автореферат диссертации по металлургии, 05.16.01, диссертация на тему:Исследование текстуры металлов и сплавов с ГЦК решеткой с целью контроля и управления свойствами ленты в процессе ее обработки

Государсовышый ордена Трудового Красного Зцаыонв научно-исследовательский, проектный и конструкторский институт сплавов и обработки цветных металлов ("Гипроцзетыотобработка")

На правах рукописи

ПЕВЗД2Р Михаил -Зиновьевич —

исследование текстуры металлов и сплавов с гцк решеткой с целью контроля и упрамшия свойствами лыгга в процессе' ее

ОБРАБОТКИ

Специальность 05.16.01 "Металловедение и термическая

обработка иоталлов"

Автореферат днсосатации на соиокание ученой степени кандидата технических наук

Москва 1591

Работа выполнена в Леншц'радском орд&ла Ленина политех ческом институте им. М.И. Калашша, Кировском заводе по обра ке цветных металлов, Государстванном ордена Трудового Красно Знамени научно-исследовательском, проектном и конструкторско институте сшшвое и обработки цветных металлов.

Научные руководители: доктор технических наук

Е.Ф. Сальникова

Официальные оппоненуы: доктор технических наук, профессор

В.Ю. Новиков

Ведущее предприятие: Михайловский завод по обработке

цветных металлов

час. на заседании специализированного совета К 139.03.01 института "Гипроцветметобработка" по адресу: Москва, 109017, Пыжевский пер. д. 7а.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке институт!

кандидат технических наук, старший научный сотрудник С.Г. Хаютин

кандидат технических наук, старший научгый сотрудник А.И. Эенцов

Защита состоится

./¿¿Pt&JféU* 991

г. в то.зо

Автореферат разослан

V

Учений секретарь специализн^о-

ракного совета, к.т.н

общая характеристика работы'

Актуальность исследования. Современное разппи техники сьге-виг задачу создания материалов с заданшшз свойствгш. Одним из гоцнкх фак-оров совараэнствования свойств коталлоз и сплааоз по-тет стать упраыекие крзсталлографпчоокой текстурой, образующееся в процессах пластической и термической обработки.

Несмотря н.э. многочисленные эксаераиентгльние и теоретичоокяа дашша о текстурах прокатки и отжига нзталлов и сплавов о ГЦК-ро-ио2кой| управление процеСсайп 1екс?у}ообразозаяия всо ецэ «зон® ограничено. -Данпоо обстойГОлвство Обусловлено т:ш; отсутствие!./ до настоящего временя об?,е!! гоории 'зснсгурорбразования, так и подоо-таточиостью результатов исследования зяшшип тохиологпчзокже факторов производства проишлопйюс «езаллоз а оплавоэ.

В последние годы з огочосЕвонноа ковдоиоагоросЕроошш приобрела большое значение проблема позшштш удольнпх хЕракэориозпк алкшииешяс электролитических кэндэпоазеоров и уменьшения габа> ригоь. Однии из путей ее рокешш являемся дальнейший прогрооо а области производства гравленой а формованной фооги о высокой удельной емкостью для изготовления анодов коидонсахоров.

Результаты предварительных исследований показали, чзс рельеф травленой поверхности и связанная с пкм величина удельной емкости в значительной степени определяйся токотурой фольги. . -

Острый дефицит мировых запасов олова, а талесо высокпь топни-ко-эконсмические показатели обусловливаем раеннтюнпо произгодозпа алюминиевой лонги для упаковки взапой луг.оной нести, Ваяли фактором повышения технологичности производства ашаншовой конссрп-ноя тг.ры'и ее эксплуатацпошигс свойств является умеиьпаиио и полное устранение фэстопообразоввкия при глубокой вытякке банок при сохранении их достаточно высокой нрочноогп и ото!'кости лакового

покрытия.

В облаоти обработки цвьтных иеталлов все большее распространение получает протяжной отжиг ленты. Для эффективного использования данного вида отгшга при производства ленты с задаиншш свойствами необходиыо внедрение их активного контроля, Названные проблсшы. определяют актуальность настоящего исследования.

СоотопЕиа вопроса и задачи исследования. Оптимальный рельеф к'равленья, позволящий достигать иаксииальную удельную еикость шсоеовольееоё конденсаторной фольги, представляет собой относн-гэльно равные сквозные "туннели" диаиетрон I-Зики, перпендикуляр-1шз поЕзр^цоо'х'Н фольги. Исследования последних sos показали, что дшший рэяьоф достиг&ится в случае проццущесЕЕОпшИ вубичеокоВ iJb'Oi'yp;! (КГ) фольги.

Слаянло 'iQucsypii на фес^оыысгоояь рассц&тривадаоь в ряде ра~ ü'oi' нраипуцаотнеино аналитический цетсдои, но до сих пор но полутоне надоишь вксперыыенгальных данных по влиянию отдельных ориентировок на величину фестонов, что, отчасти, обусловлено наличной в Еефориыроваиицх ГЦК-ыоталлах нескольких текстурных коипононт одиовроионно. Установлено лишь, что увеличение до определенной степени доли КТ в противовес действию текстуры прокатки (ТП), способствует уменьшению фестонообразования под угдои 45° к направле-шш прокагки (НП), однако преобладание КТ приводит к образованию фасхонов под углаш! 0/90° к НП. Важной задачей является разработка параметра гакагури, пригодного для непрерывного контроля фестонно» sooaa.

Предложенный ранее параметр текстуры Т, выражающий отношение ¿штонсивнооеоЙ токсгурных наьоииунов (200) а (220) в направлении нориали листа (НН), связан с иеханичосктш оыйствашз, нзиевяющи-uüon в процеооо озннга ленты. Однако, связь хекстура-свойство, ее зависимость os технологии производства и оосхава иатериала исследованы не в полной иеро, что затрудняет широкое использование 4 "

метра 'Г в активной но иг поло.

Зарубехнцни иссг?доватоляш! высокие иоханнчпокио свойства , Г!',К-сплазов бшш;пйлучапц о использовалиаи иногократиоя анико-термическоЯ • » • сводящейся, к черадоьаьна

ормацш! с назкотвш10ра«урвдщ'Л9'йвкрй^эдададаоишыи награва-Прн использовании соврецрц{1^.ота«од.:£ОЛ.одЕоа прокатки (XI) пзратура металла часто поЕыпад.т^^до. 1С0-150°С, г.о. шзтод О астастваиныц образои рааядэуйг.ся прз обработка иаториала. ако, автору нзизвостпи исследования влияния Ш1ТО одновраианио текстуру и свойства.

Отдолышв дашша по формированию токстуры прокатки и ронрно-мазацни (ТП, ТР) в иодв, адщииш и деошшх латушпс рассмотра-в литература, однако, пало представлена для проишленпого ала-шового сплава. В попилпой иоро изучаяо влияние различных тах-югачасши факторов па токотуру и ашзоЕрошш сбойотв ГЦК-иата-

УЮВ.

¿дизость объектов исолодовдпля по типу краотЕллографачаокоН зетки, а так5в по задача ооворзэяствованця токотуры позволила эвасш совиастпоо их расснотрешч.

Раосмотрзниа поотавдоидшс проблаи пашробокш» рашшия аладу-1«х задач:

1. Разработка унпзвроадышП и простоя иожодикя опрадэлешш дакоацип идеальных ориаигировок в гокогуровааншс шхаллох, пок-чаздзп иаодпозаачнуп ипгарпротацлп даппшс роптгзноотрукгурного ализа и пригодную к ипрокоиу псяользовашш в заводокнх лабора-рппх. •

2. Экопораиапгалзиоо угочнонпо связи разяпчпш: ориентировок I с валичапоК фастопов, образующем при вшягко,

3. Разработка лагкокоптролируаыого параиатра гоксз'ури, згарак-(разуюЕюго анизотропии овпйогз лапти а нсоладовапиа влияния раз-

5

личных технологических параметров на взаимосвязь текстуры свойств*

4. Уточнение последовательности формирования текстуры при ной прокатке (!Ш1) и отжиге (ТО) ленты из ГЦК-металдов. Ус ленив обцих закономерностей и существенных различий.

5. Доследование влияния на закономерность текстурооб( вия, текстуру и свойства готовой ленты из алюминия, меди а сплавов целогоряда технологических фактороь: способов лит термообработки слитков, реадиагорячей прокатки, термообра горячекатаной заготовки, наличия и "положения* промежуточног жага, параметров холодной прокатки, режимов промежуточного окончагельвого отжига, а также использования метода ШТО а цеосе холодной прокатки.

6. Формулировка требований к текстуре и свойствам иао вой алюминиевой ленты, предназначенной гдя глубокой вытяжв алюминиевой высоковольтной кондевоаторной фольги. Раеработ технологических вариантов их получения.

Научная вогнана. Предложена ивтодикараочета индексо вльвнх, ориентировок текстуры по данным текстурдиаграмм, ха ризущаяоя охоухохаЧем необходимости поотроешш иодюовызс ф иисдользования традиционных методов их анализа.

Проведено оеотематичеокое исследование формирования Т а алюминиевом оилаве Ш"2 и дополнены имаювдеон в литерату логичные данные для выоокочисюго алюминия. Изучено влияни лого ряда техволЬ^ических факторов на текстуру и анизотрон овойств. Выявлено два тина ТР, образующихся в зависимости оерахуры горячей прокатки (ГП) и других технологических фа Предложена качественная модель образования ТР в адюминиево фольге.

Детально изучена кинетика ракрясталлизада при непрер

и садочной отжига. Установлено существенное влияние предварительной термообработки подката на полояоние температурного интервала рекристаллизации и текстуру коночного продукта.

Предложено описание ТП как ограниченной аксиальной текстуры ± 37° вокруг оси <110>.

На основе прадлозонной автором линейной 'юдоли влияния ни-тенсцБьостей отдельных ориентировок текстуры на величину фоото-нов по экспериноталышн лапнын раосчитени козф-Тццмнти связи текстура-свойство.

Предложен тэкстурщй! контроль при огшго ломи ^дя оцэпш фзстснистости при поолодущой бы2нл1с0, и исследовано злипнио способа производства па взаншепязь гскстуры и сеойств.

Практическое значение работ опродо/хпагол слодукщигд ссноп-ншш ыоизнташг.

1. Прадлозавы тохналогические процесса производства адиштаевой консервной лаа*и и высоковольтной конденсаторной фольги.

2. Разработай экспрессный петод оценка стопеил протекания рлкристаллизации ц анпзозрошш'ленты, получаемой отгигои до частично рекристаллизованиого сооэо.ашш,

3. Установлена корроллцаошюя овязв параметра здкогурн о иехапи-чеокини овойствана лааунной лонтн пооло ипдукщюпьэго" прааяаного отетга, позволяющая попользовать активны!! зякотурипй контроль для предотвращения брака по механическим овопошвам»

Апробация работы. Результат,' 7июсор2ацчоп?а!1 работа докладывались на Третье:! п Четвертой Всесоюзных коп^зрзиццгк по ¿око-тураи и рекристаллизации в металлах п сплавах, (г. Красноярск, • 1980 г., г. Горький, 1983 Р., 4 доклада), Всесоюзной конференции "Молодые ученые - иаучко~гехи»чоокоуу прогрэссу з металлургии" (г. Донецк, 1977 г.), Всесоюзной цаучко-гахнпчвекои семинара "Перспек1..вц разработки и внедрения пових элеиЕропдаичсЮних мето-

7

дов обработки цветных металлов и сплавив" (Киров, 1988 г.), 12-ом сеыииарз по обизну производственным опытом и результатам научно-исследовательских работ в области ОЦД Ленинградского областного управления Машпром (г. Ленинград, 1978 г.), совместных паучншс сеиинарах кафадр шшстичэокой обработки металлов и машин в механизмов обработки металлов давлением ЛШ им. И.И; Калинина, Куйбышевском металлургическом завода им, В.И. Ленина; апробировались в лаборатории новых видов тары ТИС Гипрорыбфлст (г, Ивангород), в иисгитуте Гириконд ЛНПО "Позитрон", предприятии п/я Р-6585, Кировской завода по обработке цветных металлов.

Объем работы: страницымашшоиасного текока, 3*1 рисунка , 8 таблиц.

Диссертация ооотоит из введения, аналитического обзора о обоснованней выбранного направления работы, методической чаоти, пяти разделов, описывавдих результату работы, списка литературы иг 267 наименований, 8 приложений.

МАТЕРИАЛ И ШОДИКА

Исходным материалом исследования • служили олитка сплава АМг2 и алшшшя А99, А% по ГОСТ 9491-71, отливаемые на Куйбышевском металлургической заводе, Ступинском металлургической комбинате и Лошшградскои заводе по производству алюминиевой фольги объединения "Красный Выборной", Волховском алюминиевом заводе; слитки иеди и латуни, отливаемые на Кировском заводе иЦИ.

В промышленных условиях варьировали:

1. Способ литья слитков (в электромагнитный кристаллизатор ЭМК или в водоохлавдаемый кристаллизатор скольвелвя - КС).

2. Наличие или отсутствие гомогенизирующего отжига олитков, а такав режим огаига.

3. Твмпоратуру нагрева слитков под ГП,а течже еемпературу конца ГГ

Рсшш отжига горячекатаного металла.

5. Способ охлаждения после огяяга (на воздухе, в воду).

6. Степень деформации при первой и второй (последней) ХП.

7. Толщину горячего подката: АНг2 - 6 а 3 ни, А9<* - 40, 25, II, 8 а 4 ни.

8. Ротаиы последней ХП с I до 0,3 ш на Дмитровской завода алецп-ниевого проката (АМг2): а) скорость прокатки 1,5 ... 6,0 и/о -в первой проходе п 0,75 .. 3,75 и/о - в последней;

б) величина единичного обаатия (20 ...

в) величина переднего п задного натяаенпа (5 ... 6 т/т2).

9. Решш окончательного ояпига: проЕявдого в пачп струйного нагрева (АМг2, Л90), в установка паграва в поперечной шгнатнои поло (ИТПП) при частою 50 гц (Л63, Л68, ЛЗО), а тонна садочного (А99).

Цатарналоа для лабораторных яослодог-анай слуанлп: горячекатаные (г/к) полоси, лоитц холоднокатаная (х/а) я отопзанпая а разиоре I ш а им, х/а в готовой ргзиора и окоичатольцо отогнанная лента и фольга. Отбор иаториэда производился из оредиоИ части по иирино рулона в вида листов размером- 500x300 шх аз бла-аа 2 и от ксниа г/к полос а но блипо 50 и от конца рулона доати в тонкой размера. Лабораторный огоиг проводила в почн .¿я-гУН, снабаанной дополнительней иедшы цуфолои с цель» повшанпя точности регулирования ташературы8 и поча апоциальной конструкции для отаига в атиосфэро аргона и в п'очи полупрошшлонного оштга ЛГЮ "Позитрон". При откиге алюмшшя А99 а агиооферэ кислорода его обертывали в насколько олоов травлаиой, а затеи гладкой фольги.

В лабораториях условиях варьировала алодугцао параиетры:

1. Режна отгига г/к металла.

2. "Полсаониэ" промааузочного отсига пра провазка за два перахо-

да, то есть степень деформации при первой ь второй ХП.

3. Реаяи промежуточного откига. Проведено сравнение трех основных вариантов осуществления промежуточного отяига:

- длительный, осуществляемый в садочных печах,отжиг, приводящий к рекристаллиаованной структуре с величиной зерна мкн;

~ кратковременный высокотемпературный отяиг, приводящий к рекрис-таллизированной структуре о относительно малой величиной зерна -^10 нкм;

- кратковременный предрекристаллизационный отжиг, разупрочнящий ленту па 3U-40J5.

4. Режим окончательного отаига-(темературу, время, скорость нагрева, наличие предварительного отжига при 600°С в течение 600 о^.

5. При иооледовавии UUTO <АЫг2) дополнительно варьировали:

а) количество циклов ШЛО (3, 8, 13);

б) ореднюю температуру нагрева при «ермообработках (150, 200 и .. 250°С);

в) изменение температуры нагрева от цикла к циклу в разнице между температурами первого и последнего нагрева

Время термической обработки при UMTO сохраняли постоянным

- 600 о. Использсвалы центральное некомпозиционное планирование второго порядка, получая для параметров оптимизации dj^dYE (см. ниже) уравнения поверхностей отклика.

При исследовании закономерностей формирования ТЗШ полосы прокатывали последовательно со степенью суммарного обжатия 10, 20, 30, 40, 50, 60, 83, 95 и 99JS.

Механические свойства (^.á4) полос и лент.в направлениях , под углами к НП 0°, 45° и 90° исследовали по ГОСТ 11701-80. На , длинных ojpaauax, предназначенных длн растяжения о использованием инструментального микроскопа с усилием на инденторе С,02 кг, ианосили квадраты со стороной равной 12 ил. По достижении пре-

дельно возможной равноиерной деформации измеряли размеры ячеек

поперек и адоль образца после растяжения и вычисляли деформации

образца по ширине , длине £ и толщине £ х , определяя

затем коэффициент анизотропия пластических свойств в направлении

под углом оС к НП О. и величину, характеризущую анизотропию в «с

плоскости прокатки 7 - . я - 2 (/го

£2 ' ъ0 + +/Г90 •

Твердость по Виккероу (ГОСТ 2999-75) определяли при нагрузке 5 кг, а испытания.не предельную вытякку по Эриксен/ (ГОСТ 1С510-80) - пуансоном диаметром 20 им на приборе модели МТЛ-10Г-]

Ленту сплава АЫг2 толщиной 0,3 мы подвергала глубокое зытя* ке в штампе совмещенного действия ТИС Гиррорыбфлота, изготавливая колпаччи и банка о диаметрами вытяжка соответственно 30 мм и 160 им и определяя величину относительной феотонистостн (В).

Травление, формовку, а также изучение электрофизических характеристик конденсаторной фольга проводила в ЛИЛО "Позитрон" п на заводе по производству алхшнлевоа фольга по методикам ЛШЮ "Позитрон".

Образцы електролитпчвокн полировали в растворе этилового спирта и хлорной кислоты, а затем хамичеоки травила. Оценку раз/ меров зерен в разных направлениях проводили по методу секущих Салтыкова.

Рентгенографическое исследование текстура центрального, по верхностного(необработанного), подповерхностного (0,03*0,СБ мм от поверхности) слоев, а также олоя, отстоящего от поверхности на 1/4 толщины, проводила на образцах диаметром 26 т. Одностороннее утоаанао осуществляла токарной обработкой о последующая шлифованной и электролатвчеокии полированием. Съемку проводили на дифраытоиерах ДРОН-2,0, ДРОН-1 а УРС-5ШН в медной а железш

пат/чошш методой,на отранение в диапазоне углов наклона образца 0-70° п на просвет - 0-50° с построением соответственно центральной и иарушша частай полюсных фигур (ПФ) {UlJ- ,{200} и {2?.0}.

Для оценки шиеноиБноогой отдельных ориентирово:; текстуры вв' ¿Л1чшш иияссвсй плоеносш соответствующих иакси1?/'-*ов па ПФ или ^ох^СЕурдиаграшгис усродпяли о учетом симметрии ориентировки.

ПрОНШЦ'ОЩНШ контроль текстуры при протяжном отжиге латунной производили с использованием прибора совместной конструкции цштгука ГавроцсоЕйвюбрабогка И.Л1Ш0 "Буревестник". Определялся шрошхр ys шрагаэдий отношение ¡штонсивнистей лшнй 200 и 220 в • hü. хапс-..,херлвущай окшоиь перехода о» ТП к TP в процессе отздга i'ouuoll ивдоксащш НИ идеальных ориентировок текстуры по— iOijs.in шшдигпчоокий мог од, зашшчакдоИса в расчете коордашав ч&.аора из иаьеагшш угдаа его отклонения ог вакторэв^ и avíü *ly ¿i o} a fl¿ {d o 'f j вираиаш; направления в ириогадлогра^д-••iú^KoSi ра^з-ш». соог'вотиущ.ао ошшаошш рзнтгоновскии линиям ¿ ü с a J r¿£ , Уi\su отклонения с/ олродалядиоь по раоподоаоайй ¡¿■jKí/xsjiiúh на оой-х'£оао8вущих гиновурдваграшох. Расчет проводила ¡Via tses: айчоганпй ^ к а пределах их цзманашш от 0° до üf/J с пагои 2 градуса, на.иашние EC-I020, сводя розультаяы в таблиц*. При ихок в качество [an] u [á j брали всо возмоанмо ларнио комбинации ронггоновских линий III , 200 и 220 , ш:тпйн индексы одного семейства и осуществляя перебор всех крио-¿аялогрзфачосчш идапзгпчнше направлений.

Дан оиродалошш иидоксов НП £илг] опроделплн угли ого отклопо ib.it os иакоянумов хекстури по формуле:

Oos ~ Со? Sin сС j i'Mo: ¿iL - угол о2клово1шя швксгурного иаксниуие oí' Ш1, оврвдоляо-L'cií но 'х е iío i' ,у ¡ >j:; а гр a i о оъоикн на отражение;

¡5- угол поворота вокруг оси, перпендикулярной поверхности ои-р^зца; определяется по текстурдааграыые, снятой ирк постоянной угле наклона образца равной оС.

Получаашо индексы ХУЯ п 111)1x7 доводились до целочисленных значений и проверялись по условию ортогональности.

Для изучения дифференцированного влияния ориентировок текстуры ленты на анизотропию пластических свойств, задаваясь законен данного влияния, методом наименьших квадратов на папина ЕС-1020 проводили иатеиатичоскуа обработку результатов определения «нтенсивностой ориентировок текстуры и фестонис^ости, паОля-даемоп при вытянке соотвотствущей ленты. Проверку адекватности подели связи проводили по критерии Фишера для уровня значимости

0.05.

Производили 5 параллельных изиерешш па точку при опродоло-шш ^и Д^иЗ - при опредолонии (5^, ИУ , В. Для оценки достоверпосп получепнше результатов горячекатаную полосу, а такээ холоднокатаную и отозаапауо лому и фольгу одного на вариантов исследования контролировали многократно: 7 произвольно взятых образцов по 5 параллельных запоров. Определяли выборочные средние квадратичоскио отклонения сходимости и виутрилабораториой воспроизводимости (включающей погреинооть пробоотбора) в соответствии о ГОСТ 16263-70 и ГОСТ 15893-77 для всох цеслодуеиых характеристик.

ИССЛЕДОВАНИЕ ЗАКОНОМЕРНОСТЕЙ СОШРОВЛШШ ТП и ТР

Из результатов исследования токсгури в разных слоях г/к полос А99 толщиной -тО, 25, II, 8, 4 п\ п полоо сплава ЛМг2 толпщ-иой 6,0 и 3,0 пи сделан вывод, что токстура горячей прокатки (ТГП) в основной объеме моаоя представлять ообой:

1. Преимущественно^.

?.. Распределение ориентации близкое к тексгуре, обычно наблюдаемой в х/к ГЦК-металла*, си.и:етричное в различной степени относительно попаречнсй плоскости. Наиболее симметричная ТГП данного типа возникает в случае,.еоли она преобразуется из преимуществен- . ной КТ.

3. Текотуру промежуточного типа.

С приближением к поверхности полосы текстура становится более иоониметричиой, связанной о ориентировками текотуры центрального олоп поворотом вокруг поперечного направления» В текстуре поверхностного олоя преобладает неориентированная компонента.

Детальное исследование формирования ТХП из ET в сплаве А11г2 позволило уотановить, что первоначально изменение ориентации оо-UOBHOR маосы материала происходит в направленна os (001) £100] к (013) [100], (012) [Ш)]. Далышйшзе изиенонио текотуры проиохо-дат D двух направления::. Часть материала продолжает начавшийся ' поворот ориентация вплоть до (011) [100], а часть - проходит сдаш-1ШЙ токовурный переход путем поворота НН от (0I¿) в {135} и 6д- ' вовраноиного поворота НП вокруг НН о формированной ооновоых ком-попоит ТП. Существенная КТ сохраняется в материале вплоть до до-формации 60-70$. ; ; '

По сравнению о походной КТ в результате формирования ТП на материала оо значительной нерриентированпой номпонеатой обрааует-ол более оильнол оршштировио (112) <Ш>.

Изменение токотуры в выоокочиотои алюминии происходит ana- ' логичным образом, однако, характеризуемом большой неоднородное«» и цооцннетри'шоотью относительно плоскостей НН-ПН, НН-НП. Установлено оущоот вониоо влияние воходноп ориентировки и величины (аориа UQ окорооть и направленно секотурных изменений в процеоое доформации. КТ в высокочиотом алюминии характеризуется больной устойчивостью, чей в сплаве.

M

!!аблюдаемоа устойчивое раосеяние ориентировок ТЯ1 сравнивали о предложенной Г. Вассарманои гремя ограниченный» аксиальными ориентировками. Установлена неадекватность данного описания'. В результате анализа текстуры холоднодефориированноа ленты £ T-95J6 • предложено описывать ее непрерывный. расоеяаиеи ориентировок от (113) <332> и (112) <Ш> до (ОН) <2И> через {135} <11 3 4>. При этой в высоко чистом алюшнии преобладает ориентировка (112)

над (113) <332> в ииев* uooto сиецениа преимущественной ориентации о* (l35j<II 3 к {t23jr <10 ? 8>, а а кШ - наоборот. Соответственно оыецаотоя вое раосаявав устойчивых орйвмвро-вок ТИ. Построеша теоретические СФ хороао совпала о акапертш-тально наблюдаешлш. Показано, что раосеяияа данного типа иоааа быть приблизительно опноано одной ограппчйшюй акональной текстурой - повороте« иа ±37° вокруг осп <110> отнооитояьно ориацтпров-ки (б©)<5 5 12>. .

Выделены два основных типа такотур отвага: а) заиболеэ часто вотречавдаяся, состоящая из КГ п кошошшы, описнваеыой в ыта-ратура как R-оркентнровка алв (7 12 22) [В 45] . Было установлено раньше, что обе компоненты взшшно связаны 40-градуонни поворотоц вокруг оои {ill}. ' \ ' ■\ ■ :'■■•

ó) текстура; близкая по раооеяшш в текотура деформации, во на совпадающая о ней, характеризуется полный омутохвнем кубической компоненты. В раосеяние «котурн входяг орноитировкн*типа (113) [2Й] и (ÍI2) [42]. ■ ' V

Изучение закономорноогей формирования TP первого типа в процесса отнига позволило установить, что кубичаскалн R-орион-тировка начинают раогп в дофорцированцуЛ патрице почти одновра-иегно. С соченной врвивны, когда вой компонента деформированной матрицы кроме Н-ораентнровки'исчезают, ВТ прододааа? pacsa за очах последней. Интенсивнойгв Е-ч^оагировкиуиаашшгоя до иеко-

15

торого значения, зависящего от ряда тихноло-ичееких параметров. В последущео вреия огиага происходит интенсивный рост зерен и некоторое уиакьшенио интенсивности КГ за счет образования дополнн-тольншс компонент двойниковых к КТ. Т1! и ТР сплава характеризуются в целой большш рассеянием по сравнению с текстурой чистого ыагаила.

Графический анализ данных ренггеяоструктурных исследований ловйолил установить образование ТР второго типа из рассояниа ТП ох1 (112) [III] до (135) [П 3 'й попоротой на '¡0° вокруг осп [III]

В роаулы'ато корреляционного анализа установлена прямая 01-яаь цц^оиснвноожи КТ о коэффициаитоц 2 и обратная - о воэффаца-сиаоц К, опрадедяяеиин по формулам:

-2 .. У 5-6 . ,, „ 1-2—3-4

£. - "ч7—■—--е ----~-—

^1-2-3-4 ^ 7-3

"У

ВДО </^„2-з-£( " ИЕсвасичнооть текстурных иакоимуиов иа периферии Г1Ф {ш} , (гаглонаиашс от НИ ца 15-20°;

- штапсивиоать иаксииуиов {ш} в ПН; •^7-0 " солвсвая плотность в НД,

Оо'цару;ацпуа связь объясаяли - ьлишюн на КТ Е-ориентцрошш, величина кокорой в значительной степени определяется значением

^1-2-34*

Анадпз экспериментальных: результатов н литературных ыагериалов позволил построить модель образования ТР различных впдов и обьяоипвь иаблидаемоо влияние ТП на ТР.

УСТАНОВЛЕНИЕ СВЯЗИ ТЕКСТУРЫ СО СВОЙСТВАМИ ЛЕНТУ И ФОЛЬГИ

Для уровня значимости 0,05 получоиа адекватная лпнейпап иодал .'л;пзи ингоисшшосгай оспоших ориентировок ТХЛ с величиной Е. Полу чЬниое уравношш связи:

11 ^(П2)<Ш)'0'66 + 3 чу °'8б0^(110)<112>»

16

где У- интенсивность ориентировок в единицах интенсивности отражения от бостекстурного эталона.

Такии образои всо компонента ТП способствуют фестонообразо-ванив под углом 45° к НИ, хотя влияние их оуцоствепно различается. 0*сода величину овидаеыоа фестопистоега иояно весьма точно . установить по иитенсивпоотяц компонентов текстуры, однако, определенно посллдиих достаточно трудооико, что затрудняет попользо-лаяле данного иатода па практике.

С этой цольа предлояоно в качество характеристика отзпонп развития рекристаллизации и урозня овойотв дойти п фольги чополь-зование упрощзпного показатоля текстуры

Л т * - ^ / УБ »

где Эд - интенсивность текстурного иакопиуиа в ПН иа гокозурдиа-грп'сш 200, вырадащого xosvr.uij кубачоокоЯ кошюаептц; УЕ - интенсивность tmiccimyria аа гоксгурдааграшш 2G0 под углои 25-40° к НИ, сиратащого ноли чину коипопоити, характерной для Til ГЦК-иетоляов

Установлена корреляционная овпзг, Д,, о фоогогшсзостьп и airn-зотрошюП 'пластического еочошш,вкразащаясп логарпфинчеотш за-r:ouou со свободный члоноу, заишязрш ог технологического варианта обработки.

Попытка установления коррояяцзошша связи текстуры со свойствами латунной лапты в гвардоц и полутвердой соотояпаз, полупао-цой нетодои окончательной деформации, по дала полозшгольшп результатов. Это обьяоняотоЛ'отсутствием.гапой овявп для пяткой ленты пород окончательной дофорьчщаой.- Нохзначсогаю огойогва з мягкой состоянии загноят но столько ов текогур» рчкрпсгаллнзсщип, сколь- „■ от других факторов (велапаиа sopuas оодоргапао прнцосой а т.п.). Относительно олабая дсфориация (£» I0...25JJ) по восстанавливает

овязь текстура - свойотво, утраченную при рег^исталлизационвс отжиге до иягкого состояния.

Для латунной ленты, получаеиой методой окончательного оз било установлено влияние скорости нагрева на овязь параиетра ыеханическшш свойствами ленты, иначе говоря, влияние сноооб£ рева на корреляционную свявь текстура-свойство. Уравнения ко] щш для отжига лепты Л90 в лротяяной печи отруйного нагрева i чи индукционного отжига ИНШ1, соответственна:

1Б = 5,45 + 1,18 'JU\ I IE = А,68 + 1,07 •/h Г

Зиачпаоа различие уравнений овязи подтвердили результаты иоо; вання пряных ПФ, показавших разницу в величине ориентировок

и (100) (jDOlJ текстуры ленты, отожженной до' полуиердо; ооосоноия (IE о 4,0...4,3) обонии методами.

Установлено влияние на овяаь Т - свойотва и других тех»

чеових факторов. Еапример, для индукцчс того отжига ленты Лб

чаны уравнения где А - тодауша ленты

оэепепь предваривельной деформации. Так для величины отвооит

го удлинения: . г

<№= -158,1+267,4b *2,95é 4,3 К '.£til,5¿T.

Порченные выражения позволяет рассчитывать механические ово

ленты разной толцины, подученной по различный oxeuáu. Введев

микропроцессор, куда подается также значения нвтенсивноотей

200 и 220 или непосредственно параметр Т, они служат для pao

овойотв лент во воех иооледованных диапазонах и корректирови

uod отжига. Влияние охеиы обработки на овязь текохуры оо овс

объясняется ее влиянием на соотношение компонент секотуры в

ленто. Для двухфазного сплава это объясняется также и влияш

ш обработки на количественное соотношение фаз. Так,для лен!

ни ЛбЗ, получаеиой окончательный индукционный отжитой, в аш

ти os предварительной обработки,обеспечивающей наличие или <

£~фазы, получены различные уравнения корреляционной связи.

18

влияние различных' технологических факторов на текстуру и свойства алшиния

Способ литья к термообработка слитка. Сравнение текстуры и структуры г, л полос, полученных из омгаков, отлитых в электромагнитный кристаллизатор (ЁНК) и водоохлаждаемый кристаллизатор скольнания (КС), .позволило установить ряд преимуществ использования ЭГЛС с точки зрения получения изотропной лемы. Отливка в ЗШС приводит к уменьшению величины зерна в подкате и увеличении дола КТ. Исследование закономерностей последующего текстурообразова-ния позволило установить своего рода наследуемость во влияниц текстуры подката на текстуру лепты в готовой размера - преобладание кубической компоненты в подката обычно приводит к еа яре-об аданип в отожженной лента и фольга. Гомогенизирующий отяиг слитков такяе увеличивает интенсивность КТ подквта, но в меньшей степени.

При горячей прокатке А99 соверпенная КТ присутствует лииь на парвой еа стадии в размера 25-40 мм, а затаи переходит в симметричную относительно поперечной плоскости ТГП втфого типа. Дангая текстура подката способствует образованию симметричной ТХП, которая по литературным данный и наши результатам обеспечивает образование КТ отопленной фольги.

Температура горячей прокатки и отаиг подката. При наличии преимущественной кубической компоненты не обнаружено существенного влияния температуры ГП на ее интенсивность, пп установлено влияние температуры на интенсивность ориентировок ТГП типов 2 и 3. С увеличенной температуры конца прокатки интенсивность некубической компоненты текстуры уменьшается, а доля КТ увеличивается. Полученные данные говорят о том, что образование наиболее предпочтительной для конечного продукта текстуры типа I опреда-

ляется степенью протекания рекристаллнзациг в полосах после окончания горячей деформации

В тох случаях, когда варьирование температуры горячей прокатки не в полной маре решает проблему совершенствования текстуры алюминия в подкате и в готовой размере, нами предлоаено введение дополнительного откига горячекатаных полос. Установлено, что отжиг подката, оставляя почти ноизмегной ТГП типа I, увеличивает дола KT в текстуре подката типа 2 ч 3.

В сплава АМг2 обнаружено существенное влияние высокотемпературного отжига подката па кинетику процесса рекристаллизации. Пооло oiaira подката при б(ХЯс о последующий быстрый охлажденном (на воздухе) температуры начала и конца рекристаллизации при окончательной отеиго деформированной ленты повышаются на 30-5СЯС. Изменений в токстурообразовйнии при этой не обнаружено. На основе втого результата разработан способ производства лакированной лонты из аллшниевых сплавов, заключающийся в высокотемпературном отгиго подката, позволяющее повышать температуру суаки лака. Tûiuîu образом, повышается качество лакового покрытия, трк naît отечзствешше лаки имеют относительно высокую температуру полниернаациа.

Проиеиуточнып отеиг уменьшает анизотропию овойств деформированной ленты АЫг2 в готовой размере за счет увеличения KT и уменьшения доли коипоиеиты сходной о ТП. Кромо того установлено, что поело промевуточного отадга в тонком размере (0,6 ш, 1,0 им) и последующей прокатки на выходной размер 0,3 мы в ТП преобладают ориентировки (112) <111^ и (113)^553) , которые, как указывалось в предыдущей главе, дают минимальную склонность и фос-тсиообразовшшю. Наоборот, при промежуточной отзшго в толстых размерах (3,0 им и 4,3 мы), а такао при прокатке баз промеауточ-ного отгига, доля этих ориентировок относительно иазначительна

в общем рассеянии ориентировок Т11.

Установлено, что при кратковременной рекристаллизационнои откиге образуется наибольшая КТ. Однако,при последующей деформации уменьшение ее происходит более интенсивно, в результате чего анизотропия свойств в готовом размере получается более высокой ( Хх - новелик). Данный результат объясняется, по-видимону, различием в величине зерна. Наиболызуп анизотропно свойств во воех состояниях показала лента, полученная после пратковременного низкотемпературного променугочного отжига. Установлено, что наиболее аффективно использование оадочного рапристаллваацаошюго чроме-яуточного отянга, обоспечнващего иашшальнуа анизотропию овойста при максимальной прочности лонты твердой п после окончательного стабилизирующего (предрекраоталлазацаопного) отзига. В олучае необходимости получения практнчеокп бесфэогонпотой лонти целесообразно использовать промежуточный отяпт в размере 1,0 или 3,0 мм о последующим окончательным отнигом до состояния чаогнчной рекристаллизации. В качестве критерия отепенн протекания рекрисал-лизации, обеспечиващей шшимальнуп анизотропию свойств, предлагается = 1,2.

Параметры холодной проката. Исоледовалооь влияние скорости прокатки, дробности обжатий, переднего и заднего натяжения на ТХП и кинетику процесса рекристаллизации. Значимого влияния последних на текстуру и свойства не било обпаруадно, а варьирование скорости прокатки незначительно изменяло" интенсивность ориентировок ТГ1 и также незначительно (~5°С) смещало положение температурного интервала рекристаллива'цш.

В результате регрессионного анализа влияние параметров МЫТО не свойства сплава А.Иг2 представлено в виде полиномов второго порядка, значимый коэффициент ыноаественной корреляции (К. = 0,87) получен лишь для ¿д. При анализа уравнения установлено, ,тто

влияние варьировании параметров 1ШТ0 невелик - всего в пределах 20 ЦПа.

Параметры окончательного отжига. Изучены температурно-времен-ные зависимости изионеаия механических свойств, а также текстуры в поверхностной и центральной слоях при окончательной отжиге латунной н алюшшиевой ленты и фольги в садочной печи, протяжных печах сопротивления струйного нагроиа и ИНПП. Установлено влияние параметров технологии на режим окончатзльного отжига, обеспечивающего минимальную анизотропию пластических свойств пра максимальной прочности ленты АИг2 или регламентируемые механические свойства латунной ленты.

Исоледована кинетика рекристаллизациошшх изменений текстуры, влияние на этот процесс высокотемпературного отжига подката (ом. вьшо), предварительно дорекрнсталлизацаониого отжига. Установлено, что предварител-ный отжиг при 20йРс в течение 600с ускоряет процеоо рокристаллизации и роста КГ в алюминии и его сплаве, однако, но обеопечавает увеличения доли КГ в конечном продукте. Рекомендован режим садочного отжига конденсаторной фольги, ВЫВОДИ

1. При прокатке алюминиевой ленты о исходной КТ происходит изменение ориентировок в направлении к (012) [100] - (013) pOOj и дальше я двух направлениях: к (ОН) [100] и к {I35lf [211].

2. Устойчивое рассеяние ТП, устанавливаемоа при £;*80-90Р, описывается ограниченной аксиальной текстурой *37° вокруг оои^ИО> относительно (112) <Ш>- (ИЗ) <332>.

. з. Несшшетричнооть исходной текстуры относительно пдоскостов Ш1-НП и НН-1Щ сохраняется при прокатке, препятствуя образованию

КТ при стЕнге.

,i -

4. Наблюдалась ТР двух видов: а) КТ + R-ораентировка; б) "аномааьная" ТР, описываемая ориентировкгнн (112)<312)>ц

(ИЗ) <"211>. Изучена последовательность образования и роста разных компонент ТР, каждая из которых связана о ТП поворотом на 40° вокруг оси <III).

5. Рассеяние ТИ и ТР сплава больше, чей высокочистого алюминия.

6. Подучена математическая модель, связыващая отдельные ориентировки ТП с фестонообразованием. Для оцеавя анизотропии пластических свойств разработан текстурнкй параметр Яг» который может использоваться для активного /контроля фестонистости при окончательном отжиге ленты.

7. Установлена корреляционная овяаь ТП о интенсивностью КГ, возникавшей при отжиге фольги А99.

8. На основе собственных результатов п литературных данных поот-; роена додель образования ТР различного вида, ,обздснящая наследование НТ, то есть влияние КТ в подкате на образование КГ в готовой ленто в фольге.

9. Технологические факторы, пбвнаащаэ долп КГ в! подкатб и сли-ыетрию ТП (итливка в 8МК, гоиогеннзацааоллтков, повышаша теи-

. пературы конца прокатка, отжат горячекатаной заготовка), /шоооб-ствуют увеличению КС в конденсаторной фольга, ушшмшго фесто-нообразозания при той же прочвоотв в девго сдша ЛШ1^ в рекомендованы для использования. ;

10. Уменьшение отепени деформации при последней ХП за очзт введения промежуточного отжига повыпаегдолю КГ в дефориированнои ленте в уменьшает ее величину в отожженной конденсаторной фольге,

11. Высокотемпературный отжиг заготовкивз отава /Шг2 повышаем температуру рекристаллизации при окончательной, оатаге, что улучшает качество лакового покрытая.

12. Для производства алюшниавой конденсаторной фольги предложены рекомендации, обеспечаваювде симметричную (кубическую или не-кубнчесную) Щ Сп>довку в ЭШС ила гомогенизирующий от*яг олитков

горячую прокатку при температурах начала и колца но иопео соответственно 500°с и ЗН0°С). При отсутствии необходимого оборудования предложено производить отжиг г/к заготовки при 400-600°С. 13'. При производстве алхадкиевоц консервной лент таксо предло-аекы ивропридтия, повьшающцо долю К'Г в г/к полосах. Воэыокш 2 варианта выполнения заключительных операции производства:

а) прокаткой о больший ооаатием ( $¿70$) и окопчатольним отеигом до частично рокристаллизациоиного состояния, что может обоапоча-ваться актиЕним контролем параметра текстуры (I

б) прокаткой и малым, окончательным'оонагиам что обеспечивает минимальную дюстонистооть боз ракрпсталвиьагдаоипого от-иига. Для предотвращения изменения ыахшшческшс свойств при аул-па лакового покрытия предлонано повысить температуру рекристаллизации материала пугай высокотемпературного охгпга подката о пооледущни ого быстрым охлааданием.

Лагунную ленту в промежуточном по уровню твордоош состоянии предлонано получать методом окончательного чаотично рекрисгал-лизационного отаига, используя для активного контроля текстуриий параметр Г. Использование для этой цели протяжных линий как струйного нагрева, так и ИТОН для различных вариантов обработки подката возмоадо на основе проведанного автором исследования влияния технологических факторов на корреляционную связь такогу-ры (Т) с ыаханичасюши свойствами ленты.

Основные результаты исследования опубликованы в следующих работах:

I, Певзнер М.З., Тищенко В,В., Туизов Г.А., 'Щопачев С.Г, // Труды ЛПИ. - 1977. - к£ 359. - С. 17-21. .2. Григорьев А.1С., Сильникова Е.Ф., Павзиер (1.3., Тучзов Г.А.

'Формирование текстуры прокатка в оплавв АШ'2, - Доп. в института Цвотма'гинформация 17.03.77, № 280.

3. Концов В.И.., Сильникова Е.Ф., Тищенно В.В., Певзнер М.З. //

Технология легких сплавов (ВИЛС). - 1978. - Ks 9, - С. 12-13.

4. Григорьев А.К., Братин К.Т., Скльникова Е.Ф., Певзнер М.З.

Исследование влияния режимов деформации яа штеыпуомость и текстуру алюминиевой ленты. - Деп. в институте Цветиетинфор-иация 12.02.79, !ö 491.

5. Григорьев А.К., Сильникова Е.Ф., Певзнер U.S. // Тезисы Ш Все-

союзной конференции по текстурам п рекриохаллизации в металлах и сплавах. - Красноярск, 1980. - С. 36.

6. Сильникова Е.Ф., ПевЕчер U.3., Рябов В.З. // Там а«. - С. 168-

169.

7. Сильникова Е.Ф., Иванов Ю.Р., Певзнер U.3. // Там жа. - С.

356-357.

8. Певзнер М.З., Чудаков Е.В., Рябов В.В. //Труды ДПИ. - 1981.

- 12 378. - С. 45-48.

9. Сильникова Е.Ф., Иванов Ю.Р., Попзпор U.3. // Цветные иетал-

ли. - 1981. - 12 3. - С. 70-72. . * < IU. Сильникова Е.Ф., Иевзнор U.3., Рябов В.В. // Таи sc. - 1983.

- К I. - С. 70-71.

11. Григорьев А.К., Сальникова В.Ф., Певзнер U.3. // Там же. -

Й 3. - Cw 85-86.

12. Григорьав А.К., Сальникова Е.Ф., Повэвер Ц.З. // Tau ае. -

1984. - № 2. - С. 76-77.

13. Сильникова'Е Ф., Иванов Ю.Р., Певзнер 11.3, // Тезисы 1У Все-

совзноя конференции по текстурам и рокристаявиаации в металлах и сплаьах. - Горькив, 1984. - С. 65-66.

14. Григорьев А.К., Сальникова Е.Ф., Па^анер U.3. А.о. II187II,

UKH С22 FI/CW. - Заявлено 18.12.81.; Опуол. 15.10.84. Бюл. te 38 // Открытия. Изобретеяия. - 1984. - й 38.

15. Широков H.H., Крутилин В.А., Певзнер М.З. и др. // Цветные

2Ь

металлы. - 1986. - te 7. - С. 87-89.

16. Никулин Г.К., Кожин В.Д., Певзиер Ы.З. // Там sa. -.1985.

- fö 3. - С. 89-91.

17. Широков Н.И.„ Крутилии В.А., Иевзнер 1Í.B, и др. // Там ад.

- 1989* - К> I. - С. I0I-I05.

.PoïaupHu-i' une ¿í\ туîù "Гни р оцв<т: зчoüpaóoл каEî. гирак 100 экз., заказ IS 9