Электронный научный журнал
 
Diagnostics, Resource and Mechanics 
         of materials and structures
ВыпускиО журналеАвторуРецензентуКонтактыНовостиРегистрация

2019 Выпуск 1

2019 Выпуск 1
 
2018 Выпуск 6
 
2018 Выпуск 5
 
2018 Выпуск 4
 
2018 Выпуск 3
 
2018 Выпуск 2
 
2018 Выпуск 1
 
2017 Выпуск 6
 
2017 Выпуск 5
 
2017 Выпуск 4
 
2017 Выпуск 3
 
2017 Выпуск 2
 
2017 Выпуск 1
 
2016 Выпуск 6
 
2016 Выпуск 5
 
2016 Выпуск 4
 
2016 Выпуск 3
 
2016 Выпуск 2
 
2016 Выпуск 1
 
2015 Выпуск 6
 
2015 Выпуск 5
 
2015 Выпуск 4
 
2015 Выпуск 3
 
2015 Выпуск 2
 
2015 Выпуск 1

 

 

 

 

 

V. A. Andreyachshenko

EXPERIENCE OF APPLYING SHOT-TERM INTERMEDIATE ANNEALS IN BACK-PRESSURE EQUAL-CHANNEL ANGULAR PRESSING OF ALUMINUM ALLOYS

The influence of severe plastic deformation on hypoeutectic silumin is studied. A positive effect of equal-channel angular pressing with back pressure on the mechanical properties of the AL9 alloy of the Al-Si-Mn-Fe system has been found experimentally. The evolution of the microstructure in the process of deformation is estimated. The effect of short-term intermediate anneals on the microstructure, mechanical properties and ultimate plasticity of the alloy is studied. As a result of additional annealing, significant microstructural changes do not succeed, but the coagulation of excess phases proceeds very intensively, which causes a 20% increase in strength after the second deformation cycle. Fractographic studies demonstrate the presence of coagulated particles on the samples deformed with the use of short-term intermediate anneals. Limiting plasticity also rises to 0.2 as compared to 0.12 for the samples treated with only ECAP-BP.

Keywords: hypoeutectic silumins, AL9, Al-Si-Mn-Fe, equal-channel angular pressing with back pressure

Bibliography:

  1. Senatorova O.G., Grushko O.E., Tkachenko E.A., Antipov V.V., Molostova I.I., Sidel'nikov V.V., Legoshina S.F. New high-strength aluminum alloys and materials. Tekhnol. Legk. Splavov, 2007, no. 2, pp. 17–24. (In Russian).
  2. Mironov A.E. Kotova E.G. Development of new marks of welded aluminum antifriction alloys for exchange the bronze in joints of friction. Izv. Samarsk. Nauch. Tsentra Ross. Akad. Nauk, 2011, vol. 13, pp. 1136–1140. (In Russian).
  3. Klochkova Yu.Yu., Grushko O.E., Lantsova L.P., Burlyaeva I.P., Ovsyannikov B.V. The assimilation for industrial production of semi-finished products from advanced aluminum–lithium alloy V-1469. Aviats. Mater. Technol., 2011, no. 1, pp. 8–12. (In Russian).
  4. Docenko Yu.V., Seliverstov V.Yu. Features of solidification casting of aluminum alloys with increasing pressure and modification. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 2012, no. 1 (5), pp. 18–22. (In Russian).
  5. Selivanov A.A., Antipov K.V., Astashkin A.I., Ovsyannikov B.V. Optimization of artificial aging of forged and rolled semi-finished products from heat-resistant aluminum alloy AK4-1h. Trudy VIAM, 2018, no. 4 (64), pp. 9–19. DOI: 10.18577/2307-6046-2018-0-4-9-19. (In Russian).
  6. Marukovich E.I., Stetsenko V.Y., Gutev A.P. Manufacture and use of silumin with globular silicon. Litiyo i Metallurgiya (Foundry Production and Metallurgy), 2017, no. 2 (87), pp. 15–19. DOI: 10.21122/1683-6065-2017-2-15-19. (In Russian).
  7. Prudnikov A.N., Popova M.V., Prudnikov V.A. Effect of deformation on the structure and properties of silumin. Bulletin of the Siberian State Industrial University, 2017, no. 3 (21), pp. 11–17. (In Russian).
  8. Bogatov A.A., Nukhov D.Sh., Leshev I.V. Development of innovative processes metal  forming through intensive alternating strain. Processing of Solid and Laminate Materials, 2016, no. 1 (44), pp. 35–43. (In Russian).
  9. Spuskanyuk V.Z., Berezina A.L., Dubodelov V.I., Davydenko О.A., Fixssen V.N., Sliva K.I., Monastyrska T.O., Gangalo A.N. Microstructure and mechanical properties of the hypereutectic Al-Si alloy after several plastic deformation. Metallofiz. Noveishie Tekhnol., 2014, vol. 36, no. 5, pp. 649–660. DOI: 10.15407/mfint.36.05.0649. (In Russian).
  10. Bochvar N.R., Rohlin L.L., Tarytina I.E. Combined effect of sever plastic deformation and cold rolling on mechanical properties of the Al-Mg2Si system alloys. Perspektivnye Materialy, 2018, no. 7, pp. 49–56. DOI: 10.30791/1028-978x-2018-7-49-56. (In Russian).
  11. Avtokratova E.V., Sitdikov O.Sh., Markushev M.V. Superplasticity of Al-Mg-Sc(Zr) alloys, subjected to intense plastic deformation. Materials Physics and Mechanics, 2017, vol. 33, no. 1, pp. 19–28. DOI: 10.18720/MPM.3312017_3. (In Russian).
  12. Polishchuk S.S., Berezina A.L., Davidenko A.A., Spuskanyuk V.Z., Fixsen V.N., Yashchenko A.V., Burkhovetskii V.V. Structure and Properties of А356-AlCuFe Composite Obtained Using Electromagnetic Agitation. Metallofiz. Noveishie Tekhnol., 2014, vol. 36, no. 9, pp. 1189–1205. DOI: 10.15407/mfint.36.09.1189. (In Russian).
  13. Brodova I.G., Petrova A.N., Razorenov S.V., Shorohov E.V. Resistance of submicrocrystalline aluminum alloys to high-rate deformation and fracture after dynamic channel angular pressing. The Physics of Metals and Metallography, 2015, vol. 116, iss. 5, pp. 519–526. DOI: 10.1134/S0031918X15050051.
  14. Kocich R., Fiala J., Szurman I., Macháčková A., Mihola M. Twist-channel angular pressing: effect of the strain path on grain refinement and mechanical properties of copper. Journal of Materials Science, 2011, vol. 46, no. 24, pp. 7865–7876. DOI: 10.1007/s10853-011-5768-1.
  15. Markushev M.V., Sloboda V.N., Kaibyshev O.A. Method for deformation working of materials and apparatus for performing the same. RF Patent 2146571, 2000. (In Russian).
  16. Mckenzie P.W.J., Lapovok R. ECAP with back pressure for optimum strength and ductility in aluminium alloy 6016. Part 2: Mechanical properties and texture. Acta Materialia, 2010, vol. 58 (9), pp. 3212–3222. DOI: 10.1016/j.actamat.2010.01.037.
  17. Medvedev Alexander E., Lapovok Rimma, Koch Eric, Höppel Heinz Werner, Göken Mathias. Optimisation of interface formation by shear inclination: Example of aluminium-copper hybrid produced by ECAP with back-pressure. Materials & Design, 2018, vol. 146, pp. 142–151. DOI: 10.1016/j.matdes.2018.03.021.
  18. Naizabekov A.B., Andreyashchenko V.A. Evaluation of possibility for increase of mechanical characteristics of the Al–Fe–Si–Mn alloy by equal-channel angular pressing. Metallurgist, 2013, vol. 57, no. 1–2, pp. 159–163. DOI: 10.1007/s11015-013-9706-0.
  19. Cepeda-Jiménez C.M., García-Infanta J.M., Zhilyaev A.P., Ruano O.A., Carreno F. Influence of the supersaturated silicon solid solution concentration on the effectiveness of severe plastic deformation processing in Al–7wt.% Si casting alloy. Materials Science and Engineering: A, 2011, vol. 528, pp 7938–7947. DOI: 10.1016/j.msea.2011.07.016.
  20. Mochalov N.A., Galkin A.M., Mochalov S.I., Parfenov D.Yu. Plastometric Studies of Metals. Moscow, Intermet Engineering Publ., 2003, 318 p. (In Russian).
  21. Cepeda-Jimenez C.M., Orozco-Caballero A., Garcia-Infanta J.M., Zhilyaev A.P., Ruano O.A., Carreno F. Assessment of homogeneity of the shear-strain pattern in Al–7wt%Si casting alloy processed by high-pressure torsion. Materials Science and Engineering A, 2014, vol. 597, pp. 102–110. DOI: 10.1016/j.msea.2013.12.072.
  22. Andreyachshenko V., Naizabekov A. The technology of equal channel angle backpressure extrusion for deformation iron and aluminium alloys. In: Proceedings Book of 3rd International Conference NANOCON, Czech Republic, Tanger Ltd., 2011, pp. 246–252.
  23. Naizabekov A., Andreyachshenko V., Kliber J. Forming of microstructure of the Al-Si-Fe-Mn system alloy by equal channel angular pressing with backpressure. In: Proceedings of 21st International Conference on Metallurgy and Materials Metal–2012, Brno Czech Republic, 2012, pp. 391–395.
  24. Naizabekov A., Andreyachshenko V. Microstructural and mechanical characteristics of the Al-Fe-Si-Mn alloy subjected to equal-channel angular pressing. In: Sbornik trudov X Mezhdunarodnoy konferentsii «Perspektivnye tekhnologii, oborudovanie i analiticheskie sistemy dlya materialovedeniya i nanomaterialov» [Transactions of the 10th International Conference on Advanced Technologies, Equipment and analytical Systems for Materials Science and Nanomaterials]. Almaty, Kazakhstan, 2013, pp. 114–122. (In Russian).

В. А. Андреященко

ОПЫТ ПРИМЕНЕНИЯ КРАТКОСРОЧНЫХ ПРОМЕЖУТОЧНЫХ ОТЖИГОВ ПРИ РАВНОКАНАЛЬНОМ УГЛОВОМ ПРЕССОВАНИИ С ПРОТИВОДАВЛЕНИЕМ АЛЮМИНИЕВЫХ СПЛАВОВ

Изучено влияние интенсивной пластической деформации на доэвтектические силумины. Опытным путем установлено положительное влияние равноканального углового прессования с противодавлением на механические свойства сплава системы Al-Si-Mn-Fe типа АЛ9. Оценена эволюция микроструктуры в процессе деформирования. Изучен эффект применения краткосрочных промежуточных отжигов на микроструктуру, механические свойства и предельную пластичность сплава. В результате проведения дополнительных отжигов существенные микроструктурные изменения не успевают реализоваться, однако процесс коагуляции избыточных фаз протекает весьма интенсивно, что вызывает рост прочности в целом на 20 % после второго цикла. Фрактографические исследования демонстрируют присутствие коагулированных частиц на образцах, деформируемых с использованием краткосрочных промежуточных отжигов. Предельная пластичность также повышается до 0,2 в сравнении с образцами, обработанными только РКУП с противодавлением – 0,12.

Ключевые слова: доэвтектические силумины, АЛ9, Al-Si-Mn-Fe, равноканальное угловое прессование с противодавлением

Библиография:

  1. Новые высокопрочные алюминиевые сплавы и материалы / О. Г. Сенаторова, О. Е. Грушко, Е. А. Ткаченко, В. В. Антипов, И. И. Молостова, В. В. Сидельников, С. Ф. Легошина // Технология легких сплавов. – 2007. – № 2. – С. 17–24.
  2. Миронов А. Е., Котова Е. Г. Разработка новых марок литейных алюминиевых антифрикционных сплавов для замены бронз в узлах трения // Известия Самарского научного центра Российской академии наук. – 2011. – Т. 13, № 4–3. – С. 1136–1140.
  3. Освоение в промышленном производстве полуфабрикатов из перспективного алюминийлитиевого сплава В-1469 / Ю. Ю. Клочкова, О. Е. Грушко, Л. П. Ланцова, И. П. Бурляева, Б. В. Овсянников // Авиационные материалы и технологии. – 2011. – № 1 (18). – С. 8–12.
  4. Доценко Ю. В., Селиверстов В. Ю. Особенности затвердевания отливок из алюминиевых сплавов при нарастающем давлении и модифицировании // Восточно-Европейский журнал передовых технологий. – 2012. – № 1 (5). – С. 18–22.
  5. Оптимизация режимов искусственного старения кованых и катаных полуфабрикатов из жаропрочного алюминиевого сплава АК4-1Ч / А. А. Селиванов, К. В. Антипов, А. И. Асташкин, Б. В. Овсянников // Труды ВИАМ. – 2018. – № 4 (64). – С. 9–19. – DOI: 10.18577/2307-6046-2018-0-4-9-19.
  6. Марукович Е. И., Стеценко В. Ю., Гутев А. П. Производство и применение силумина с глобулярным кремнием // Литьё и металлургия. – 2017. – № 2 (87). – С. 15–19. – DOI: 10.21122/1683-6065-2017-2-15-19.
  7. Прудников А. Н., Попова М. В., Прудников В. А. Воздействие деформации на структуру и свойства силуминов // Вестник Сибирского государственного индустриального университета. – 2017. – № 3 (21). – С. 11–17.
  8. Богатов А. А., Нухов Д. Ш., Лещев И. В. Разработка инновационных процессов обработки металлов давлением на основе интенсивной знакопеременной деформации // Обработка сплошных и слоистых материалов. – 2016. – № 1 (44). – С. 35-43.
  9. Микроструктура и механические свойства заэвтектического сплава Al—Si после интенсивной пластической деформации / В. З. Спусканюк, А. Л. Березина, В. И. Дубоделов, А. А. Давиденко, В. Н. Фикссен, К. И. Слива, Т. А. Монастырская, А. Н. Гангало // Металлофизика и новейшие технологии. – 2014. – T. 36, № 5. – С. 649–660.
  10. Бочвар Н. Р., Рохлин Л. Л., Тарытина И. Е. Совместное влияние интенсивной пластической деформации и холодной прокатки на механические свойства алюминиевых сплавов на основе системы Al-Mg 2 Si // Перспективные материалы. – 2018. – № 7. – С. 49–56. – DOI: 10.30791/1028-978x-2018-7-49-56.
  11. Автократова Е. В., Ситдиков О. Ш., Маркушев М. В. Сверхпластичность Al-Mg-Sc (Zr) сплавов, подвергнутых интенсивной пластической деформации // Физика и механика материалов. – 2017. – Т. 33, № 1. – С. 19–28. – DOI: 10.18720/MPM.3312017_3.
  12. Структура и свойства композита A356—AlCuFe, полученного с использованием электромагнитного перемешивания / С. С. Полищук, А. Л. Березина, А. А. Давиденко, В. З. Спусканюк, В. Н. Фикссен, А. В. Ященко, В. В. Бурховецкий // Металлофизика и новейшие технологии. – 2014. – С. 1189–1205.
  13. Resistance of submicrocrystalline aluminum alloys to high-rate deformation and fracture after dynamic channel angular pressing / I. G. Brodova, A. N. Petrova, S. V. Razorenov, E. V. Shorokhov // The Physics of Metals and Metallography. – 2015. – Vol. 116, iss. 5. – P. 519–526. – DOI: 10.1134/S0031918X15050051.
  14. Twist-channel angular pressing: effect of the strain path on grain refinement and mechanical properties of copper / R. Kocich, J. Fiala, I. Szurman, A. Macháčková, M. Mihola // Journal of Materials Science. – 2011. – Vol. 46, no. 24. – P. 7865–7876. – DOI: 10.1007/s10853-011-5768-1.
  15. Способ деформационной обработки материалов и устройство для его осуществления: пат. 2146571 Рос. Федерация / Маркушев М. В., Слобода В. Н., Кайбышев О. А., Ин–т проблем сверхпластичности металлов РАН. – № 98107870/02 ; заявл. 17.04.1998 ; опубл. 20.03.00, Бюл. № 8.
  16. Mckenzie P. W. J., Lapovok R. ECAP with back pressure for optimum strength and ductility in aluminium alloy 6016. Part 2: Mechanical properties and texture // Acta Materialia. – 2010. – Vol. 58 (9). – P. 3212–3222. – DOI: 10.1016/j.actamat.2010.01.037.
  17. Optimisation of interface formation by shear inclination: Example of aluminium-copper hybrid produced by ECAP with back-pressure / Alexander E. Medvedev, Rimma Lapovok, Eric Koch, Heinz Werner Höppel, Mathias Göken // Materials & Design. – 2018. – Vol. 146. – P. 142–151. – DOI: 10.1016/j.matdes.2018.03.021.
  18. Naizabekov A. B., Andreyashchenko V. A. Evaluation of possibility for increase of mechanical characteristics of the Al–Fe–Si–Mn alloy by equal-channel angular pressing // Metallurgist. – 2013. – Vol. 57, no. 1–2. – P. 159–163. – DOI: 10.1007/s11015-013-9706-0.
  19. Influence of the supersaturated silicon solid solution concentration on the effectiveness of severe plastic deformation processing in Al–7 wt.% Si casting alloy / C. M. Cepeda-Jiménez, J. M. García-Infanta, A. P. Zhilyaev, O. A. Ruano, Fernando Carreño, Alexander Zhilyaev, Oscar Ruano // Materials Science and Engineering: A. – 2011. – Vol. 528, no. 27. – P. 7938–7947. – DOI: 10.1016/j.msea.2011.07.016.
  20. Пластометрические исследования металлов / Н. А. Мочалов, А. М. Галкин, С. Н. Мочалов, Д. Ю. Парфенов. – М. : Интермет Инжиниринг, 2003. – 318 с.
  21. Assessment of homogeneity of the shear-strain pattern in Al–7wt%Si casting alloy processed by high-pressure torsion / C. M. Cepeda-Jimenez, A. Orozco-Caballero, J. M. Garcia-Infanta, A. P. Zhilyaev, O. A. Ruano, F. Carreno // Materials Science and Engineering A, 2014. – Vol. 597. – P. 102–110. – DOI: 10.1016/j.msea.2013.12.072.
  22. Andreyachshenko V., Naizabekov A. The technology of equal channel angle backpressure extrusion for deformation iron and aluminium alloys // Proceedings Book of 3rd International Conference NANOCON. – Czech Republic, Tanger Ltd., 2011. – P. 246–252.
  23. Naizabekov A., Andreyachshenko V., Kliber J. Forming of microstructure of the Al-Si-Fe-Mn system alloy by equal channel angular pressing with backpressure // 21st International Conference on Metallurgy and Materials Metal–2012, Brno Czech Republic : proceedings, 2012. – P. 391–395.
  24. Найзабеков А. Б., Андреященко В. А. Микроструктурные и механические характеристики сплава Al-Fe-Si-Mn подвергнутого равноканальному угловому прессованию // X Международная научная конференция «Перспективные технологии, оборудование и аналитические системы для материаловедения и наноматериалов» : сб. трудов. – Алматы, Республика Казахстан, 2013. – С. 114–122.
       

 

импакт-фактор

 

МРДМК 2018 title=
МРДМК 2018

ЦКП Пластометрия
НЭБ РИНЦ
Google Scholar


РНБ

Учредитель:  Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт машиноведения Уральского отделения Российской академии наук
Главный редактор:  Э.C. Горкунов
При цитировании ссылка на Электронный научно-технический журнал "Diagnostics, Resource and Mechanics of materials and structures" обязательна. Воспроизведение материалов в электронных или иных изданиях без письменного разрешения редакции запрещено. Опубликованные в журнале материалы могут использоваться только в некоммерческих целях.
Контакты  
 
Главная E-mail 0+
 

ISSN 2410-9908 Регистрация СМИ в Роскомнадзоре Эл № ФС77-57355 от 24 марта 2014 г. © ИМАШ УрО РАН 2014-2019, www.imach.uran.ru