Hardness of cryorolled and artificially aged aluminium alloy D16

Abstract

Исследовали кинетику изменений твердости закален-ного и прокатанного со степенью деформации e~2 при температуре жидкого азота сплава Д16 при искусствен-ном старении в интервале температур 100-190°С. Пока-зано, что упрочняющий эффект криопрокатки может быть сохранен и даже несколько усилен последующим низкотемпературным старением. Отжиг же при T>150°С одновременно с распадом алюминиевого твердого рас-твора активизирует процессы возврата и непрерывной рекристаллизации, преобладание которых приводит к разупрочнению сплава до уровня недеформированного дисперсно-упрочненного по стандартному режиму Т1 состояния.Ключевые слова: алюминиевый сплав, твердость, криопрокат-ка, старение, микроструктура Kinetics of hardness changes of preliminary quenched and cryorolled at temperature of liquid nitrogen with a strain of e~2 D16 alloy under further artificial aging in the temperature range of 100-190°С has been analyzed. It is shown that the strengthening effect of cryodeformation can be kept and even slightly improved by subsequent low-temperature aging. Simultaneous operation of decomposition of aluminum solid solution and processes of recovery and continuous recrystallization of grain structure, which take place under annealing at T>150°С, leads to the alloy hardness decrease down to the levels typical for non-deformed conventionally Т6 heat hardened state.Keywords: aluminum alloy, hardness, cryorolling, aging, microstructure. ВведениеИсследования последних лет по разработке новых мето-дов упрочнения металлических материалов, обусловили значительный интерес к деформированию при криоген-ных температурах [1][2][3][4][5][6][7][8]. В результате такого воздейст-вия в чистых металлах и сплавах, как правило, форми-руется развитая дислокационная структура [1][2][3], а при больших пластических деформациях -наноструктура (НС) [4][5][6]. При этом механизмы формирования и осо-бенности таких структур во многом еще не ясны, как не ясен и предел упрочнения обрабатываемых материалов. Наименее изученным является структурно-механиче-ское поведение сложнолегированных дисперсионно-твердеющих сплавов, которые обладают потенциалом совмещения эффектов деформационного и термическо-го упрочнения.Цель работы -на примере термоупрочняемого алю-миниевого сплава проследить взаимосвязь изменений его структурно-фазового состояния и твердости в про-цессе обработки, реализующей упрочнение от криоде-формирования и искусственного старения. Материал и методы исследованияМатериалом исследования служил горячепрессован-ный пруток ∅60 мм промышленного деформируемого термоупрочняемого сплава Д16 стандартного химиче-ского состава (Al-4,4Cu-1,4Mg-0,7Mn, вес.%), имевший грубоволокнистую структуру. Заготовки в виде пластин толщиной 5 мм, вырезанные вдоль оси прутка, сначала нагревали до 500°С и после часовой выдержки закали-вали в воду для фиксирования состояния с пересыщен-ным алюминиевым твердым раствором. Далее сплав

Intergranular corrosion of D16 aluminum alloy subjected to cryorolling and aging

“…Эффект же криопрокатки, выразившийся в увеличении интенсивности МКК, обусловлен синергетикой выше рассмотренных факторов, а также влиянием рекристаллизационных процессов на кинетику и стадийность распада, и морфологию его продуктов (рис. 1 и [18]). А именно, как уже отмечалось выше, при искусственном старении криопрокатанного сплава в рекристаллизованных участках формировались компактные некогерентные выделения стабильных фаз.…”

Effect of Zr on Structure and Resistance to Intergranular Corrosion of Severely Deformed 2024 Aluminum Alloy

“…Developing of new materials and their strengthening methods have caused appreciable interest to severe straining (with e>2-3) at low homological (cryogenic) temperatures. Such a processing of pure metals and alloys usually results in well-developed deformation structures, involving nanocrystalline (NC) structures, and could accompanied by enhancement of their strength, as also of a number (balance) of physical and mechanical properties [18][19][20][21]. Meanwhile, it should be noted, that cold deformation, even to conventional strains, ambiguously affects aluminum alloys IGC resistance [2,10].…”

Nanostructuring of 2xxx Aluminum Alloy under Cryorolling to High Strains

“…In recent years, a great scientific and practical interest is aimed to the metals and alloys subjected to large (severe) plastic deformation (with effective strains of e > 1) at low homological (cryogenic) temperatures [1][2][3][4][5][6][7][8]. The reason is caused by a possibility of increasing their ambient temperature strength due to formation of high-defect structures, involving ultrafine-grained and nanocrystalline (UFG and NC) ones with sizes of crystallites (grains and subgrains) less than 1 and 0.1 µm, respectively.…”