АО «Арконик СМЗ», Самара, Россия:

В. В. Яшин, менеджер, эл. почта: Vasiliy.Yashin@arconic.com

Cибирский Государственный индустриальный университет, Новокузнецк, Россия:
Е. В. Арышенский, доцент кафедры технологии металлов и авиационного материаловедения (ТМиАМ), канд. техн. наук, эл. почта: ar-evgenii@yandex.ru
С. В. Коновалов, проректор по научной и инновационной деятельности, профессор кафедры механики и машиностроения, докт. техн. наук, эл. почта: konovalov@sibsiu.ru
Д. А. Стожаров, студент кафедры ТМиАМ, эл. почта: dimastozharov@yandex.ru

Исследована эволюция структуры в образцах алюминия марки А0 и алюминиевых сплавов 8011 и 8006 с низкой степенью проработки литой структуры при обработке металла прокаткой в диапазоне температур 300–500 oC и скоростей деформации 3–8 с–1. Исследования зеренной структуры проводили методом оптической микроскопии на микроскопе Axiovert 40 MAT, анализ интерметаллидных частиц — при помощи сканирующего электронного микроскопа JEOL 6390A. Анализ зеренной структуры показал наличие в литом состоянии дендритной структуры и, по мере увеличения деформации, появление более вытянутых зерен вдоль продольного направления образца. На основании анализа влияния режимов деформации и последующего отжига на зеренную структуру получено аналитическое уравнение, описывающее кинетику рекристаллизации. Показано влияние степени параметра Зинера – Холломона на кинетику рекристаллизации при последующем отжиге. Установлено, что кинетика рекристаллизации на данном этапе термомеханической обработки сильно зависит не только от параметра Зинера – Холломона, но и от степени деформации. По мере увеличения содержания таких примесных элементов, как кремний и железо, повышается количество вторичных метастабильных мелкодисперсных частиц. Это вызывает рост тормозящей силы рекристаллизации, во многом определяя ее ход. Кроме того, число частиц второй фазы будет определять уровень влияния степени деформации на кинетику ее протекания. Наибольшая скорость рекристаллизации наблю дается в чистом алюминии, наименьшая — в сплаве 8006. При низких параметрах Зинера – Холломона возможна полная блокировка процесса рекристаллизации в данном сплаве.

Исследование выполнено за счет гранта Российского научного фонда, проект 18-79-10099-П, https://rscf.ru/project/21-79-03041/.

1. Баранов М. В., Мысик Р. К., Бажин В. Ю. Влияние скорости охлаждения на структуру и свойства алюминиевых сплавов 8011 и 8006 в условиях бесслитковой прокатки // Цветные металлы. 2007. № 5. С. 90, 91.
2. Белов Н. Цветная металлургия Германии в 2006 г. // Цветные металлы. 2007. № 4. С. 6, 7.
3. Deev V. B. et al. A resource-saving process for making cast aluminium alloys // Steel in Translation. 2007. Vol. 37, No. 12. P. 991–994
4. Hirsch J. Aluminium, current and future development // Int. conference “Aluminium two thousand & ICEB 2017”, Verona, Italy. URL: http://www.aluminium2000.com/verona2017/ (дата обращения : 29.03.2022).
5. Schäfer C., Mohles V., Gottstein G. Modeling of texture development during tandem hot rolling of AA3103 // Applications of Texture Analysis. 2008. P. 537–545.
6. Абзаев Ю. А. и др. Структура и свойства твердых тел, подвергнутых высокоинтенсивному воздействию (к 65-летию профессора Ю. Ф. Иванова). — Новокузнецк : 2020. — 337 с.
7. Engler O., Löchte L., Karhausen K. F. Modelling of recrystallisation kinetics and texture during the thermo-mechanical processing of aluminium sheets // Materials Science Forum. 2005. Vol. 495. P. 555–566.
8. Duly D. et al. Microstructure and local crystallographic evolution in an Al1 wt% Mg alloy deformed at intermediate temperature and high strain-rate // Acta materialia. 1996. Vol. 44, Iss. 7. P. 2947–2962.
9. Yashin V., Aryshenskii E., Hirsch J., Konovalov S. et al. Study of recrystallization kinetics in AA5182 aluminium alloy after deformation of the as-cast structure // Materials Research Express. 2019. Vol. 6, Iss. 6. P. 066552. DOI: 10.1088/2053-1591/ab085f.
10. Yashin V. et al. Study of recrystallization kinetics of 1565ch Aluminum alloy during hot deformation // MATEC Web of Conferences. 2020. Vol. 326. P. 05001.

11. Koohbor B. On the influence of rolling path change on static recrystallization behavior of commercial pur ity aluminum // International Journal of Material Forming. 2014. Vol. 7, Iss. 1. P. 53–63.
12. Головнин М. А., Исхаков Р. Ф. Формирование свойств алюминиевого сплава в режиме горячей прокатки // III Международная научная школа для молодежи «Материало ведение и металлофизика легких сплавов». — Екатеринбург : УрФУ, 2014. С. 208–210.
13. Vatne H. E. et al. Modelling recrystallization after hot deformation of aluminium // Acta materialia. 1996. Vol. 44, Iss. 11. P. 4463–4473.
14. Ahmed H. et al. Modelling of microstructure evolution during hot rolling of AA5083 using an internal state variable approach integrated into an FE model // Materials Science and Engineering: A. 2005. Vol. 390, Iss. 1-2. P. 278–290.
15. Chen S. P., Van der Zwaag S. Modeling recrystallization kinetics in AA1050 following simulated breakdown rolling // Metallurgical and Materials Transactions A. 2006. Vol. 37, Iss. 9. P. 2859–2869.
16. Горелик С. С., Добаткин С. В., Капуткина Л. М. Рекристаллизация металлов и сплавов. — М. : МИСиС, 2005. — 430 с.
17. Арышенский Е. В., Коновалов С. В., Гречников Ф. В. Формиров ание текстуры алюминиевых сплавов в процессах прокатки : монография. — Самара : Издательство Самарского университета, 2021. — 176 с.