ФГУП «Всероссийский научно-исследовательский институт авиационных материалов» государственный научный центр РФ, г. Москва

Р. О. Вахромов, нач. лаб., e-mail: admin@viam.ru

Е. А. Ткаченко, нач. сектора

О. И. Попова, инженер 1 кат.

Основными направлениями по улучшению комплекса служебных характеристик сплавов системы Al – Zn – Mg – Cu являются оптимизация химического состава по микродобавкам и примесям, а также применение многоступенчатых режимов термической обработки. В данной работе изучено влияние содержания примесей (Fe, Si), основных легирующих компонентов (Zn, Mg, Cu), микродобавок (Zr, Sc, Ag) на структуру, механические и коррозионные свойства поковок, изготовленных в условиях ФГУП «ВИАМ». Установлено, что введение микродобавки (0,1–0,2 % (мас.)) серебра, а также ограничение содержания примесей железа и кремния (≤0,10 % (мас.)) в деформированных полуфабрикатах из сплавов системы Al – Zn – Mg – Cu приводит к повышению прочности, относительного удлинения, вязкости разрушения и усталостной долговечности. При механической обработке кованых полуфабрикатов происходят сильные коробления в связи с закалочными напряжениями, возникающими в процессе закалки из-за градиента скоростей охлаждения поверхности и центра. Одним из приемов снижения таких остаточных напряжений является использование при закалке охлаждения в горячую воду. Однако уменьшение скорости охлаждения на этой стадии может привести к снижению механических свойств по толщине массивного полуфабриката. В статье приведены результаты исследований поковок с различным соотношением Zn/Mg, подвергнутых закалке с охлаждением в холодную и горячую воду в условиях ОАО «КУМЗ». Установлено, что оптимальным комплексом свойств и пониженным уровнем остаточных напряжений обладают поковки с соотношением Zn/Mg = 4,3. Полученные результаты подтверждают перспективность применения кованых полуфабрикатов из новых сплавов системы Al – Zn – Mg – Cu с улучшенным комплексом свойств взамен серийных типа АК6 и В93п.ч.

1. Фридляндер И. Н. Высокопрочные деформируемые алюминиевые сплавы. — М. : Оборонгиз, 1960. — 290 с.
2. Фридляндер И. Н., Сенаторова О. Г., Ткаченко Е. А. Высокопрочные сплавы системы Al – Zn – Mg – Cu. — M. : Машиностроение, 2001. Т. 2/3. С. 94–128.

3. Фридляндер И. Н. Алюминиевые сплавы в летательных аппаратах в период 1979–2000 и 2001–2015 гг. // Технология легких сплавов. 2002. № 4. С. 12–17, 28–37.
4. Кайгородова Л. И., Сельнихина Е. И., Ткаченко Е. А., Сенаторова О. Г. Влияние малых добавок скандия и циркония на структуру и механические свойства сплава Al – Zn – Mg – Cu // Физика металлов и металловедение. 1996. Т. 81, вып. 5. С. 78–86.
5. Polmer I. J. Control of Precipitation Processes and Properties in Aged Aluminium Alloys by Trace element Addition // Proceed. ICAA6. — Toyohashi (Japan). 1998. Vol. 1. Р. 75–86.
6. Фридляндер И. Н., Добромислов А. В., Ткаченко Е. А., Сенаторова О. Г. // Металловедение и термическая обработка металлов. 2005. № 7. С. 17–23.
7. Антипов В. В., Сенаторова О. Г., Ткаченко Е. А., Вахромов Р. О. // Там же. 2011. № 9. С. 17–23.
8. Антипов В. В. Cтратегия развития титановых, магниевых, бериллиевых и алюминиевых сплавов // Авиационные материалы и технологии : юбилейный научно-технический сб. ФГУП «ВИАМ». 2012. С. 157–167.
9. Антипов В. В., Сенаторова О. Г., Ткаченко Е. А., Вахромов Р. О. Алюминиевые деформируемые сплавы // Там же. С. 167–183.