авторефераты диссертаций www.x-pdf.ru
БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА
 

На правах рукописи

ВАХРОМОВ РОМАН ОЛЕГОВИЧ

ИЗМЕНЕНИЯ СТРУКТУРЫ, СВОЙСТВ И УРОВНЯ ОСТАТОЧНЫХ

НАПРЯЖЕНИЙ В КОВАНЫХ ПОЛУФАБРИКАТАХ ИЗ

АЛЮМИНИЕВОГО СПЛАВА 1933 В ЗАВИСИМОСТИ ОТ

ХИМИЧЕСКОГО СОСТАВА И РЕЖИМОВ ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ

Специальность: 05.16.01

«Металловедение и термическая обработка металлов и сплавов»

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени

кандидата технических наук

Москва – 2015

государственный

Н.Э. Баумана»

кандидат технических наук,

начальник

Научно-исследовательского

ФГУП «ВИАМ» ГНЦ РФ

отделения

Официальные оппоненты:

Шамрай Владимир Федорович

доктор

физико-математических

наук,

профессор,

заведующий

лабораторией

федерального

государственного

бюджетного

учреждения

науки

«Институт металлургии и материаловедения имени

А.А. Байкова» Российской академии наук

Чеверикин Владимир Викторович

кандидат

технических

наук,

старший

научный

сотрудник

кафедры

Металловедения

цветных

металлов федерального государственного автономного

образовательного

учреждения

высшего

профессионального

исследовательский

«МИСиС»

образования

«Национальный

технологический

университет

Ведущая организация:

Федеральное

государственное

бюджетное

образовательное

учреждение

высшего

профессионального

образования

«Московский

Работа выполнена в федеральном государственном унитарном предприятии

«Всероссийский

научно-исследовательский

институт

авиационных

материалов»

Государственный научный центр Российской Федерации (ФГУП «ВИАМ» ГНЦ РФ).

Научный руководитель:

Антипов Владислав Валерьевич

технический

университет

имени

Защита

состоится

«22»

декабря

2015

г.

в

15:00

часов

на

заседании

диссертационного совета Д 403.001.01 при ФГУП «ВИАМ» ГНЦ РФ по адресу: 105005,

г. Москва, ул. Радио, д. 17. Тел.: (499) 261-86-77, факс: (499) 267-86-09,

e-mail: admin@viam.ru, internet: http://viam.ru.

С

диссертацией

можно

ознакомиться

в

научно-технической

библиотеке

ФГУП «ВИАМ» ГНЦ РФ и на сайте www.viam.ru.

Отзывы на автореферат, заверенные печатью, просим высылать по адресу: 105005, г.

Москва, ул. Радио, д.17, ФГУП «ВИАМ» ГНЦ РФ.

Автореферат разослан «____» ноября 2015 г.

Ученый секретарь

диссертационного совета,

кандидат технических наук, доцент

М.В. Шишимиров

2

Общая характеристика работы

Актуальность работы

Одной из актуальных задач, стоящих в области авиастроения, является

повышение

весовой

и

экономической

эффективности

самолетов

новых

поколений.

С этой точки зрения большой научно-практический интерес представляют

высокопрочные сплавы системы Al-Zn-Mg-Cu, которые имеют высокую

удельную

прочность,

при

этом

они

технологичны

при

изготовлении

деформированных полуфабрикатов, а рациональное использование различных

режимов термической обработки позволяет в широком диапазоне управлять

комплексом их служебных характеристик применительно к требуемым условиям

эксплуатации.

В настоящее время одним из основных конструкционных материалов для

силового набора планера современных изделий авиационной техники является

высокопрочный алюминиевый ковочный сплав 1933 системы Al-Zn-Mg-Cu,

разработанный

во

ФГУП

«ВИАМ»

под

руководством

академика

И.Н. Фридляндера и Е.А. Ткаченко, превосходящий по вязкости разрушения

серийные отечественные (АК6ч и В93пч) и зарубежные (7085, 7050) ковочные

сплавы при более высокой или равной прочности. Сплав применяют в виде

крупногабаритных

поковок,

сложноконтурных

штамповок

толщиной

до 200-250 мм, прессованных профилей, полос, прутков, предназначенных для

изготовления силовых деталей внутреннего набора планера, таких как шпангоуты,

фитинги, балки, лонжероны и др.

Важным

фактором

для

применения

сплава

в

виде

массивных

полуфабрикатов является высокая устойчивость переохлажденного твёрдого

раствора основных легирующих компонентов в алюминии, что позволяет

обеспечивать

сквозную

прокаливаемость,

необходимую

для

получения

однородной структуры и высокого уровня служебных свойств в различных зонах

по толщине полуфабриката.

При низкой устойчивости переохлажденного твердого раствора сплава,

закалка с малыми скоростями охлаждения приводит к его распаду, особенно в

центральных слоях по толщине массивных кованых полуфабрикатов, где скорость

минимальна и, как следствие, к понижению прочностных свойств, увеличению

разброса и анизотропии механических и коррозионных свойств по сечению после

искусственного старения.

В связи с этим поставка поковок из сплава 1933 в полностью

термообработанном состоянии (закалка в воде + искусственное старение) на

начальном этапе его применения для силовых деталей авиационной техники была

ограничена толщиной 80 мм. Из-за ограничений по толщине закалку и

последующее искусственное старение при изготовлении деталей из поковок

толщиной более 80 мм, проводят на самолетостроительном заводе после

предварительной механической обработки заготовок деталей до толщины не

более 80 мм, что увеличивает трудоемкость процесса в целом.

При внедрении в 2007-2009 годах кованых полуфабрикатов из сплава 1933 в

3

закалке, что впоследствии приведет к существенному ухудшению комплекса

эксплуатационных свойств по сечению полуфабрикатов.

К

наиболее

значимым

факторам,

влияющим

на

устойчивость

переохлажденного твердого раствора в деформируемых алюминиевых сплавах,

относятся

химический

состав

сплава

и

режимы

высокотемпературной

термической обработки.

В ряде научных статей показано существенное влияние на устойчивость

пересыщенного твердого раствора зарубежных сплавов 7050, 7085, 7175, 7010

системы Al-Zn-Mg-Cu оказывает величина соотношения между основными

легирующими элементами Zn/Mg, а также величина и плотность распределения

дисперсных частиц Al3Zr, выделяющихся при гомогенизации, т.к. на межфазных

границах переохлажденного твердого раствора алюминия и дисперсных частиц

алюминидов переходных металлов, присутствующих в сплаве, при замедленном

конструкцию планера SSJ-100 на самолетостроительных заводах столкнулись с

проблемой поводок и коробления деталей при механической обработке на

скоростных фрезерных станках. Причиной этого были высокие закалочные

напряжения, возникающие в процессе охлаждения при закалке в холодную воду

полуфабрикатов массивного сечения.

Одним из эффективных направлений снижения остаточных напряжений в

полуфабрикатах является использование в качестве закалочных сред горячей

воды или раствора полимера. Их применение обеспечивает снижение скорости

охлаждения

и

градиента

температур

по

толщине

полуфабрикатов

при

охлаждении, что приводит к уменьшению уровня остаточных закалочных

напряжений в полуфабрикатах, а также их коробления и поводок при

последующей механической обработке на самолетостроительных заводах.

Скорость непрерывного охлаждения в центре поковок толщиной 150–200

мм при закалке в холодной воде составляет ~ 10 С/сек, а в горячей воде (70 оС) ~

5 оС/сек. Такое снижение скорости охлаждения в интервале температур 400–290

охлаждении во время закалки происходит распад неустойчивого

раствора цинка и магния в алюминии с выделением частиц η-фазы.

твердого

Также экспериментально подтверждено, что применение в качестве

охлаждающей среды при закалке горячей, взамен холодной воды, приводит к

снижению прочностных свойств, особенно предела текучести, сплавов системы

Al-Zn-Mg-Cu на 15-230 МПа в зависимости от содержания в их составе элементов

антирекристаллизаторов Zr, Cr, Mn.

За рубежом для снижения такого отрицательного влияния переходных

металлов при изготовлении массивных полуфабрикатов успешно применяются

режимы

многоступенчатого

старения,

которые

повышают

однородность

выделения

упрочняющих

фаз

в

зеренной

структуре

деформированных

полуфабрикатов и обеспечивают в результате получение улучшенного комплекса

механических и коррозионных свойств по сравнению с режимом Т76 (Т2).

Таким образом, проведение исследований, направленных на повышение

устойчивости пересыщенного алюминиевого твердого раствора в сплаве 1933, и

4

о

о

С может привести к частичному распаду пересыщенного твердого раствора при

Al3Zr и

режима

гомогенизации на размер и плотность выделяющихся дисперсоидов

построить диаграмму технологической пластичности для выбора

гомогенизационного отжига.

3.

Изучить влияние соотношения Zn/Mg на чувствительность к скорости

разработка

режимов

многоступенчатого

старения

с

целью

обеспечения

однородности свойств по сечению массивных полуфабрикатов и снижения в них

уровня остаточных напряжений является актуальной задачей.

На момент начала диссертационного исследования во ФГУП «ВИАМ»

разработаны технологии термической обработки поковок толщиной до 80 мм и

штамповок толщиной до 150 мм из сплава 1933, включающие применение

холодной воды при охлаждении с температуры нагрева под закалку и старение по

двухступенчатым режимам Т2 и Т3.

Цель работы: изучение изменения структуры и свойств слитков и кованых

полуфабрикатов из алюминиевого сплава 1933 в зависимости от химического

состава и режимов термической обработки с целью получения массивных

полуфабрикатов толщиной до 150 мм с улучшенным комплексом служебных

характеристик и пониженным уровнем остаточных напряжений.

Для достижения поставленной цели сформулированы следующие задачи:

1.

Определить температурные интервалы фазовых превращений при

нагреве слитков из сплава 1933.

2.

Изучить влияние температуры и продолжительности нагрева при

охлаждения при закалке сплава 1933.

4.

Изучить влияние различных

охлаждающих сред при закалке на

структуру, свойства и уровень остаточных закалочных напряжений в кованых

полуфабрикатах.

5.

Изучить

влияние

режимов

многоступенчатого

искусственного

старения на комплекс свойств кованых полуфабрикатов из сплава 1933.

Научная новизна работы:

1. Установлено, что в многокомпонентных сплавах системы Al-Zn-Mg-Cu,

содержащих малые добавки циркония, распад переохлажденного твердого

раствора циркония в алюминии с выделением дисперсоидов Al3Zr происходит при

более низкой температуре (350 ºС) и более коротком времени выдержки (26 ч), по

сравнению с бинарными сплавами системы Al–Zr.

2. Установлено, что в сплаве 1933 системы Al-Zn-Mg-Cu, содержащем

малые добавки циркония, повышенная в 1,5 раза плотность выделений

дисперсоидов

Al3Zr

обеспечивается

ступенчатым

нагревом

в

процессе

гомогенизационного отжига.

3. Выявлена зависимость среднего размера дисперсоидов Al3Zr и их

предвыделений от термо-кинетических параметров гомогенизации в интервале

температур 350-460 оС и определено их влияние на процесс рекристаллизации в

деформированных полуфабрикатах из сплава 1933.

4. Установлено, что увеличение числа соотношения Zn/Mg от 3,1:1 до 4,4:1

в сплаве 1933 обеспечивает повышение устойчивости пересыщенного твердого

раствора и прокаливаемости.

5

Практическая значимость работы:

1.

Разработан двухступенчатый режим

гомогенизационного отжига

слитков из сплава 1933, обеспечивающий улучшенную технологическую

пластичность слитков при деформации за счет эффективного растворения

неравновесных эвтектик литейного происхождения, и повышение в 1,5 раза

плотности выделения частиц дисперсоидов Al3Zr в объеме зерна по сравнению со

стандартным режимом.

2.

Сбалансирован химический состав

сплава 1933 по содержанию и

соотношению Zn/Mg, что обеспечивает, благодаря повышению устойчивости

переохлажденного твердого раствора основных легирующих компонентов в

алюминии, увеличение прокаливаемости полуфабрикатов в 2 раза и позволяет

применять в качестве закалочных сред горячую воду и растворы полимеров без

снижения уровня свойств, обеспечивая при этом их однородность по сечению и

снижение на 30-50% остаточных напряжений в кованых полуфабрикатах

толщиной до 150 мм.

3.

Построена диаграмма пластичности сплава 1933 при повышенных

температурах и определен температурный интервал горячей деформации (350–

420 ºС), при котором допускаются разовые степени деформации 65–70 %.

4.

Разработан режим трехступенчатого старения, обеспечивающий

повышение прочностных свойств в кованых полуфабрикатах из сплава 1933 на

30-40 МПа и сопротивление усталости в 1,5 раза при сохранении вязкости

разрушения и коррозионной стойкости на уровне режима Т2.

5.

Разработаны

технологические

рекомендации

ТР

1.2.2166–2010

«Изготовление массивных кованых полуфабрикатов толщиной 100-150 мм из

сбалансировано легированного сплава 1933», ТР 1.595-34-686-2006 «Термическая

обработка крупногабаритных кованых полуфабрикатов из сплава 1933 для

изделия RRJ», ТР 1.2.1710-2008 «Изготовление и термическая обработка

полуфабрикатов из высокопрочного алюминиевого ковочного сплава 1933».

Положения, выносимые на защиту

1.

Разработка двухступенчатого режима гомогенизационного отжига,

обеспечивающего более дисперсное и равномерное выделение интерметаллидных

фаз Al3Zr по объему зерна и высокую пластичность слитков из сплава 1933 при

температурах горячей деформации.

2.

Эффективность применения трехступенчатого старения для кованых

полуфабрикатов из сплава 1933 толщиной до 150 мм с целью повышения

характеристик прочности, вязкости разрушения и сопротивления усталости при

5. Установлено, что старение сплава 1933 по трехступенчатому режиму

обеспечивает уменьшение на 40% ширины зоны свободной от выделений вдоль

границ

зерна

и

повышение

на

30%

плотности

распределения

частиц

упрочняющих фаз за счет дополнительного выделения мелкодисперсных

метастабильных частиц ή-фазы в теле зерна и в приграничных зонах.

сохранении коррозионной стойкости на уровне состояния Т2.

3.

Закономерности влияния соотношения Zn/Mg

на устойчивость

пересыщенного твердого раствора в сплаве 1933 при охлаждении с температуры

6

нагрева под закалку.

4.

Зависимость свойств и уровня остаточных закалочных напряжений в

кованых полуфабрикатах из сплава 1933 от условий охлаждения при закалке.

Личный вклад автора:

Соискатель активно участвовал в определении направлений исследований

по повышению устойчивости переохлажденного твердого раствора в сплаве 1933,

проведении экспериментов, связанных с исследованием структуры и свойств

кованых полуфабрикатов из сплава 1933, изготовленных по различным режимам,

лично проводил обработку и анализ полученных результатов исследований;

принимал активное участие в подготовке и написании научных публикаций,

заявок на охраноспособное техническое решение, нормативной документации на

изготовление

полуфабрикатов

в

условиях

серийного

металлургического

производства.

Степень достоверности и апробация результатов работы:

Оценка достоверности результатов проведенных исследований выявила,

что:

- результаты, изложенные в диссертации, получены на промышленных

слитках

и

кованых

полуфабрикатах,

изготовленных

в

условиях

металлургического завода ОАО «КУМЗ»;

-

исследования

проведены

с

использованием

современного

исследовательского

и

испытательного

оборудования

в

соответствии

с

действующими стандартами и методиками РФ.

По материалам диссертации сделано 8 докладов на всероссийских и

международных научно-практических конференциях:

Научно-технический семинар «Перспективы развития производства

новых

материалов и

полуфабрикатов на основе алюминия»

в рамках

Технологической платформы «Материалы и технологии металлургии», г. Москва,

ФГУП «ВИАМ», 2011;

и Выставка «Алюминий-21.

Плоский прокат», г. Санкт-Петербург, 2011 г.;

и технологии глубокой переработки сырья – основа инновационного развития

экономики России», г. Москва, ФГУП «ВИАМ», 2012 г.;

Симпозиум с международным участием «Самолетостроение России.

Проблемы и перспективы», г. Самара, СГАУ, 2012 г.;

Международная конференция «The 13th International Conference of

Aluminium Alloys», Pittsburg, USA, 2012 г.;

Конференция «Материалы и технологии нового поколения для

перспективных изделий авиационной и космической техники», г. Москва, ФГУП

«ВИАМ», 2013 г.;

безаэродромной

авиации»

Х

Научной

конференции

по

амфибийной

и

безаэродромной авиации, г. Геленджик, ГЦКИ ВИАМ, 2014 г.

Конференция

«Фундаментальные

исследования

и

последние

7

Первая Международная конференция

Международная научно-техническая конференция «Новые материалы

Подсекция «Материалы и технологические процессы в амфибийной и

достижения в области литья, деформации, термической обработки и защиты от

коррозии алюминиевых сплавов», г. Москва, 2015 г.

Публикации

Основное

содержание

диссертационной

работы

отражено

в

пяти

публикациях, из них три в журналах, входящих в перечень ВАК Минобрнауки

России, а также в двух патентах РФ.

Структура и объем работы

Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения, списка

используемых сокращений и обозначений, литературы из 94 наименований,

изложена на 143 страницах, содержит 56 рисунков и 22 таблицы.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность решаемой научной и технической

проблемы, сформулированы цель и задачи, а также обоснованы положения,

выносимые на защиту, отмечена научная новизна и практическая значимость

диссертационной работы.

В первой главе проведен обзор отечественной и зарубежной литературы по

высокопрочным сплавам системы Al-Zn-Mg-Cu, рассмотрено влияние основных

легирующих элементов, включая микродобавки переходных металлов, примесей

железа и кремния на структуру, механические и коррозионные свойства.

Проанализированы имеющиеся на сегодняшний день способы по снижению

остаточных закалочных напряжений в полуфабрикатах из алюминиевых сплавов.

Установлено, что необходимым условием применения горячей воды в качестве

закалочной среды для массивных полуфабрикатов является высокая устойчивость

пересыщенного твердого раствора при низких скоростях охлаждения. Приведены

факторы, влияющие на устойчивость пересыщенного твердого раствора в сплавах

системы Al-Zn-Mg-Cu, в том числе варьирование соотношения содержания

Zn/Mg, уменьшение среднего размера дисперсоидов Al3Zr, выделяющихся при

высокотемпературной термической обработке. Уделено внимание влиянию

многоступенчатого

старения

на

улучшение

комплекса

механических

и

коррозионных

свойств.

По

результатам

проанализированной

литературы

сформулированы задачи работы.

Во второй главе обоснован выбор материала и методик исследований и

испытаний. Материалом для исследований служили: промышленные круглые

слитки диаметром 305 мм из сплава 1933 трех составов с различным

соотношением Zn/Mg от 3,1:1 до 4,4:1, изготовленные в условиях ОАО «КУМЗ»

(глава 3); поковки толщиной 150 мм, шириной 300 мм и длиной 900 мм семи

партий, изготовленные в условиях ОАО «КУМЗ» (глава 4). Химический состав

слитков с различным соотношением Zn/Mg приведен в таблице 1.

Микроструктуру слитков и поковок исследовали на шлифах размером 15х15

мм при помощи металлографического микроскопа Olympus GX51, оснащенного

цифровой камерой. Для проведения количественного анализа использовалось ПО

Olympus Stream Basic.

Электронно-микроскопические исследования проведены при ускоряющем

напряжении 200 кВ на просвечивающем электронном микроскопе Tecnai G2 F20

8

0,0001- 0,06-

0,02

0,15

ОСТ 1

2,9–4,5

6,35- 1,6- 0,8-

90026

7,2

2,2 1,2

S-TWIN TMP -JEM 200 CX с термополевым катодом типа Шоттки, оснащенном

системой для рентгеноспектрального микроанализа Oxford X-Max.

Таблица 1 – Химический состав алюминиевого сплава 1933

плавки

Массовая доля элементов, %

Zn/Mg

Al

Zn

Mg Cu

Mn

Zr

Ti

Cr

Be

Fe

Si

1

3,1:1

6,5

2,1 1,1

0,1

0,11 0,04

0,04

0,0007 0,12 0,07

2

3,7:1

7,0

1,9 1,0

0,1

0,10 0,03

0,04

0,0005 0,12 0,07

3

4,4:1

7,1

1,6 1,1

0,1

0,10 0,04

0,05

0,0006 0,08 0,04

0,10- 0,03-

0,15 0,06

0,1

0,05

0,1

Фрактографический

анализ

проводили

на

растровом

электронном

микроскопе JSM-840. Химический состав слитков и ликвацию компонентов

исследовали методом локального спектрального анализа на приборе Spectrolab-M

по ГОСТ 7727-81. Содержание водорода определяли по твердой пробе методом

вакуум-нагрева на образцах, отобранных из периферии, ¼ по толщине и центра

слитка по ГОСТ 21132.1-98.

Микрорентгеноспектральный анализ (МРСА), который проводили на

сканирующем электронном микроскопе JSM-5900LV фирмы JEOL с приставкой

электронно-зондового

микроанализатора

(ЕРМА),

локальностью

1

мкм

применялся для количественного определения элементного состава фазовых

составляющих в слитках и изучения ликвации.

Исследование температурных интервалов фазовых превращений в сплаве

проводили методом ДСК на установке Netzsch DSC 204 F1 по ММ 1.595-36-403-

2009 на образцах из слитка в различных состояниях.

Оценку уровня остаточных закалочных напряжений в поковках проводили

рентгеновским методом на анализаторе напряжений PFS – 3М фирмы «Rigaku».

Исследование технологической пластичности слитков при растяжении и

осадке, в зависимости от температуры деформации в интервале 330-450 °С, с

построением диаграммы пластичности проводили на образцах с размером

рабочей части Ø5х25 мм по ГОСТ 8817-82.

В третьей главе рассмотрены особенности структуры и распределения

легирующих элементов по сечению круглых слитков сплава 1933, а также

изменение структурно-фазового состава в процессе гомогенизационного отжига.

Методами оптической микроскопии установлено, что литая структура слитка

представляет собой алюминиевую матрицу с избыточными эвтектическими

фазами, методом МРСА установлено, что по границам дендритных ячеек α

твердого раствора находятся сложные неравновесные эвтектики, содержащие

фазы Al7Cu2Fe, Mg(Zn,Cu,Al)2 (рисунок 1, таблица 2).

С использованием метода локального спектрального анализа на приборе

Spectrolab определена зональная ликвация цинка, меди, магния, титана железа и

циркония по сечению слитков. Установлено, что при кристаллизации основные

легирующие

элементы

распределяются

по

сечению

слитка

равномерно,

9

Массовая доля элементов, %

Фаза

Al7Cu2Fe

Al7Cu2Fe

α

Mg(Zn,Cu,Al)2

Mg(Zn,Cu,Al)2

α

граница зерна

спектра

Mg

Al

Fe

Cu

Zn

1

-

55,0

25,5

14,6

2,8

2

-

54,6

26,5

14,3

2,6

3

1,5

90,5

-

0,8

7,1

4

2,0

86,6

-

2,8

8,6

5

1,8

86,2

-

3,2

8,0

6

1,5

90,2

-

1,0

7,3

7

2,1

87,1

-

1,9

8,9

наблюдается незначительное колебание содержания Ti, Zr и Fe по сечению

слитка, которое, согласно теории неравновесной кристаллизации, может быть

связано с внутридендритной ликвацией этих элементов, фиксируемой при

локальном спектральном анализе.

а

б

Рисунок 1 - Типичная микроструктура слитков из сплава 1933 в литом

состоянии: а – исследования в оптическом световом микроскопе; б –

исследования в растровом электронном микроскопе.

Таблица 1 – Химический состав эвтектических фаз и твердого раствора

Для

изучения

влияния

температуры

и

времени

выдержки

при

гомогенизации на процесс растворения неравновесных избыточных фаз и распад

пересыщенного твердого раствора циркония были выбраны следующие режимы:

Режим 460 °С, 24 ч - является стандартным для сплава 1933, режимы 460 °С, 4 ч и

460 °С, 36 ч выбраны для изучения роста среднего размера дисперсоида Al3Zr от

продолжительности гомогенизации, режим 350 °С, 26 ч и 350 °С, 26 ч + 460 °С,

4 ч выбраны для изучения влияния двухступенчатой гомогенизации на

структурно-фазовый состав слитка, режим 465 °С, 12 ч выбран для изучения

эффективности проведения гомогенизации вблизи температур неравновесного

солидуса.

Проведено исследование влияния режимов гомогенизации на структурно-

фазовый состав и технологическую пластичность слитков из сплава 1933.

Методами

оптической

микроскопии

установлено

влияние

температурно-

временных факторов гомогенизации слитков на фазовый состав и объемную долю

избыточных фаз (таблица 3). Показано, что наиболее интенсивно диффузионные

10

процессы растворения протекают в первые 12 часов после начала гомогенизации,

что обеспечивает уменьшение на 50-55% объёмной доли интерметаллидных фаз.

Затем эффективность гомогенизации резко падает, поскольку уменьшается

поверхность контакта между оставшимися частицами фаз и твердым раствором

вследствие растворения и коагуляции избыточных фаз, а также уменьшается

скорость диффузии вследствие уменьшения градиента концентрации по объему

зерна.

Таблица 3 – Объемная доля избыточных фаз после гомогенизации слитка из

сплава 1933 по различным режимам

Режим гомогенизации

Объемная доля, %

1

350 °С, 26 ч

2,37

2

460 °С, 4 ч

1,16

3

350 °С, 26 ч + 460 °С, 4 ч

0,80

4

460 °С, 24 ч – стандартный режим

0,96

5

460 °С, 36 ч

0,78

6

465 °С, 12 ч

1,05

За счет применения низкотемпературной первой ступени в области

минимальной устойчивости твердого раствора основных легирующих элементов в

алюминии происходит распад твердого раствора с выделением частиц фазы

MgZn2.

За

счет

обеднения

твердого

раствора

увеличивается

градиент

концентраций

между

неравновесными

эвтектиками,

расположенными

по

границам зерна, и прилегающими к границе областями, что приводит к

частичному их растворению. На второй ступени гомогенизации происходит

дальнейшее

растворение

первичных

избыточных

фаз,

при

этом

продолжительность второй ступени сокращается. Режимы 350 °С, 26 ч + 460 °С, 4

ч и 460 °С, 36 ч обеспечивают наилучшую растворимость интерметаллидных фаз.

Методами просвечивающей электронной микроскопии (ПЭМ) исследован

распад пересыщенного твердого раствора циркония в сплаве 1933 после

различных режимов гомогенизации (рисунок 2), а также оценена плотность

выделений фазы Al3Zr (таблица 4). Установлено, что при увеличении

продолжительности гомогенизации при температуре 460 °С с 4 до 36 часов

плотность выделений и их средний размер увеличивается (с 13,85 до 23,13 нм).

На первой ступени (350 °С, 26 ч) в области наименьшей устойчивости

твердого раствора циркония интенсивно происходит зарождение частиц Al3Zr

различного размера. На второй ступени гомогенизации происходит рост

зародившихся на первой ступени частиц Al3Zr и предвыделений, обогащенных

цирконием, что обеспечивает повышенную плотность выделений по сравнению с

другими режимами гомогенизации, при этом средний размер дисперсоидов на

35% меньше, чем после гомогенизации при 460 °С, 36 ч за счет меньшей

продолжительности второй высокотемпературной ступени.

Таблица 4 – Количественные характеристики частиц Al3Zr после гомогенизации

по различным режимам

Режим гомогенизации

Средний размер, нм

Плотность, см-3

11

350 °С, 26 ч

11,04

0,8х1015

460 °С, 4 ч

13,85

3,8х1014

350 °С, 26 ч + 460 °С, 4 ч

14,60

2,1х1015

460 °С, 36 ч

23,13

1,4х1015

При этом необходимо отметить, что в бинарных сплавах Al-Zr область

минимальной устойчивости твердого раствора циркония в алюминии находится,

по различным данным, выше на 70-100 оС, чем у сплава 1933.

б

г

а

в

Рисунок 2 – Темнопольное изображение выделений метастабильной β´- фазы

(Al3Zr) в структуре слитка после различных режимов гомогенизации:

а – 350 °С, 26 ч, б – 460 °С, 4 ч, в – 460 °С, 36 ч, г – 350 °С, 26 ч + 460 °С, 4 ч.

Максимальная плотность выделений получена после двухступенчатой

гомогенизации.

Для

оценки

влияния

режима

гомогенизационного

отжига

на

технологические свойства слитков определены их механические свойства при

комнатной и повышенных температурах в интервале от 330 до 450 °С. Испытания

проводили при растяжении (σв, δ) и осадке образцов, вырезанных в осевом

направлении из ½ радиуса слитков, гомогенизированных по шести режимам.

Графическая

зависимость

средних

значений

механических

свойств

от

12

температуры испытания приведена на рисунке 3.

Для слитков, гомогенизированных по режимам (350 °С, 26 ч + 460 °С, 4 ч) и

(460 °С, 36 ч), обеспечивающим наилучшую растворимость интерметаллидных

фаз (таблица 3), в температурном интервале 330–420 °С, достигаются

максимальные значения характеристик пластичности (δ = 90–110 %), при этом

допустимая степень деформации при осадке за один нагрев составляет 70–75%,

что делает возможным проведение горячей деформации при изготовлении

поковок в этом интервале.

а

б

13

в

Рисунок 3 – Влияние температуры на сопротивление деформации (а)

и технологическую пластичность слитка из сплава 1933,

гомогенизированного по различным режимам, при растяжении (б) и осадке (в)

Установлено, что значения предела прочности в интервале температур 330–

420 °С для слитков, гомогенизированных по различным режимам, практически

одинаковы. Это связано с процессами разупрочнения вследствие растворения

неравновесных интерметаллидных фаз по границам зерна и одновременно с

повышением прочности в результате выделения в структуре дисперсоидов Al3Zr и

повышения концентрации твердого раствора матрицы.

Исследовано

влияние

структурных

особенностей

слитков,

гомогенизированных по различным режимам, на прохождение рекристаллизации

в деформированном полуфабрикате после окончательной термической обработки.

Показано, что рекристаллизация в меньшей степени прошла в образцах,

гомогенизированных по режимам 460 °С, 36 ч и 350 °С, 26 ч + 460 °С, 4 ч, в

которых плотность выделений Al3Zr, сдерживающих процесс рекристаллизации,

была выше по сравнению с другими режимами, что подтверждает необходимость

при разработке режима гомогенизации для цирконий содержащих сплавов

оценивать ее эффективность не только по растворению неравновесных

интерметаллидных фаз и устранению микроликвации, но и по плотности и

размеру образующихся дисперсоидов Al3Zr.

С помощью ПЭМ исследований проведена оценка влияния дисперсоидов на

устойчивость твердого раствора при медленном охлаждении с температуры

закалки. Во всех образцах, изготовленных из гомогенизированных слитков по

режимам: 350 °С, 26 ч + 460 °С, 4 ч (средний размер дисперсоидов 13,85 нм),

460 °С, 36 ч (средний размер дисперсоидов 23,13 нм) частицы MgZn2 выделяются

преимущественно на малоугловых границах субзерен и высокоугловых границах

зерен (рисунок 4). Распада твердого раствора с гетерогенным зарождением

выделений MgZn2 на частицах Al3Zr не обнаружено.

В четвертой главе изучено влияние закалочных сред на структуру,

свойства и уровень остаточных напряжений в кованых полуфабрикатах из сплава

1933, соотношения Zn/Mg на устойчивость пересыщенного твердого раствора при

14

б

а

Рисунок 4 – Структура образцов, закаленных в кипящую воду, изготовленных из

слитков, гомогенизированных по режимам: а – 350 °С, 26 ч + 460 °С, 4 ч,

б – 460 °С, 36 ч

Таблица 5 – Уровень остаточных напряжений в поковках из сплава 1933,

закаленных в различные среды (средние значения)

Уровень остаточных напряжений, МПа

№ плавки

Закалочная среда

Холодная вода

Горячая вода

1

-135

-98

2

-130

-96

3

-128

-82

Установлено, что все измеренные напряжения – сжимающие, что

подтверждает правильность методики измерения, так как в заготовках простой

конфигурации после закалки на поверхности образуются отрицательные

(сжимающие) напряжения, а в сердцевине — положительные (растягивающие).

При закалке в холодной воде уровень остаточных напряжений в среднем на 25-35

% выше, чем при закалке в горячей воде.

Применение горячей воды в качестве закалочной среды, как видно из

таблицы 5, эффективно для снижения σост. Уменьшение уровня остаточных

закалочных напряжений приводит к снижению коробления и поводок при

15

закалке, многоступенчатых режимов старения на механические и коррозионные

свойства.

Определение уровня остаточных напряжений в поковках из сплава 1933,

закаленных в холодной и горячей воде, проводили рентгеновским методом в

излучении

Cr

(Кα)

по

разработанной

ФГУП

«ВИАМ»

методике

ММ 1.595–17– 225 – 2004 «Измерение остаточных напряжений на анализаторе

напряжений PFS – 3М фирмы «Rigaku». Напряжения определяли на поверхности

поковок. Результаты приведены в таблице 5.

последующей механической обработке на самолетостроительных заводах. Однако

скорость охлаждения в центре массивных полуфабрикатов, по сравнению с

закалкой в холодную воду, снижается вдвое, поэтому сплав должен обладать

высокой устойчивостью пересыщенного алюминиевого твердого раствора при

низких скоростях охлаждения после нагрева под закалку.

Для изучения влияния соотношения Zn/Mg на прокаливаемость сплава 1933

проведены исследования механических свойств по сечению поковок, закаленных

в холодной и горячей воде, из трех плавок с различным соотношением Zn/Mg.

Результаты исследования приведены на рисунке 5. Установлено, что с

увеличением соотношения Zn/Mg до 4,4:1 (в рамках марочного состава сплава)

прочностные свойства образцов, вырезанных из поверхностных и центральных

слоев поковок, закаленных в холодной воде, ниже в среднем на 15 МПа по

сравнению со свойствами поковок с отношением Zn/Mg=3,1, что связано с

уменьшением содержания магния. Другую зависимость можно увидеть на

рисунке 5 (б) для поковок, закаленных в горячей воде. В центральных слоях

поковок с соотношением Zn/Mg =3,1 снижение прочностных свойств по

сравнению с поверхностью составляет 35 МПа, в то время как при соотношении

Zn/Mg=4,4,

снижение прочностных свойств

в центре поковок составляет

10 МПа, т.е. при закалке в горячей воде прочность поковок с низким

соотношением Zn/Mg ниже на 20 МПа, чем у поковок с отношением Zn/Mg=4,4.

б

а

Рисунок 5 – Прочностные свойства поковок с различным содержанием Zn/Mg

при закалке: а – в холодной воде, б – в горячей воде

Разница (среднем 35 МПа) в прочностных свойствах образцов, вырезанных

из поверхности и центра поковки с соотношением Zn/Mg = 3,1:1, закаленной в

горячей воде, составляет около 7% от предела текучести, следовательно глубина

прокаливаемости у данного состава составляет меньше ½ от толщины

полуфабриката, так как принято считать, условное начало распада раствора

соответствует изменению прочностных свойств на 5%.

С повышением числа отношения Zn/Mg до 4,4 в поковках, закаленных в

горячую воду, отмечается практически отсутствие разброса прочностных свойств

по сечению, что свидетельствует о повышении устойчивости пересыщенного

твердого раствора, а, следовательно, о повышении прокаливаемости сплава 1933.

Подтверждение вывода о большей устойчивости твердого раствора в сплаве

с увеличением соотношения Zn/Mg получено при исследовании тонкой структуры

с использованием метода ПЭМ на микроскопе JEM 200 CX (рисунок 6).

16

б

а

Рисунок 6 – Выделение η'-фазы по границам субзерен после закалки

в горячей воде: а – поковки №1 (Zn/Mg = 3,1:1), б – поковки №3 (Zn/Mg = 4,4:1)

Сплав 1933 обычно применяется в состоянии перестаривания Т2 и Т3.

Режим Т2 является ступенчатым старением с температурой второй ступени выше

первой. Основная цель двухступенчатого старения – создать большее число

центров выделений на низкотемпературной ступени, когда пересыщенность

твердого раствора велика, а затем на высокотемпературной ступени получить

необходимую степень распада раствора и оптимальный размер выделений

упрочняющих фазы в теле и на границах зерна, что обеспечивает получение в

поковках необходимого комплекса прочности, пластичности, коррозионной

стойкости и вязкости разрушения.

В результате проведенных исследований в главе 4 установлено, что

прочностные свойства в поковках, закаленных в горячей воде и состаренных по

17

На рисунке 6 видно, что в структуре закаленного образца, вырезанного из

центра поковки №1 с соотношением Zn/Mg = 3,1:1, по границам субзерен

наблюдается большее количество выделений фазы MgZn2, чем в структуре

образца, вырезанного из центра поковки №3 с соотношением Zn/Mg = 4,4:1.

Следовательно, в центре поковки №1, при медленном охлаждении, частично

прошел распад пересыщенного твердого раствора с выделением частиц MgZn2 на

границах, который привел к существенной разнице прочностных свойств

образцов, вырезанных из поверхностных и центральных слоев.

На основании результатов проведенных исследований установлено, что

сплав 1933 с отношением Zn/Mg = 4,4 обладает повышенной прокаливаемостью,

что позволяет закаливать поковки толщиной до 150 мм в горячей воде, при этом

обеспечивается однородность комплекса свойств в различных зонах по толщине

массивного полуфабриката.

1

485

460

12,0

40

145

2

505

470

11,2

37

164

3

520

480

12,7

38

185

4

530

490

13,5

41

193

Холодная вода

490

470

12,0

39

140

Из данных, приведенных в таблице 7, видно, что режим старения №2 с

увеличенной до 12 ч первой ступенью и короткой второй ступенью (3 ч)

обеспечивает повышение прочностных свойств по сравнению с режимом Т2, при

этом вязкость разрушения снижается. Опытные трехступенчатые режимы

старения №3 и №4 с повышенной температурой третьей ступени до 130 ºС по

сравнению

с

серийным

режимом

№1

(Т2)

и

экспериментальным

№2

обеспечивают более высокий уровень прочностных свойств поковок (σВ = 520–530

МПа, σ0,2 = 480–490 МПа) при высокой пластичности (δ = 12,7–13,5 %) и вязкости

разрушения (K1C=38–41 МПа√м), при этом свойства поковок, состаренных по

трехступенчатым режимам 3 и 4, превосходят свойства поковок, закаленных в

18

Продольное

направление

МЦУср., кцикл

(при Kt = 2,6,

R=0,1, f = 5 Гц)

K1C, МПа√м

σв,

σ0,2,

δ,

МПа

МПа

%

Продольное

Поперечное

направление

направление

стандартному режиму Т2, ниже уровня свойств поковок, закаленных в холодной

воде. В связи этим была поставлена задача разработать новый режим старения,

обеспечивающий в полуфабрикатах уровень прочностных свойств, не ниже, чем

при закалке в холодную воду.

Темплеты, вырезанные из поковок плавки №3, состарены в лабораторных

условиях по четырем режимам – трем опытным трехступенчатым и серийному

двухступенчатому режиму Т2 (таблица 6). Режимы отличаются друг от друга

продолжительностью второй ступени (3–6 ч) и температурой третьей ступени

(90 ºС и 130 ºС).

Таблица 6 – Выбранные режимы искусственного старения для проведения

исследований

Режим искусственного старения

1

125 ºС, 8 ч + 170 ºС, 7 ч (Т2)

2

125 ºС, 12 ч +170 ºС, 3 ч +90 ºС, 15 ч

3

125 ºС, 12 ч +170 ºС, 6 ч +130 ºС, 6 ч

4

125 ºС, 8 ч + 170ºС, 5 ч +130 ºС, 7 ч

После проведения искусственного старения темплеты были разрезаны на

образцы и проведены испытания по определению механических свойств при

растяжении, вязкости разрушения и усталостной долговечности. Результаты

испытаний приведены в таблице 7.

Таблица 7 – Механические свойства поковок после различных режимов старения

холодную воду и состаренных по стандартному режиму Т2.

Проведено исследование с использованием ПЭМ на просвечивающем

электронном микроскопе Tecnai G2 F20 S-TWIN TMP образцов, состаренных по

режимам Т2 и №4 (125 ºС, 8 ч + 170ºС, 5 ч +130 ºС, 7 ч) (рисунки 7-8). Образцы

имеют частично рекристаллизованную структуру. Высокоугловые границы

декорированы частицами η-фазы. В образце, состаренном по режиму Т2,

выделения крупнее. Размер зернограничных выделений составляет 20-40 нм в

образцах, состаренных по режиму Т2 и 20-30 нм в образцах, состаренных по

трехступенчатому режиму №4.

В образцах вдоль границ зерен также наблюдаются зоны, свободные от

выделений. Их появление можно объяснить тем, что распад пересыщенного

твердого раствора начинается с границ, на которых зарождается фаза MgZn2, в

результате роста которой, происходит диффузия атомов магния и цинка из

прилегающей границы зоны. Начинающийся позднее распад в теле зерна не

происходит в приграничной зоне, прилегающий к выделению, из-за уменьшения в

ней пересыщенности матричного раствора. Считается, что зоны свободные от

выделений, вредны, так как из-за меньшего предела текучести в них локализуется

пластическая деформация, приводящая к межзеренному разрушению.

Ширина зоны свободной от выделений уменьшается с 50 нм (для режима

Т2) до 30 нм (для режима №4).

Проведен количественный анализ тонкой структуры, определен средний

размер и плотность выделений упрочняющей фазы η' после искусственного

старения по режиму Т2 и №4 (таблица 8).

а

б

Рисунок 7 – Зеренная структура образцов, состаренных по режиму Т2:

а – светлопольное изображение, в – темнопольное изображение g= 2/3 [220]

19

Рисунок 8 – Зеренная структура образцов, состаренных по трехступенчатому

режиму №4: а – светлопольное изображение, в – темнопольное изображение

Таблица 8 – Количественные характеристики частиц η' после различных режимов

искусственного старения

Режим старения

Средний размер, нм

Плотность, см-3

125 ºС, 8 ч + 170 ºС, 7 ч (Т2)

5,83

5,93х1018

125 ºС, 8 ч + 170ºС, 5 ч +130 ºС, 7 ч

5,42

7,66х1018

Установлено,

что

применение

при

ступенчатом

старении

третьей

низкотемпературной ступени обеспечивает уменьшение на 40% ширины зоны

свободной от выделений вдоль границ зерна и повышение на 30% плотности

распределения частиц за счет дополнительного выделения мелкодисперсных

метастабильных частиц упрочняющей ή-фазы в теле зерна и в приграничных

зонах.

В пятой главе приведены результаты испытаний поковок из сплава 1933

сбалансированного состава и технологического опробования изготовления из них

деталей. По результатам проведенных исследований разработана и выпущена

нормативная документация на изготовление поковок в условиях серийного

металлургического производства.

В условиях МВЗ им. М.Л. Миля проведено опробование изготовления

деталей из массивных полуфабрикатов толщиной 150 мм из сплава 1933Т2

сбалансированного состава с оценкой величины коробления. Механическую

обработку проводили по серийной технологии по чертежам 2602-0366-19

«Фитинг» и 2602-0360-811 «Фитинг» на пятиосевом координатно-фрезерном

станке MIKRON HPM 1350U. Данные детали изготавливаются в серийном

производстве из алюминиевого сплава АК6, который является аналогом по

применению сплава 1933.

По стандартной технологии изготовление деталей состоит из следующих

основных операций: черновая обработка, получистовая обработка, визуальный

20

а

б

контроль, стабилизация при температуре 100-120 °С в течение 4-6 ч (для сплава

АК6) и чистовая обработка.

При механической обработке деталей из сплава 1933Т2 операции

стабилизации не проводили, однако короблений и поводок в процессе

изготовления деталей не наблюдалось, так как полуфабрикаты были со

сниженным уровнем остаточных напряжений.

Качество поверхности окончательно обработанных деталей соответствует

требованиям чертежа. Изготовленные детали представлены на рисунке 9.

После окончательной механической обработки проведены измерения

величины коробления деталей (замерены размеры и форма деталей на

соответствие чертежу). Установлено, что полуфабрикаты толщиной 150 мм из

сплавов 1933 сбалансированного состава хорошо обрабатываются резанием, а

изготовленные из них детали полностью соответствуют геометрическим размерам

чертежа и не имеют коробления и поводок.

Рисунок 9 – Детали «Фитинг» изготовленные из сплава 1933

Также стоит отметить, что использование массивных полуфабрикатов из

сплава 1933 со сниженным уровнем остаточных напряжений обеспечивает

снижение трудоемкости при изготовлении деталей механической обработкой за

счет исключения стабилизационного нагрева при температуре 100-120 °С в

течение 4-6 ч и правки формообразованием, при обнаружении отклонений от

геометрических размеров.

Разработанная опытно-промышленная технология изготовления поковок

толщиной 150 мм из сплава 1933 сбалансированного состава освоена и внедрена в

условиях ОАО «КУМЗ».

Сплав 1933, в том числе в виде поковок, применен в конструкции

российского самолета SSJ-100 (рисунок 10, а) для деталей внутреннего силового

набора. Также поковки из сплава 1933 включены в перечень материалов,

планируемых к применению в конструкции самолета МС-21 (рисунок 10, б).

21

а

переохлажденного

твердого

раствора

циркония

в

алюминии

в

слитках

многокомпонентного сплава 1933 системы Al-Zn-Mg-Cu, содержащего цирконий,

и в бинарных сплавах Al–Zr. В многокомпонентных сплавах выделение

дисперсоидов Al3Zr происходит при более низкой температуре (350 С) и более

коротком времени выдержки, по сравнению с бинарным, т.е. при температуре

минимальной устойчивости переохлажденного твердого раствора основных

легирующих компонентов (Zn, Mg и Cu) в Al, причем инкубационный период до

появления частиц и предвыделений Al3Zr не превышает 26 ч.

2. Установлено, что на второй ступени нагрева при температуре 460ОС

происходит

рост

выделившихся

при

низкотемпературном

нагреве

(350 ОС) слитков частиц Al3Zr и наноразмерных предвыделений обогащенных

цирконием, что обеспечивает более однородный распад твердого раствора по

цирконию и заметное повышение (в 1,5 раза) плотности распределения частиц

дисперсоидов

после

двухступенчатого

нагрева

при

высокотемпературной

ступени, по сравнению с одноступенчатой высокотемпературной гомогенизацией.

3. Показано, что первая низкотемпературная стадия гомогенизационного

отжига слитков из сплава 1933 в области температур наименьшей устойчивости

пересыщенного твердого раствора основных легирующих элементов в Al

приводит к более интенсивному растворению неравновесных эвтектических фаз,

на второй высокотемпературной ступени и сокращению времени растворения, по

сравнению с одноступенчатым высокотемпературным нагревом.

4. По результатам исследований построены диаграммы технологической

пластичности слитков из сплава 1933, гомогенизированных по одноступенчатым

и двухступенчатым режимам, определен температурный интервал горячей

деформации (350-420 ºС), установлено, что максимальная технологическая

пластичность слитков, при которой допускаются разовые степени деформации 70-

75 %, достигается после двухступенчатой гомогенизации.

5. Показано, что устойчивость переохлажденного твердого раствора сплава

1933 возрастает с ростом отношения цинка к магнию от Zn/Mg=3,1:1 до

22

б

Рисунок 10 – Самолеты, в конструкции которых применены кованые

полуфабрикаты из сплава 1933: а – SSJ-100, б – МС-21

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1.

Установлено

различие

термо-кинетических

параметров

распада

О

Zn/Mg=4,4:1, в результате сквозная прокаливаемость кованых полуфабрикатов из

сплава 1933 в рамках марочного состава может быть увеличена в 2 раза, что

позволяет закаливать в горячей воде кованые полуфабрикаты толщиной до 150

мм без снижения уровня свойств, обеспечивая при этом однородность свойств по

сечению.

6. Установлено, что применение при ступенчатом старении третьей

низкотемпературной ступени обеспечивает повышение прочностных свойств и

сопротивления усталости полуфабрикатов из сплава 1933 при сохранении

вязкости разрушения, по сравнению с двухступенчатым режимом старения, в

результате дополнительного выделения мелкодисперсных метастабильных частиц

упрочняющей -фазы в теле зерна и в приграничных зонах.

7. Разработана и внедрена на ОАО «КУМЗ» технология термической

обработки (двухступенчатый гомогенизационный отжиг, закалка в различные

среды и трехступенчатое искусственное старение), обеспечивающая возможность

поставки поковок из сплава 1933 толщиной до 150 мм в полностью

термообработанном состоянии и с пониженным на 20-30% уровнем закалочных

напряжений.

8.

Разработаны

технологические

рекомендации

ТР

1.2.2166–2010

«Изготовление массивных кованых полуфабрикатов толщиной 100-150 мм из

сбалансировано легированного сплава 1933», ТР 1.595-34-686-2006 «Термическая

обработка крупногабаритных кованых полуфабрикатов из сплава 1933 для

изделия RRJ», ТР 1.2.1710-2008 «Изготовление и термическая обработка

полуфабрикатов из высокопрочного алюминиевого ковочного сплава 1933».

9. В условиях МВЗ им. М.Л. Миля проведено опробование изготовления

деталей из массивных полуфабрикатов толщиной 150 мм из сплава 1933Т2

сбалансированного состава с оценкой величины коробления. Установлено, что

изготовленные из них детали полностью соответствуют геометрическим размерам

чертежа и не имеют коробления и поводок.

Основное содержание диссертации отражено в следующих публикациях:

в изданиях, рекомендованных ВАК:

1. Вахромов Р.О., Е.А. Ткаченко, В.В. Антипов. Закономерности формирования

структуры и свойств ковочных сплавов системы Al–Zn–Mg–Cu c различным

содержанием основных легирующих компонентов, микродобавок и примесей.

Вестник СГАУ, 2012 г., №5-1, стр. 215-222.

2. Вахромов Р.О., Е.А. Ткаченко, О.И. Попова. Влияние основных легирующих

компонентов, микродобавок и примесей на свойства ковочных сплавов системы

Al-Zn-Mg-Cu. Цветные металлы, 2013 г., №5, с. 61-65.

3. Вахромов Р.О. Е.А. Ткаченко, О.И. Попова, Т.В. Милевская. Обобщение опыта

применения и оптимизация технологии изготовления полуфабрикатов из

высокопрочного

алюминиевого

сплава

1933

для

силовых

конструкций

современной авиационной техники. Авиационные материалы и технологии, 2014

г., №2, с. 34-39.

23

в других изданиях:

3. Антипов В.В., Вахромов Р.О, Дуюнова В.А., Ночовная Н.А. Материалы с

высокой удельной прочностью на основе алюминия, магния, титана и технологии

их переработки. Боеприпасы и спецхимия. 2013. № 3. С. 51.

4. Вахромов Р.О., Е.А. Ткаченко, В.В. Антипов. Research and Development of High-

Strength of Al-Zn-Mg-Cu Alloys. 13th International Conference on Aluminum Alloys,

(2012), pp. 1514 – 1520.

5. Вахромов Р.О., Е.А. Ткаченко, О.И. Попова, Т.В. Милевская, Р.И. Гирш.

Разработка, освоение и применение особопрочных сплавов системы Al–Zn–Mg–

Cu–Zr для авиационной и ракетной техники // Международная научно-

техническая

конференция,

посвященная

100-летию

со

дня

рождения

выдающегося ученого-металловеда, академика РАН И.Н. Фридляндера: сборник

трудов. 2013. С. 50.

6. Вахромов Р.О., Ткаченко Е.А., Лукина Е.А., Селиванов А.А. Влияние режимов

термической обработки на структуру и свойства кованых полуфабрикатов из

сплава 1933 // Конференция «Фундаментальные исследования и последние

достижения в области литья, деформации, термической обработки и защиты от

коррозии алюминиевых сплавов»: сборник трудов. 2015. С. 30.

в патентах РФ:

7. Каблов Е.Н., Фридляндер И.Н., Ткаченко Е.А., Сенаторова О.Г., Вахромов Р.О.,

Латушкина Л.В. Способ изготовления изделий из алюминиевых деформируемых

сплавов. Патент на изобретение RUS 2284367 от 27.01.2005 г.

8. Каблов Е.Н., Ткаченко Е.А., Антипов В.В., Вахромов Р.О. Высокопрочный

сплав на основе алюминия и способ получения изделия из него. Патент на

изобретение RUS 2443793 08.10.2010 г.

24



Похожие работы:

«Насонов Виктор Андреевич ОЦЕНКА ДОПУСТИМОСТИ ЭКСПЛУАТАЦИИ СОСУДОВ ДАВЛЕНИЯ С ДЕФЕКТАМИ СВАРНЫХ СОЕДИНЕНИЙ Специальность 05.02.10 – Сварка, родственные процессы и технологии Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук Москва – 2015 Научный руководитель: Официальные оппоненты: Ведущая организация: доктор технических наук, профессор ЗАХАРОВ Михаил Николаевич, МГТУ им. Н.Э.Баумана, заведующий кафедрой доктор технических наук (05.02.10)...»

«Новикова Анна Николаевна СЕТЕВАЯ ФОРМА ОРГАНИЗАЦИИ АРХИТЕКТУРНОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ 05.23.20 – Теория и история архитектуры, реставрация и реконструкция историко-архитектурного наследия А В Т О Р Е Ф Е Р А Т диссертации на соискание ученой степени кандидата архитектуры Нижний Новгород – 2015 РАБОТА ВЫПОЛНЕНА В ФГБОУ ВПО КАЗАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АРХИТЕКТУРНО-СТРОИТЕЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ Научный руководитель Крашенинников Алексей Валентинович доктор архитектуры, профессор...»

«Шелагурова Марина Сергеевна СИСТЕМА ИНФОРМАЦИОННОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ СИНТЕЗИРОВАННОГО ВИДЕНИЯ ДЛЯ БОРТОВЫХ КОМПЛЕКСОВ ЛЕТАТЕЛЬНЫХ АППАРАТОВ Специальность 05.13.01 Системный анализ, управление и обработка информации (в технических системах) АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук Москва – 2015 Работа выполнена в АО Раменское приборостроительное конструкторское бюро Научный руководитель: Чарышев Шамиль Фаттахович, доктор технических наук,...»





 
© 2015 www.x-pdf.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.