Study of evolution of microstructure and mechanical properties in aluminum alloy 1570 with the addition of 0.5 % hafnium

ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ Том 26 № 1 2024 116 МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ Гомогенизационный отжиг Цель гомогенизационного отжига – растворение грубой неравновесной эвтектики и повышение химической однородности алюминиевого твердого раствора. Процесс гомогенизационного отжига проводился по режиму 440 °C – 4 часа, после чего для гомогенизированных образцов выполнялись испытания на одноосное растяжение. Прокатка После отжига исследуемые сплавы подвергались прокатке. Следует отметить, что при промышленном производстве листа из сплава 1570 применяют сначала горячую прокатку при температурах выше температуры рекристаллизации, а затем холодную. Поэтому лабораторная прокатка, в ходе которой получался листовой материал, осуществлялась по такому же принципу. Сначала производилась горячая прокатка с толщины 40 мм до толщины 5 мм на реверсивном прокатном стане Duo при температуре 440 °С и скорости вращения валков 3 м/мин. Каждые три прохода слитки нагревали до исходной температуры прокатки, общий процент обжатия составил 88 %. Отметим, что температура горячей прокатки была выбрана соответствующей температуре гомогенизации, так как ее превышение может вызвать коагуляцию частиц (по крайне мере в сплаве, не содержащем гафния), а ее снижение – потерю пластичности [20]. Прокатка уже нагретого после гомогенизации небольшого слитка, в том числе с учетом его подогрева в печи, занимает не более 30 мин. Ввиду того что данная операция не является финишной, а кратковременный нагрев не способен оказать существенного влияния на частицы Al3Sc, исследований микроструктуры и свойств сплава по завершении этой операции не проводилось. После достижения толщины 5 мм полосы прокатывались вхолодную до 2 мм толщиной, процент обжатия при холодной прокатке составил 95 %. Отжиги холоднокатаной ленты После прокатки производился отжиг холоднокатаной ленты из исследуемых сплавов с целью выявления того, как содержание гафния влияет на процесс рекристаллизации. Кроме того, была проведена дополнительная серия отжигов холоднокатаной ленты для изучения механических свойств сплавов. Режимы отжигов представлены в табл. 2. Следует отметить, что в зависимости от требований к уровню механических свойств (необходимого сочетания прочностных и пластических свойств), а также от содержания скандия, циркония и гафния выбор температуры отжига высокомагниевых сплавов возможен в широком температурном интервале от 340 до 530 °С. Именно поэтому указанные значения температур были выбраны в настоящем исследовании. Методы исследования микроструктуры и механических свойств образцов Просвечивающая электронная микроскопия Тонкую структуру образцов исследовали на аналитическом просвечивающем электронном микроскопе JEM-2100 (JEOL, Япония) с ускоряющим напряжением 200 кВ и приставкой для EDX-анализа INCA (Oxford Instruments, Великобритания). Точное позиционирование образцов фольги осуществлялось в держателе с двумя поТ а б л и ц а 2 Ta b l e 2 Режимы отжига холоднокатаной ленты Annealing modes of cold-rolled tape Отжиг для проверки прохождения рекристаллизации Отжиг для изучения механических свойств 470 °C, 3 часа 340 °C, 3 часа 500 °C, 3 часа 440 °C, 3 часа 530 °C, 3 часа 470 °C, 3 часа 550 °C, 3 часа 530 °C, 3 часа

RkJQdWJsaXNoZXIy MTk0ODM1