Институт материаловедения ХНЦ ДВО РАН, Хабаровск, Россия:

С. Н. Химухин, доцент, зав. лаб. «Конструкционные и инструментальные материалы» эл. почта: ximyxin@yandex.ru

Комсомольский-на-Амуре государственный технический университет, Комсомольск-на-Амуре, Россия:

В. В. Черномас, проф. каф. «Машиностроение и металлургия»

Тихоокеанский государственный университет, Хабаровск, Россия:

Хосен Ри, проф., зав. каф. «Литейное производство и технология металлов»

Э. Х. Ри, исполнительный директор департамента по инновации ТОГУ, проф. каф. «Литейное производство и технология металлов»

В работе принимал участие сотрудник кафедры машиностроения и металлургии Комсомольского-на-Амуре государственного технического университета С. Б. Марьин.

Разработка технологий получения длинномерных металлоизделий из алюминиевых сплавов, которые в большинстве случаев реализуются на основе совмещения процессов непрерывного литья и горячей обработки металлов давлением, является актуальной. В данной работе представлены результаты исследования литейных дефектов полос металла из эвтектического силумина АК12ч, полученных с использованием экспериментальной установки физического моделирования процесса деформации методом твердожидкой штамповки. Изучены закономерности формирования макро- и микроструктуры этого металла и его механические свойства. Приведены описание принципа действия и конструктивная схема экспериментальной установки, с использованием которой были получены полосы толщиной 4,5 и 9,0 мм. При сравнительной оценке степени влияния технологических режимов получения на качество металла меньшее число дефектов обнаружено в полосах толщиной 4,5 мм. Образцы металла полос подвергали исследованию на твердость и на предел пропорциональности при сжатии. Широкий интервал значений механических свойств объясняется неоднородным строением микроструктуры и подтвержден результатами металлографического анализа. Кроме этого, при испытаниях на сжатие обнаружен продольный расслой металла. По результатам фрактографического анализа изломов и металлографических исследований установлено, что причиной расслоя является слоистый характер формирования микроструктуры. Структурные составляющие в слоях металла, расположенные в центральной части полосы, имеют относительно более крупное строение структурных составляющих, чем в краевой зоне. На основании полученных результатов определены направления дальнейших работ по совершенствованию технологии совмещенного процесса.

Работа выполнена при поддержке грантов 12-I-ОЭММПУ-06 и 12-I-П25-02.

1. Минаев А. А. Совмещенные металлургические процессы. — Донецк : УНИТЕХ, 2008. — 552 c. 

2. Raab G. J., Valiev R. Z., Lowe T. C., Zhu Y. T. Continuous processing of ultrafine grained Al by ECAP-Conform // Materials Science and Engineering: A. 2004. Vol. 382, Iss. 1/2. Р. 30–34. 

3. Xua C., Schroeder S., Berbon P. B., Langdon T. G. Principles of ECAP-Conform as a continuous process for achieving grain refinement: Application to an aluminum alloy // Acta Materialia. 2010. Vol. 58, Iss. 4. P. 1379–1386. 

4. Cho J. R., Jeong H. S. Parametric investigation on the curling phenomenon in CONFORM process by three-dimensional finite element analysis // Journal of Materials Processing Technology. 2001. Vol. 110, Iss. 1. Р. 53–60. 

5. Lyubanova A. S., Gorokhov Y. V., Solopko I. V., Ziborov A. Y. Optimization of the uniformity of a metal flow during continuous extrusion by conform method // Russian metallurgy (Metally). 2010. Iss. 3. Р. 178–182. 

6. Konstantinov I. L., Gubanov I. Y., Gorokhov Y. V. Computer simulation of the production process for isothermal forging of profiled panels made of aluminum alloys // Russian Journal of Non-Ferrous Metals. 2013. Vol. 54, Iss. 3. Р. 220–223. 

7. Стулов В. В., Одиноков В. И., Оглоблин Г. В. Физическое моделирование процессов при получении литой деформированной заготовки. — Владивосток : Дальнаука, 2010. — 175 с. 

8. Боголюбова Д. Н., Тихонова И. В., Гвоздев А. Е. Структурообразование в алюминиевых ковочных сплавах при горячей деформации // Известия ТулГУ. Технические науки. 2011. № 2. С. 329–335. 

9. ГОСТ 1583–93. Сплавы алюминиевые литейные. Технические условия. — Введ. 1997–01–01. 

10. ГОСТ Р 8.585–2001. Государственная система обеспечения едиства измерений. Термопары. Номинальные статические характеристики преобразования. — Введ. 2002–07–01. 

11. ТУ 4218-004-12023213–2004. Приборы для измерения и регулирования температуры многоканальные «Термодат».

12. Черномас В. В., Ловизин Н. С., Соснин А. А. Критерии устойчивости технологического процесса получения металлоизделий на установке горизонтального литья и деформации металла // Проблемы машиностроения и надежности машин. 2012. № 2. С. 71–77.

13. Черномас В. В. Исследование тепловых процессов, протекающих при изготовлении металлоизделий совмещенным методом литья и штамповки // Обработка металлов: технология, оборудование, инструменты. 2011. № 3. С. 3–10.

14. Черномас В. В., Химухин С. Н., Саликов С. Р., Коновалов А. В. Моделирование процесса деформации при получении алюминиевой полосы совмещенным методом литья и деформации металла // Обработка металлов: технология, оборудование, инструменты. 2012. № 3. С. 5–11.

15. ГОСТ 9012–59. Металлы. Метод измерения твердости по Бринеллю. — Введ. 1960–01–01.