СТРУКТУРООБРАЗОВАНИЕ ПРИ ПРОКАТКЕ БИМЕТАЛЛИЧЕСКОЙ ПОЛОСЫ «Д16 – ВТ1-0»

Авторы

  • В.А. Ильин Южно-Уральский государственный университет, Челябинск
  • Н.Т. Карева Южно-Уральский государственный университет, Челябинск
  • Ю.П. Бесшапошников ООО «Протол», Екатеринбург
  • А.П. Пелленен Южно-Уральский государственный университет, Челябинск
  • В.С. Горбунова Южно-Уральский государственный университет, Челябинск

Ключевые слова:

биметалл, титан, алюминий, коррозионная стойкость, удельная прочность, сварка взрывом, прокатка, зона сопряжения, микротрещины, интерметаллидные включения, свариваемость

Аннотация

Аннотация. Биметаллы – это вид сравнительно новых материалов, относящихся к сложным композитам, состоящих из двух и более металлических слоев, соединенных между собой прочной неразъемной связью. Их свойства при этом существенно превосходят свойства составляющих. В настоящей работе приводятся результаты микроструктурного исследования многослойного металлического материала «Д16 – ВТ1-0», который является легким, к тому же коррозионностойким и износостойким биметаллическим материалом и может применяться, например, в авиационной и других областях промышленности. Основой этого биметалла является алюминиевый сплав Д16, плакирующий слой изготовлен из технического титана ВТ1-0; между ними – очень тонкая прослой-ка из чистого алюминия марки А5. Исходные листы соединены в композит сваркой взрывом и далее подвергались последовательной горячей прокатке с целью получения листа разной толщины. Методом сканирующей электронной микроскопии были изучены структурные составляющие всех слоев материала после сварки и дополнительных деформационных обработок. Особое внимание уделялось зоне сопряжения слоев: установлению микродефектов, микротрещин, образованию новых соединений. В настоящей работе определены также химические составы фаз, включений и целых участков биметалла методом микрорентгеноспектрального анализа. Установлено, что шов является наиболее уязвимым местом в биметаллической полосе, так как именно здесь обнаружены микротрещины и хрупкие включения, что приводит на определенном этапе деформирования (до 0,5 мм) к разрушению биметаллического листа.

Библиографические ссылки

1. Ильин А.А., Колачев Б.А., Полькин И.С. Титановые сплавы: состав, структура, свой-ства: справ.. М.: ВИЛС – МАТИ, 2009. 520 с.

2. Колачев Б.А, Ливанов В.А., Буханова А.А. Механические свойства титана и его спла-вов. М.: Металлургия, 1974. 544 с.

3. Металловедение алюминия и его сплавов: cправ. / А.И. Беляев, О.С. Бочвар, Н.Н. Буйнов

и др. 2-е изд., перераб. и доп. М.: Металлургия, 1983. 280 с.

4. Трещиностойкость и механические свойства конструкционных материалов техниче-ских систем / В.В. Москвичев, Н.А. Махутов, А.П. Черняев и др. Новосибирск: Наука, 2002. 334 с.

5. Колачев Б.А., Елагин В.И., Ливанов В.А. Металловедение и термическая обработка цветных металлов и сплавов: учеб. для вузов. 3-е изд., перераб. и доп. М.: МИСИС, 1999. 416 с.

6. Физико-механические свойства легких конструкционных материалов / Б.А. Колачев,

С.Я. Бецофен, Л.А. Бунин, В.А. Володин. М.: Металлургия, 1995. 288 с.

7. Цвиккер У. Титан и его сплавы: пер. с нем. М.: Металлургия, 1979. 512 с.

8. Влияние начальных стадий пережога на свойства деформируемых полуфабрикатов из сплава Д16 / Н.И. Колобнев, М.В. Самарина, В.Ф. Бакунина, Г.Е. Гольдбухт // Технология легких сплавов. 1977. № 8. С. 5–8.

9. Полькин И.С. Упрочняющая термическая обработка титановых сплавов. М.: Метал-лургия, 1984. 93 с.

10. Биметаллы / Л.Н. Дмитров, Е.В. Кузнецов, А.Г. Кобелев и др. Пермь: Перм. кн. изд-во, 1991. 414 с.

11. Шестаков С.А. Конструкционная сварка взрывом. Волгоград: ВолгГАСУ, 2007. 139 с.

12. Лысак В.Н., Кузьмин С.В. Сварка взрывом. М.: Машиностроение-1, 2005. 544 с.

13. Трыков Л.М., Гуревич Л.М., Шмортунов В.Т. Слоистые композиты на основе алю-миния и его сплавов. М.: Металлургиздат, 2004. 230 с.

14. Материаловедение: учеб. для вузов / Б.Н. Арзамасов, В.И. Макарова, Г.Г. Мухин и др.; под общ. ред. Б.Н. Арзамасова, Г.Г. Мухина. 6-е изд., стереотип. М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2004. 648 с.

15. Гуляев А.П. Металловедение: учеб. для втузов. 6-е изд., перераб. и доп. М.: Метал-лургия, 1986. 541 с.

16. Трыков Ю.П., Гуревич Л.М., Арисова В.Н. Диффузия в слоистых композитах: мо-ногр. Волгоград: РПК «Политехник», 2006. 402 с.

17. Грилихес С.Я. Обезжиривание, травление и полирование металлов / под ред. П.М. Вячеславова. Изд. 5-е, перераб. и доп. Л.: Машиностроение, Ленингр. отд-ние, 1983. 101 с. (Библиотечка гальванотехника. Вып. 1).

Опубликован

2026-09-06

Выпуск

Раздел

Металловедение и термическая обработка