Маргарита Александровна Никитина – инженер лаборатории «Механика градиентных наноматериалов» им. А.П. Жиляева
455000, Челябинская обл., г. Магнитогорск, пр-т Ленина, 38
Margarita A. Nikitina – Engineer of the Laboratory “Mechanics of Gradient Nanomaterials” n.a. A.P. Zhilyaev
38 Lenin Prosp., Magnitogorsk, Chelyabinsk Region 455000
Александр Моисеевич Песин – д.т.н., проф., кафедра технологий обработки материалов
455000, Челябинская обл., г. Магнитогорск, пр-т Ленина, 38
Alexander M. Pesin – Dr. Sci. (Eng.), Professor of the Department of Materials Processing Technologies
38 Lenin Prosp., Magnitogorsk, Chelyabinsk Region 455000
Леонид Васильевич Носов – инженер лаборатории «Механика градиентных наноматериалов» им. А.П. Жиляева
455000, Челябинская обл., г. Магнитогорск, пр-т Ленина, 38
Leonid V. Nosov – Engineer of the Laboratory “Mechanics of Gradient Nanomaterials” n.a. A.P. Zhilyayev
38 Lenin Prosp., Magnitogorsk, Chelyabinsk Region 455000
Анна Михайловна Барышникова – аспирант кафедры технологий обработки материалов
455000, Челябинская обл., г. Магнитогорск, пр-т Ленина, 38
Anna M. Baryshnikova – Postgraduate Student of the Department of Materials Processing Technologies
38 Lenin Prosp., Magnitogorsk, Chelyabinsk Region 455000
Проведены сравнительные исследования технологической пластичности при горячей прокатке и свойств листового проката, полученного методом симметричной и асимметричной прокатки деформируемых термически неупрочняемых алюминиевых сплавов 1545К и 1580 системы Al–Mg–Sc. В качестве объектов исследований выбраны слитки из этих сплавов сечением 210 × 100 мм, полученные на лабораторной установке. Симметричную прокатку выполняли до толщины 16 мм, далее заготовку разрезали на части и проводили симметричную и асимметричную прокатку с коэффициентом рассогласования скоростей рабочих валков 1,5. Оба вида прокатки были осуществлены в лаборатории «Механика градиентных наноматериалов» им. А.П. Жиляева МГТУ им. Г.И. Носова на промышленно-лабораторном прокатном стане 400. Одной из ключевых особенностей этого стана является наличие индивидуального привода рабочих валков, что позволяет задавать им различную скорость вращения – максимально возможное отношение скоростей рабочих валков V1/V2 = 10/1. После горячей прокатки получали листовые катаные полуфабрикаты толщиной 6 мм, на которых проводилось исследование микроструктуры. Металлографический анализ показал положительное влияние асимметричной горячей прокатки на уменьшение размера зерна для каждого из сплавов. С помощью последующей холодной симметричной прокатки изготавливали тонколистовые полуфабрикаты толщиной 2 мм. При холодной прокатке оценивалось усилие прокатки при первом проходе, что также подтвердило положительное влияние скоростного рассогласования валков. Изучение механических характеристик проводилось на тонколистовых полуфабрикатах в деформированном состоянии и после отжига при температуре 330 °С с выдержкой 2 ч. Полученные механические свойства свидетельствуют, что применение горячей асимметричной прокатки приводит к повышению механических характеристик сплавов 1580 и 1545К. Использование скоростной асимметрии позволяет снизить количество проходов в чистой клети для этих сплавов, что, в свою очередь, благоприятно сказывается на качестве кромок, так как не приводит к предварительному их захолаживанию в процессе прокатки.
A comparative study was carried out on the technological ductility during hot rolling and on the properties of rolled sheet products obtained by symmetric and asymmetric rolling of wrought, non-heat-treatable Al–Mg–Sc alloys 1545K and 1580. The study used ingots of these alloys with a cross-section of 210 × 100 mm produced on a laboratory unit. Symmetric rolling was performed to a thickness of 16 mm, after which the workpiece was cut into parts and subjected to either symmetric or asymmetric rolling with a roll-speed mismatch ratio of 1.5. Both rolling processes were carried out in the A.P. Zhilyaev Laboratory of Mechanics of Gradient Nanomaterials at Nosov Magnitogorsk State Technical University on an industrial laboratory 400 rolling mill. One of the key features of this mill is the presence of individual drives for the work rolls, which makes it possible to set different roll rotation speeds, with a maximum attainable work-roll speed ratio of V1/V2 = 10/1. After hot rolling, rolled sheet semi-finished products 6 mm in thickness were obtained and examined for microstructure. Metallographic analysis showed a positive effect of asymmetric hot rolling on grain refinement in both alloys. Subsequent cold symmetric rolling was used to produce thin-sheet semi-finished products 2 mm in thickness. During cold rolling, the rolling force in the first pass was evaluated, which also demonstrated a positive effect of roll-speed mismatch. Mechanical properties were studied on the thin-sheet semifinished products in the strain-hardened condition and after annealing at 330 °C for 2 h. The resulting mechanical properties indicate that the use of asymmetric hot rolling improves the mechanical performance of alloys 1580 and 1545K. The use of speed asymmetry makes it possible to reduce the number of passes in the finishing stand for these alloys, which in turn has a favorable effect on edge quality because it prevents their premature cooling during rolling.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.