроструктури, однак, містияка мала рівновісну дендритну мікроструктуру і ли значну кількість смуг великих зерен. яка була піддана гомогенізуючій термічній обробСкорочення інтервалу часу відпалювання з ці при близько 420°С. Кожний зразок був підда15-30 хвилин до 7-15 хвилин між проходами проний гарячій прокатці при 420°С для виготовлення катки можливо було досягнути без зменшення листа загальною довжиною близько 2000мм, шиможливості обробки. Утворення смугастої мікрориною 120мм і товщиною від 0,7 до 0,75мм. Швиструктури в незначній мірі було викликане скородкість прокатки 18м/хв. була визначена як достаченням часу. У зразках, які були прокатані з 7-15 тня для гарячої прокатки при початковій хвилинним внутрішнім відпалюванням, число і температурі 420°С. При першому проході, налаширина скупчень великих зерен збільшились, але штована редукція прокатки була в межах від 40% вони не утворили розтягнених смуг. до 45% товщини стрічки, і вона була підвищена Всі зразки, виготовлені при всіх умовах, мали до 50% при другому проході і до 60% при третьосередній розмір зерна близько 10μΜ. Ці дрібні му проході. Дійсна редукція, досягнута в стрічці зерна були отримані завдяки невеликим початкопри кожному проході, становила від 20% до 25%. вими мікроструктурам "деформованих" дендриМіж першим і другим, і другим і третім проходами тів. було здійснене проміжне відпалювання при "Смугаста" мікроструктура може бути згубною 420°С протягом 30 хвилин. При наступних трьох для ковкості завершеного листа вздовж напряму проходах, редукція була далі підвищена до 70прокатки. Утворення такої мікроструктури пов'я90%, поки розмір прокату не становив від 0,13мм зано з введенням в дію механізму двійникової до 0,15мм (від 0,005" до 0,006"), при цьому рободеформації під час процесу прокатки, який ствочий матеріал повторно нагрівався до 420°С після рює зони меншої і більшої деформації, які згодом кожного проходу. Дійсна редукція при наступних рекристалізуються в альтернативні смуги великих трьох проходах становила порядку 17%, що є і дрібних зерен, відповідно, під час кінцевого відменшим, ніж за попередні три проходи, але ввапалювання. Звичайно, подвоювання є основним жалось, що тонкіший лист втрачатиме тепло засобом деформації для магнієвих сплавів, коли швидше, що призвело б до меншої редукції при температура деформації нижча приблизно 320°С. прокатці. При кінцевих чотирьох проходах прокаТому прокатний стан переважно повинен має тки, розмір прокатки підтримували в межах від можливість забезпечити нагрівання валків так, 0,13мм до 0,15мм, поки товщина листа не досягщоб температура робочої частини не падала нула 0,7-0,75мм. Дійсна редукція при проході нижче 320°С протягом операції прокатки, окрім знизилась з 15% до 8% як тільки лист став тонківипадку, коли температура попереднього нагрішим. вання і/або швидкість прокатки не є достатньо Подальші випробування були проведені зі високими для запобігання утворенню "смугастої" зразками ВДВ AZ31B сплаву, але виготовленими мікроструктури. з ВДВ стрічки, що має деформовану, на відміну Після завершальної гарячої прокатки, стрічку від рівновісної, дендритну литу мікроструктуру. піддають завершальній холодній прокатці. Однак, Деякі з тестових зразків були довжиною 200мм, як описано вище, завершальна гаряча прокатка шириною 50мм і товщиною 2,6мм, а інші великі може бути пропущена у випадку ВДВ стрічки, зразки були такими, які описані у вищезгаданих якщо потрібно. В кожному випадку, ми не знайвипробуваннях для рівновісних мікроструктур. шли безпосередніх зв'язків для кореляції ступеню Для кожного розміру зразка, два набори зразків покращення зерен під час рекристалізації з розпіддали гомогенізуючій термічній обробці шляхом міром і розподілом вторинних частинок у ВДВ відпалювання протягом ночі, один набір при 15 80466 16 слідок гарячої прокатки при 350°С. Було помічемагнієвих сплавах. Основним параметром виявно, що ці смуги зберігаються після шести прохоляється ступінь розподілу накопиченої енергії дів холодної прокатки. Однак, помічено, що деформації. Холодна прокатка є ефективним холодна прокатка може виключити більшість смуг способом для забезпечення високих рівнів такої великих зерен, описаних вище, які були утворені накопиченої енергії для забезпечення рекристапри зменшенні часу відпалювання перед прокатлізації при подальшій термічній обробці. кою (наприклад, від близько 18 годин до 2 годин). Як описано вище, при традиційній обробці Далі зразки, які були отримані з ВДВ стрічки, магнієвого сплаву на завершальному етапі для яка мала як деформовану, так і рівновісну дендвиготовлення листа часто застосовують етап ритну мікроструктури, були піддані прокатці при завершальної теплової прокатки. Етап завершакімнатній температурі зі ступенем редукції між льної холодної прокатки може бути використаний, кожним проходом на постійному рівні від 1% до але він тягне за собою лише низький рівень реду27%. Ці зразки були піддані гомогенізуючому відкції за прохід: 1-2%. Однак, у способі за винахопалу при 350°С або при 420°С протягом 12-18 дом, етап завершальної холодної прокатки не годин і потім холодній прокатці, без проміжного має такого обмеження. Етап за винаходом, для етапу гарячої прокатки. Зразки були довжиною ВДВ стрічки, яка має або рівновісну, або дефор200мм, шириною 50мм і товщиною 2,6мм. При мовану дендритну мікроструктуру в умовах безредукції більшій за 20% за прохід, одного проходу перервного лиття, дає змогу забезпечити рівень було достатньо для появи крайових тріщин. При редукції від 15% до 25% при кожному проході. холодній редукції 14% за прохід, два проходи У випробуваннях листа шириною 120мм і то(для загальної редукції 24%) спричинили крайові вщиною 0,7-0,75мм, виготовленого гарячою протріщини. При холодній редукції від 10% до 13% за каткою при 420°С з гомогенізованої ВДВ стрічки, прохід, три проходи (для загальної редукції 35%) яка отримана безперервним литтям і мала рівноне привели до появи крайових тріщин. При холовісну дендритну мікроструктуру, лист був термічдній редукції від 1% до 2% за прохід, 30 проходів но оброблений не довше 30 хвилин при 420°С, а потрібно було виконати (для загальної редукції потім піддавався холодній прокатці. Протягом 46%) до появи крайових тріщин. Однак, після холодної прокатки, прокатний стан був встановдосягнення максимальної загальної редукції для лений так, що не було проміжків між валками, і будь-якої послідовності прокаток, відпал стрічки, загальна редукція після трьох проходів прокатки наприклад, при 350°С протягом 60 хвилин або була 15%. В інших випробуваннях загальна реду420°С протягом 30 хвилин, давав змогу почати кція 25% була отримана після трьох проходів холодну прокатку з подібними редукціями без холодної прокатки. В останньому випадку, мікронегативних наслідків. структура складалась з дрібних зерен розміром Різниця редукцій за прохід при холодній продо 3μΜ, великих зерен розміром до 12μΜ і серекатці не впливає на кінцеву мікроструктуру. Для дніх зерен розміром 7μΜ. У наступному випробулиста, виготовленого з товщиною 0,7мм і потім ванні, редукція 20% була отримана при одному відпаленого при 350°С протягом 60 хвилин, мікпроході холодної прокатки, для забезпечення роструктура може показати дрібні зерна розміру мікроструктури з дрібними зернами меншими за 3μΜ, скупчення великих зерен до 10μΜ і середній 10μΜ, і грубими зернами до 25μΜ. Менш однорірозмір зерна 5μΜ. дний розмір зерна після одного проходу вказує, Після завершальної холодної прокатки листа що переважним є використання декількох прохойого піддають завершальному відпалюванню для дів замість одного проходу для досягнення необдосягнення рекристалізації. Тривалість відпалюхідної загальної редукції. вання скорочується з підвищенням рівня темпеВище було зазначено, що при температурах ратури, як було зазначено, за рахунок загальної гарячої прокатки нижче 320°С, може утворитись стабілізації, наприклад, при 350°С протягом менсмугаста мікроструктура. Це є небажаним, але ше 60 хвилин або при 420°С протягом менше 30 помічено, що такий ефект зменшується при похвилин. Кожна з цих обробок призводить до схоперечній холодній прокатці з отриманням регуляжих мікроструктур, але остання обробка призворної „шахової" мікроструктури. дять до розкиду розміру великих зерен. Однак, ця Для зразків, схожих на ті, які описані для хорізниці не впливає несприятливим чином на ковлодної прокатки листа з рівновісної дендритної кість в поперечному напрямі. ВДВ стрічки, і для листа 0,7-0,75мм, отриманого з У більшості випадків вищезгадані результати деформованої дендритної ВДВ стрічки, були були встановлені при випробовуваннях, провеотримані порівняні результати. Таким чином, для дених для ΑΖ31Β, ΑΖ61, ΑΖ91 і АМ60 сплавів. відповідних зразків, підданих трьом проходам Однак, подібні результати зазначені і для магнієхолодної прокатки, загальна редукція 20% була вих сплавів загалом. Очікується, що для таких отримана в першому випадку, в той час як редуксплавів винахід забезпечить просте і менш виція 30% була отримана в іншому. Підвищення тратне виробництво листа з магнієвого сплаву, редукції від 20% до 30% супроводжувалось змеспосіб за винаходом, потребує обладнання, яке є ншенням середнього розміру зерна з 7μΜ до значно дешевшим за те, яке є необхідним для 4μΜ. Однак, у зразках з редукцією 30% було біобробки по технології прокатки злитка. льше скупчень великих зерен. Наприкінці, зрозуміло, що різні варіанти, моНаступні зразки, які були отримані з ВДВ дифікації і/або доповнення можливі стосовно пострічки, яка отримана безперервним литтям і передньо описаних структури і розміщення часмала деформовану дендритну мікроструктуру, тин, не виходячи за межі винаходу. показали смуги великих зерен, які отримали вна 17 Комп’ютерна верстка Т. Чепелева 80466 Підписне 18 Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601