Прогнозирование структурного состояния и механических свойств прессованных полуфабрикатов из алюминиевых сплавов с использованием компьютерного моделирования

• Автор: Габидуллин, Алексей Эрнестович
• Шифр специальности: 05.16.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 155 с. : ил.

Введение .

Глава I Состояние вопроса. Постановка цели и задач исследования

1.1. Взаимосвязь систем легирования, фазового состава и 7 прочностных свойств

1.2. Термомеханическая обработка основной способ воздействия на комплекс свойств деформированных полуфабрикатов из алюминиевых сплавов
1.3. Роль рекристаллизации и нолигоиизации в формировании струкзуриого состояния и механических свойств

алюминиевых сплавов

1.4. Взаимосвязь между видом кривых течения и разупрочняющими процессами .

1.5. Влияние систем легирования и технологических факторов на интенсивность протекания процессов разупрочнения в алюминиевых сплавах
1.5.1. Подходы к объяснению огрубления зеренной структуры . при горячем прессовании алюминиевых сплавов.

1.5.2. Диаграммы езруктуриых состояний.

1.6. Технологические особенности прессования алюминиевых сплавов .

1.6.1. Особенности прессования алюминиевых сплавов
1.6.2. Определение темперагурноскоростных режимов прессования
1.7. Анализ тсмпсратурноскоростных полей в процессе обработки металлов давлением
1.7.1. Математическая постановка задачи течения сплошной среды.
1.7.2. Основные подходы к решению задач пластической деформации металлов
1.8. Постановка цели и задач исследования
Глава Материал и методика эксперимента.
Глава III. Анализ Диаграмм Структурных Состояний
Глава IV Исследование формирования структурного состояния в зависимости от степени деформации и числа переходов.
4.1. Анализ формирования структуры при однопереходной осадке
4.2. Анализ.формирования структуры при двухпереходиой осадке Глава V Анализ полей интенсивности скорости деформации в
процессе прессования
Глава VI Разработка методики прогноза структурного состояния на примере процесса прессования сложного профиля.
Глава VII Анализ процессов формирования структуры при прессвании 0 высоколегирванного сплава в гетерофазной области
7.1. Исследование свойств, макро и микроструктуры . 0 горячепрессованных полуфабрикатов из алюминиевых
сплавов .
7.2. Корректировка ДСС для процесса горячего прессования 7 Глава VIII Исследование влияния параметров деформирования на
механические свойства полуфабрикатов.
8.1. Разработка методики оценки толщины
грубокристаллизующейся области
8.2. Исследование влияния параметра Зиннера Холомона на 7 механические свойства прессованных полуфабрикатов
Выводы по работе
Список литературы


Дуралюмины, всегда содержащие неизбежные примеси железа и кремния, являются многокомпонентными сплавами с весьма сложным фазовым составом рис. Как видно на рис. СиА, а 0 2, а 2 По мере повышения содержания магния в дуралюминах и увеличения отношения их фазовый состав изменяется от а 0 СиА до а 2. Это означает, что растворимость фаз 0 и 8 с повышением температуры увеличивается и нагрев дурашоминов до 0 С приводит к полному или почти полному растворению интсрметаллидных фаз в алюминии 9. В зависимости от фазового состава, каждая из фаз 0 и Б может служить упрочняющей фазой при термообработке, которая позволяет значительно повысить прочность сплавов. Именно поэтому медь и магний в дуралюминах, образующие с алюминием упрочняющие фазы, являются главными легирующими компонентами, определяющими природ сплавов . Рис. А1 Си М 9. Помимо меди и магния в дуралюминах всегда содержатся марганец и примеси железа и кремния. Марганец в зависимости от количества и соотношения остальных компонентов может присутствовать в сплавах в виде фаз ТА2Мп2Си, А1МпРе, АЦМпРе. Две последние фазы, как и другие интерметалл иды, содержащие железо, практически нерастворимы в алюминии. Обе эти фазы, особенно АМпРе, кристаллизующаяся в виде грубых пластин, отрицательно влияют на свойства и снижают пластичность 7. Дисперсные включения марганцевой фазы Т в дуралюминах положительно влияют на их свойства обусловливают повышение температуры первичной рекристаллизации, затрудняют рост зерен при вторичной рекристаллизации и, в конечном счете, обеспечивают определенное повышение прочностных свойств и улучшение коррозионной стойкости , . Другой распространенной системой легирования является система А1 , сплавы которой получили название авиалей. Деформируемые сплавы системы А1 Э1 легированы в меньшей степени, чем дуралюмины суммарное содержание легирующих компонентов в этих сплавах обычно колеблется в пределах от 1 до 2. Промышленные сплавы данной системы меисс прочны, чем дуралюмины, но более пластичны и обладают лучшей коррозионной стойкостью . Как следует из диаграммы состояния А Мй рис. В связи с очень малой растворимостью кремния в алюминии при низких температурах 0 С большинство сплавов имеют в равновесных условиях гетерогенную структуру. С все сплавы, за исключением АД, гомогенны, т. М и при нагреве полностью растворяются, что служит предпосылкой для упрочнения сплавов термообработкой 7. В России широко используют два таких сплава АК6 и АК8. Рис. А1 Б 9. Сплавы системы А1 М 8 Си по своей природе имеют нечто общее с дуралюминами и с авиалями. Главное, чем отличаются сплавы данной группы это содержание меди. Сплавы АК6 и АК8 можно рассматривать как авиали с повышенным содержанием меди. В то же время сплав АК8 очень близок по составу к дуралюмину Дй отличается от него только тем, что содержит кремний в качестве специального компонента. Однако по своей природе сплавы АК6 и ЛК8 ближе к сплавам системы ЛМ 9. Как видно на рис. АК6 и АК8 служат фазы УА1Си и 0, а иногда может быть таюке ь Максимальный эффект упрочнения сплавов с этими фазами наблюдается после искусственного старения. Поэтому оба сплава подвергают закалке и искусственному старению. Марганец и примесь железа влияют на свойства сплавов данной системы так же, как на свойства дуралюмина 7. Рис. А1 Си 7. Различные виды термомеханической обработки ТМО, позволяющие значительно улучшить свойства сплавов, получают в настоящее время все болсс широкое распространение в технологии изготовления изделий из сплавов на основе различных металлов. Основная идея ТМО сочетание пластической деформации и термической обработки, при котором пластическая деформация положительно влияет на механические свойства термообработанного полуфабриката , . Известно, что ряд параметров, таких как сопротивление деформации, характер образующейся структуры, неодинаковы при различных температурно. Известно, что в процессе обработки давлением упрочнение обуславливается, главным образом дислокациями, образующимися, при пластической деформации, т. Точечные дефекты слишком подвижны и малочисленны, чтоб играть существенную роль , . О размер зерна.