The Structure and Mechanical Properties of Rolled Sheets
of the Multicomponent Al–2.5Ca–2.5Mg  Alloy Doped with Scandium and Zirconium

V. V. Doroshenko; Дорошенко В. В.; E. A. Naumova; Наумова Е. А.; A. A. Aksenov; Аксенов А. А.; O. O. Shcherbakova; Щербакова О. О.; A. S. Finogeev; Финогеев А. С.

doi:10.31857/S0015323023600272

Структура и механические свойства листового проката сплава Al_2.5Ca_2.5Mg, легированного скандием и цирконием

Авторы: Дорошенко В.В.¹^,2, Наумова Е.А.¹, Аксенов А.А.², Щербакова О.О.³, Финогеев А.С.¹
Учреждения:
1. НИТУ “МИСиС”
2. Московский Политехнический Университет
3. Институт проблем механики им. А.Ю. Ишлинского РАН
Выпуск: Том 124, № 7 (2023)
Страницы: 616-621
Раздел: СТРУКТУРА, ФАЗОВЫЕ ПРЕВРАЩЕНИЯ И ДИФФУЗИЯ
URL: https://rjmseer.com/0015-3230/article/view/662971
DOI: https://doi.org/10.31857/S0015323023600272
EDN: https://elibrary.ru/WVJUWC
ID: 662971

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ
Доступ закрыт

Доступ предоставлен
Доступ закрыт

Доступ платный или только для подписчиков

Аннотация
Об авторах
Список литературы
Дополнительные файлы
Статистика

Аннотация

На примере базового сплава Al–2.5% Mg–1% Mn–0.4% Fe (мас. %) изучено влияние добавок кальция, скандия и циркония (в количествах около 2.5, 0.1 и 0.2% соответственно) на прочность листового проката. Объектом экспериментального изучения был сплав выбранного состава в виде слитков и полученных их них горячекатаных и холоднокатаных листов. С помощью микроструктурных исследований показано, что кальций связывает железо в компактные включения (предположительно фазы Al₁₀CaFe₂), что положительно сказывается на механических свойствах сплава, а также его технологической пластичности в процессе операции прокатки. Добавки циркония и скандия позволяют сформировать термически стабильные наночастицы фазы Al₃(Zr, Sc)–L1₂, что благоприятно для сохранения в холоднокатаных листах частично нерекристаллизованной структуры при отжиге, как минимум, до 400°С. На примере сплава выбранного состава продемонстрирована принципиальная возможность получения из литых (негомогенизированных) слитков листового проката со свойствами термически упрочняемых сплавов типа AlSi1MgMn и AlZn_4.5Mg_1.5Mn без использования закалки.

Ключевые слова

алюминиево-магниевые сплавы, листовой прокат, фазовый состав, микроструктура, механические свойства

Список литературы

Polmear I. Light alloys. From traditional alloys to nanocrystals. Elsevier, 2006. 416 p.
Мондольфо Л.Ф. Структура и свойства сплавов. М.: Металлургия, 1979. 639 с.
Хэтч Дж.Е. Алюминий. Свойства и физическое металловедение: Справоч. изд. М.: Металлургия, 1989. 425 с.
Алиева С.Г., Альтман М.Б., Амбарцумян С.М. и др. Промышленные алюминиевые сплавы: Справ. изд. М.: Металлургия, 1984. 528 с.
Филатов Ю.А. Развитие представлений о легировании скандием сплавов Al–Mg // Технология легких сплавов. 2015. № 2. С. 19–22.
Filatov Yu.A., Yelagin V.I., Zakharov V.V. New Al–Mg–Sc alloys // Mater. Sci. Eng. A. 2000. V. 280. P. 97–101.
Sawtell R., Jensen C. Mechanical properties and microstructures of Al–Mg–Sc alloys // Metall. Trans. A. 1990. V. 21A. P. 421–430.
Филатов Ю.А. Алюминиевые сплавы системы Al–Mg–Sc для сварных и паяных конструкций // Технология легких сплавов. 2013. № 3. С. 36–42.
Ocenasek V., Slamova M. Resistance to recrystallization due to Sc and Zr addition to Al–Mg alloys // Mater. Charact. 2001. V. 47. P. 157–162.
Toropova L.S., Eskin D.G., Kharakterova M.L., Dobatkina T.V. Advanced Aluminum Alloys Containing Scandium: Structure and Properties. Gordon and Breach Science Publishers. 1998. 188 p.
Belov N.A., Alabin A.N., Eskin D.G., Istomin-Kastrovskiy V.V. Optimization of Hardening of Al–Zr–Sc Casting Alloys // J. Mater. Sci. 2006. V. 41. P. 5890–5899.
Поздняков А.В., Барков Р.Ю., Левченко В.С. Влияние Yb на фазовый состав и механические свойства сплавов Al–Mg–Mn–Zr–Sc и Al–Mg–Cr–Zr–Sc с низкой концентрацией скандия // ФММ. 2020. Т. 121. № 1. С. 93–98.
Xu S.W., Oh-ishi K., Kamado S., Uchida F., Homma T., Hono K. High-strength extruded Mg–Al–Ca–Mn alloy // Scripta Mater. 2011. V. 65. P. 269–272.
Kim W.J., Lee Y.G. High-strength Mg–Al–Ca alloy with ultrafine grain size sensitive to strain rate // Mater. Sci. Eng. A. 2011. V. 528. P. 2062–2066.
Aljarrah M., Medraj M., Wang X., Essadiqi E., Muntasar A., Dénès G. Experimental investigation of the Mg–Al–Ca system // J. Alloys Compd. 2007. V. 436. P. 131–141.
Белов Н.А., Наумова Е.А., Базлова Т.А., Алексеева Е.В. Структура, фазовый состав и упрочнение литейных алюминиевых сплавов системы Al–Ca–Mg–Sc // ФММ. 2016. Т. 117. № 2. С. 208.
Belov N.A., Naumova E.A., Akopyan T.K., Doroshenko V.V. Phase diagram of Al–Ca–Mg–Si system and its application for the design of aluminum Alloys with high magnesium content // Met. 2017. V. 7. №. 10. P. 429.
Белов Н.А., Наумова Е.А., Илюхин В.Д., Дорошенко В.В. Структура и механические свойства отливок сплава Al–6% Ca–1% Fe, полученных литьем под давлением // Цветные Металлы. 2017. № 3. С. 69–75.
Волкова О.В., Дуб А.В., Ракоч А.Г., Гладкова А.А., Самошина М.Е. Склонность к питтинговой коррозии отливок из экспериментальных сплавов Al–6% Ca, Al–1% Fe, Al–6% Ca–1% Fe и промышленного сплава AK12M2 // Изв. ВУЗов. Цветная Металлургия. 2017. № 5. С. 75–81.
Vlach M., Stulikova I., Smola B., Piesova J., Cisarova H., Danis S., Plasek J., Gemma R., Tanprayoon D., Neuber V. Effect of cold rolling on precipitation processes in Al–Mn–Sc–Zr alloy // Mater. Sci. Eng. A. 2012. V. 548. P. 27–32.
Пугачева Н.Б., Вичужанин Д.И., Калашников С.Т., Иванов А.В., Смирнов С.В., Фролова Н.Ю. Исследование процессов возврата в деформационно-упрочненном сплаве Al–Mg–Mn–Fe–Si // ФММ. 2016. Т. 117. № 9. С. 952–958.