Новости

Новости

Структура и свойства тонкостенных профилей


Для обеспечения требуемой геометрии и качества поверхности прессование тонкостенных профилей должно производиться при высоких температурах нагрева заготовок (на 150—300° С выше температуры полиморфного превращения) в сочетании с большими вытяжками (u > 50). В этих условиях деформирования образуется достаточно однородная по длине и сечению мелкозернистая макроструктура 1—3 балла десятибалльной шкалы зернистости. Микроструктура состоит из равноосных зерен размером 100—200 мкм. Исследования, проведенные на наиболее часто применяемых сплавах ВТ5 и ОТ4-1, показали, что понижение температуры нагрева заготовок в пределах p-области и скорости прессования со 150 до 20 мм/с незначительно влияет на структуру профилей. Увеличение вытяжки с 10 до 30 уменьшает размер зерна, при дальнейшем возрастании вытяжки до 100 величина зерна практически не меняется.

Величина зерна и характер внутризеренного строения главным образом определяются составом сплава (рис. 116). Замечено, что наибольшее различие в структуре массивных и тонкостенных профилей характерно для сплава ВТ22, особенно чувствительного к скорости охлаждения. В отличие от массивных изделий при охлаждении тонкостенных профилей распад в-фазы пройти не успевает, вследствие чего фиксируются зерна чистого в-раствора с единичными выделениями а-фазы (рис. 116, д). Это приводит к заметному снижению прочностных свойств тонкостенных профилей по сравнению со свойствами массивных изделий как в горячепрессованном состоянии (на 20—30 кгс/мм2), так и после термообработки в одинаковых условиях (на 3—10 кгс/мм2).
Для основной группы сплавов, используемых при изготовлении тонкостенных профилей (ВТ5, ОТ4, ОТ4-1, ВТ20), существенного различия в уровне свойств массивных и тонкостенных полуфабрикатов не наблюдается.
Механические свойства панелей близки к свойствам профилей. Ниже приведены механические свойства тонкостенных панелей в отожженном состоянии (данные Е.К. Куракина).

Применение упрочняющей термообработки с промежуточной правкой в закаленном состоянии при температурах старения позволяет получить высокопрочные профили из а+в-сплавов. Свойства тонкостенных профилей в термоупрочненном состоянии приведены ниже:

К специальным требованиям, предъявляемым к качеству тонкостенных профилей, относится обеспечение минимальной глубины поверхностного газонасыщенного слоя, образующегося в процессе остывания металла. При существующей технологии прессования глубина a-слоя не превышает 100 мкм при среднестатистическом значении 50—60 мкм.
Вспомогательные операции (правка, травление, калибровка) практически не влияют на свойства профилей из а- и а+в-сплавов, за исключением сплава ВТ22. Образование в-твердого раствора после прессования тонкостенных профилей сплава ВТ22 является причиной их охрупчивания в результате старения при травлении в щелочном расплаве (Т=380/450° С), применяемом для удаления остатков смазки.