Влияние малой степени холодной деформации на упрочнение при искусственном старении листов из сплавов системы Al – Mg – Si
Аннотация
Рассмотрен малоизученный эффект снижения прочностных свойств искусственно состаренных алюминиевых листов из сплавов системы Al – Mg – Si, предварительно подвергнутых пластической деформации. Исследованы образцы холоднокатаной полосы из сплава 6022, полученной на промышленном производстве. С целью оценки величины деформаций, возникающих при листовой штамповке элементов конструкции легковых автомобилей выполнено компьютерное моделирование процессов формообразования задней стойки кузова, внутренней части капота и лотка в программе PAM-Stamp 2G. В лабораторных условиях проведены закалка, стабилизирующая термическая обработка, деформация и искусственное старение. Определены механические свойства сплава при испытании на растяжение плоских образцов. Исследована микроструктура сплава при помощи просвечивающего микроскопа. Установлено, что после стабилизирующей термической обработки и деформации термическое упрочнение замедляется. Такой эффект объясняется тем, что в процессе деформации происходит разрушение сформированных при стабилизирующей термической обработке кластеров Mg – Si, в результате чего искусственное старение в образцах начинается с более ранней стадии термического упрочнения.
Ключевые слова
Литература
Kolobnev N. I. et al. Structure, properties and application of alloys of the Al – Mg – Si – (Cu) system // Met. Sci. Heat. Treat. 2012. V. 53, Is. 9 – 10. P. 440 – 444.
Benarieb I. et al. Trends in the development of deformable alloys of the Al – Mg – Si – (Cu) system. Part 1 (review) // Aviation Materials and Technologies. 2019. V. 3(56). P. 14 – 22.
Benedyk J. C. Aluminum alloys for lightweight automotive structures // Materials, Design and Manufacturing for Lightweight Vehicles. Woodhead Publishing, 2010. P. 79 – 113.
Polmear I. Light Alloys: from Traditional Alloys to Nanocrystals. Elsevier, 2005. 421 p.
Kолачев Б. А., Елагин В. И., Ливанов В. А. Металловедение и термическая обработка цветных металлов и сплавов, 4-е изд. М.: МИСиС, 2005. 432 с.
Murayama M., Hono K. Pre-precipitate clusters and precipitation processes in Al – Mg – Si alloys // Acta Mater. 1999. V. 47, Is. 5. P. 1537 – 1548.
Meyruey G. et al. Over-ageing of an Al – Mg – Si alloy with silicon excess // Materials Science and Engineering: A. 2018. V. 730. P. 92 – 105.
Matsuda K. et al. Comparison of precipitates between excess Si-type and balanced-type Al – Mg – Si alloys during continuous heating // Metall. Mater. Trans. A. 2005. V. 36. P. 2007 – 2012.
Edwards G. A., Stiller K., Dunlop G. L., Couper M. J. The precipitation sequence in Al – Mg – Si alloys // Acta Mater. 1998. V. 46, Is. 11. P. 3893 – 3904.
Niranjani V. L., Kumar K. C. H., Sarma V. S. Development of high strength Al – Mg – Si AA6061 alloy through cold rolling and ageing // Mater. Sci. Eng. A. 2009. V. 515, Is. 1 – 2. P. 169 – 174.
Yuan B. et al. Fast age-hardening response of Al – Mg – Si – Cu – Zn – Fe – Mn alloy via coupling control of quenching rate and pre-aging // J. Mater. Res. Technol. 2021. V. 14. P. 1518 – 1531.
Frodal B. H. et al. The role of quench rate on the plastic flow and fracture of three aluminium alloys with different grain structure and texture // Int. J. Eng. Sci. 2020. V. 150. Art. 103257.
Kolar M. et al. Combined effect of deformation and artificial aging on mechanical properties of Al – Mg – Si Alloy // Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2012. V. 22, Is. 8. P. 1824 – 1830.
Kirekawa N. et al. Effect of cold rolling on cluster (1) dissolvability during artificial aging and formability during natural aging in Al – 0.6Mg – 1.0Si – 0.5Cu alloy // Metals. 2022. V. 12, Is. 1. Art. 92.
Yan Y. Investigation of the negative and positive effect of natural aging on artificial aging response in Al – Mg – Si alloys: Doctoral Thesis, Inst. Werkstoffwissenschaften und technologien, 2014. 116 p.
Engler O., Schäfer C., Myhr O. R. Effect of natural ageing and pre-straining on strength and anisotropy in aluminium alloy AA6016 // Mater. Sci. Eng. A. 2015. V. 639. P. 65 – 74.
Standard EN 573-3. B. Aluminium and aluminium alloys — Rolling ingots. Specifications, 2009. 13 p.
Williams D. B. Transmission Electron Microscopy: A Textbook for Materials Science. Springer. US. 2009. 775 p.
Утевский Л. М. Дифракционная электронная микроскопия в металловедении. М.: Металлургия, 1973. 584 с.
Hirsch P., Hovey A., Nicholson R., Pasley D., Whelan M. Electron Microscopy of Thin Crystals. 1968. 324 p.
Луговая К. И. Изучение процессов формирования двухфазной структуры в сплавах системы Ti – Al: автореф. дис. ... канд. техн. наук. Екатеринбург: УРФУ, 2021. 395 с.
German version EN 485-2:2016. Aluminium and aluminium alloys — Sheet, strip and plate. Part 2: Mechanical properties. 2018. 67 p.
Колобнев Н. И., Бер Л. Б., Цукров С. Л. Термическая обработка деформируемых алюминиевых сплавов. M.: Апрал, 2020. 552 с.
DOI: https://doi.org/10.30906/mitom.2025.6.19-27
© Издательский дом «Фолиум», 1998–2025
