Obrabotka Metallov 2014 No. 2

ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ № 2 (63) 2014 101 МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ разования характерных для традиционных про- цессов видов брака (утяжин, горячих трещин и т.д.) [2 – 6]. В настоящее время технологии про- изводства изделий, базирующиеся на эффекте тиксотропии сплавов, находят широкое приме- нение в различных отраслях производства. Так, по технологии тиксоштамповки алюминиевых и магниевых сплавов компании из Италии, США и Японии производят детали для автомобиль- ной промышленности, корпусов для ноутбуков, фото- и видеокамер, мобильных телефонов [3, 7]. Для проявления свойств тиксотропности ми- кроструктура заготовки должна быть глобуляр- ной, в результате чего такие заготовки получают методом магнитогидродинамического переме- шивания расплава в кристаллизаторе или исход- ные слитки подвергают высокотемпературной деформации [2 – 4]. Известна также технология получения металлоизделий из алюминиевых сплавов с применением установки горизонталь- ного литья и деформации металла (УГЛДМ), по- зволяющая проводить рассматриваемый процесс производства изделий в непрерывном режиме в одном устройстве непосредственно из жидкого металла в одну стадию (заливка расплава – по- лучение металлоизделия) без дополнительных операций, связанных со специальной подготов- кой микроструктуры заготовки [8, 9]. Разработку новых технологических процес- сов изделий проводят на основе физического или компьютерного моделирования процесса. Пре- имуществами компьютерного моделирования над физическим являются значительно меньшие сроки и стоимость разработки технологическо- го процесса. Для осуществления компьютерно- го моделирования тиксотропного производства изделий необходимо знать реологическое пове- дение сплава в интервале подсолидусных тем- ператур. Реологическое поведение сплава при заданной температуре испытания характеризу- ется зависимостью сопротивления деформации от изменения скорости и степени деформации. Цель данной работы – установить на базе пластометрических испытаний основные зако- номерности изменения сопротивления дефор- мации алюминиевого сплава АД0 в зависимости от скорости и степени деформации в интервале подсолидусных температур. Материал и методика экспериментального исследования Из заготовки в виде полосы, полученной со- вмещенным методом литья и прокатки на уста- новке УГЛДМ Института машиноведения и ме- таллургии ДВО РАН из алюминиевого сплава АД0 ГОСТ 4784–97 сечением 5×55 мм, были из- готовлены опытные образцы диаметром 4±0,1 мм и высотой 6±0,1 мм. Образцы вырезались по- перек направления прокатки исходной заготов- ки. Соответствие химического состава образцов ГОСТ 4784–97 определялось на анализаторе хи- мического состава модели SPECTROMAXx. Температуру точки солидуса и ликвидуса сплава АД0 определяли на дилатометре модели Linseis L75VD1400C по изменению приращения длины образца. Для этого изготавливали ци- линдрические образцы из исследуемого сплава диаметром 4 мм и высотой 30 мм. В результате экспериментов температура солидуса составила 654  С, а температура ликвидуса 657  С. Сопротивление деформации сплава АД0 при температурах 540, 560, 570 и 640  С изучали с помощью экспериментов на сжатие образцов на автоматизированной пластометрической уста- новке, созданной в Институте машиноведения УрО РАН [10]. Установка обеспечивает мак- симальную силу деформирования 30 кН и из- менение скорости деформации в диапазоне 0,005…10 с –1 . При сжатии образцов чувстви- тельность датчика силы составляла 3 Н, по- грешность измерения силы сжатия ±50 Н, а погрешность перемещения захватов установки ±20 мкм при их перемещении на 10 мм. Для предотвращения тепловых потерь в процессе испытания образец термоизолировал- ся с помощью огнеупорной муллитокремнезе- мистой ваты МКРР-130 по ГОСТ 23619–79 и вместе с бойками помещался в металлический контейнер. Контейнер с образцом нагревали в электропечи до температуры испытания и за- тем переносили из печи в рабочее пространство установки, где проводили деформацию образца. Контроль температуры образца в процессе на- грева и ее изменения внутри контейнера в ходе испытания осуществляли с помощью термопа- ры градуировки ХА(К) по ГОСТ Р8.585–2001 с диаметром проволоки 0,5 мм. Для компенсации