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://journals.rcsi.science/0015-3230/article/view/139443
DOI: https://doi.org/10.31857/S0015323023600272
EDN: https://elibrary.ru/WVJUWC
ID: 139443

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ
Доступ закрыт

Доступ предоставлен
Доступ закрыт

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.