Концептуальні засади валкової розливки-прокатки високоміцних алюмінієвих сплавів
This paper presents the results showing the possibility of obtaining thin-sheet billets from a wide range of aluminum alloys by the method of two-roll casting. In the course of the research, an analysis of the technological solutions of the currently known methods of continuous casting and rolling o...
Збережено в:
| Дата: | 2024 |
|---|---|
| Автор: | |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | Українська |
| Опубліковано: |
Physico-technological Institute of Metals and Alloys
2024
|
| Теми: | |
| Онлайн доступ: | https://www.metalsandcasting.com/index.php/mcu/article/view/244 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Metal and Casting of Ukraine |
Репозитарії
Metal and Casting of Ukraine| _version_ | 1859471991197663232 |
|---|---|
| author | Нурадінов, І.А. |
| author_facet | Нурадінов, І.А. |
| author_sort | Нурадінов, І.А. |
| baseUrl_str | |
| collection | OJS |
| datestamp_date | 2024-03-24T18:52:06Z |
| description | This paper presents the results showing the possibility of obtaining thin-sheet billets from a wide range of aluminum alloys by the method of two-roll casting. In the course of the research, an analysis of the technological solutions of the currently known methods of continuous casting and rolling of sheet metal products was performed. At the laboratory installation of two-roll casting of metals, physical and technological parameters (temperature and speed of casting, intensity of heat removal, etc.) have been worked out, which ensure a stable process of obtaining a sheet billet of small thickness (1-5 mm) from the investigated aluminum alloys. For the first time in metallurgical practice, cast sheet billets from wide-interval aluminum alloys EN2024 (Д16) (≥130 °С) and EN7075 (В95) (≥160 °С) were obtained by the roll casting method
In the course of research to determine the evolution of the structures of test samples from the studied alloys, their metallographic studies were carried out at all stages of the technological chain "roll casting + hot rolling + heat treatment". Taking into account that there is a hereditary relationship between the primary structure of the cast billets and the quality of the final metal product, it was established that for all studied aluminum alloys, the basis of the structures at the "roll casting" stage is the a-phase. It was established that at the cooling rate characteristic of roll casting, the a-phase in the cast billets has a homogeneous fine-grained structure. At the same time, small inclusions of dispersed intermetallic and eutectic phases, which are present in the structure of cast billets, are evenly distributed along their cross-sections.
In order to evaluate the processes occurring in the billets at the "hot rolling" stage, the patterns of changes in the quantitative characteristics of the structures depending on the degree of their deformation were determined, namely: E is the proportion of intermetallic phases; D is the size of intermetallic crystals; A is shape parameter of intermetallics; R is the size of dendritic cells; Ar is a shape parameter of dendritic cells. It was also established that at the stage of "heat treatment" of the test samples after their hot rolling, partial recrystallization of the a-Al solid solution occurs, as well as a decrease in the content of intermetallics and spheroidization of the remaining intermetallic phases.
Ultimately, the changes occurring in the structures of the experimental samples had a positive effect on the quality of the final tape, which was confirmed by a relatively higher level of their mechanical characteristics. |
| first_indexed | 2026-03-12T15:51:20Z |
| format | Article |
| id | oai:oai.metalsandcasting.com:article-244 |
| institution | Metal and Casting of Ukraine |
| keywords_txt_mv | keywords |
| language | Ukrainian |
| last_indexed | 2026-03-12T15:51:20Z |
| publishDate | 2024 |
| publisher | Physico-technological Institute of Metals and Alloys |
| record_format | ojs |
| spelling | oai:oai.metalsandcasting.com:article-2442024-03-24T18:52:06Z Conceptual principles of roll casting-rolling of high-strength aluminum alloys Концептуальні засади валкової розливки-прокатки високоміцних алюмінієвих сплавів Нурадінов, І.А. Roll casting aluminum alloy crystallization cast billet structure properties валкова розливка алюмінієвий сплав кристалізація лита заготовка структура властивості This paper presents the results showing the possibility of obtaining thin-sheet billets from a wide range of aluminum alloys by the method of two-roll casting. In the course of the research, an analysis of the technological solutions of the currently known methods of continuous casting and rolling of sheet metal products was performed. At the laboratory installation of two-roll casting of metals, physical and technological parameters (temperature and speed of casting, intensity of heat removal, etc.) have been worked out, which ensure a stable process of obtaining a sheet billet of small thickness (1-5 mm) from the investigated aluminum alloys. For the first time in metallurgical practice, cast sheet billets from wide-interval aluminum alloys EN2024 (Д16) (≥130 °С) and EN7075 (В95) (≥160 °С) were obtained by the roll casting method In the course of research to determine the evolution of the structures of test samples from the studied alloys, their metallographic studies were carried out at all stages of the technological chain "roll casting + hot rolling + heat treatment". Taking into account that there is a hereditary relationship between the primary structure of the cast billets and the quality of the final metal product, it was established that for all studied aluminum alloys, the basis of the structures at the "roll casting" stage is the a-phase. It was established that at the cooling rate characteristic of roll casting, the a-phase in the cast billets has a homogeneous fine-grained structure. At the same time, small inclusions of dispersed intermetallic and eutectic phases, which are present in the structure of cast billets, are evenly distributed along their cross-sections. In order to evaluate the processes occurring in the billets at the "hot rolling" stage, the patterns of changes in the quantitative characteristics of the structures depending on the degree of their deformation were determined, namely: E is the proportion of intermetallic phases; D is the size of intermetallic crystals; A is shape parameter of intermetallics; R is the size of dendritic cells; Ar is a shape parameter of dendritic cells. It was also established that at the stage of "heat treatment" of the test samples after their hot rolling, partial recrystallization of the a-Al solid solution occurs, as well as a decrease in the content of intermetallics and spheroidization of the remaining intermetallic phases. Ultimately, the changes occurring in the structures of the experimental samples had a positive effect on the quality of the final tape, which was confirmed by a relatively higher level of their mechanical characteristics. У цій роботі представлені результати, що показують можливість отримання тонколистових заготовок з широкого спектру алюмінієвих сплавів методом валкової розливки. У ході досліджень виконано аналіз технологічних рішень відомих на сьогоднішній день способів безперервного лиття-прокатки листової металопродукції. На лабораторній установці двовалкової розливки металів відпрацьовані фізико-технологічні параметри (температура та швидкість розливки, інтенсивність тепловідведення тощо), що забезпечують стійкий процес отримання листової заготовки невеликої товщини (1—5 мм) з алюмінієвих сплавів, що досліджуються. Вперше в металургійній практиці методом валкової розливки отримані литі листові заготовки з широкоінтервальних алюмінієвих сплавів Д16 (≥130 °С) і В95 (≥160 °С). В ході досліджень для визначення еволюції структур дослідних зразків зі сплавів, що вивчаються, проведені їх металографічні дослідження на всіх етапах технологічного ланцюжка «валкова розливка + гаряча прокатка + термічна обробка». Враховуючи, що між первинною структурою литих заготовок та якістю кінцевої металопродукції існує спадковий взаємозв'язок встановлено, що для всіх вивчених алюмінієвих сплавів основою структур на стадії «валкова розливка» є a-фаза. Встановлено, що при швидкості охолодження, характерній валковій розливці, a-фаза в литих заготовках має однорідну дрібнозернисту структуру. При цьому невеликі включення дисперсних інтерметалідних та евтектичних фаз, які присутні у структурі литих заготовок, рівномірно розподілені за їх перерізами. Для оцінки процесів, що відбуваються у заготовках на стадії «гаряча прокатка», визначено закономірності зміни кількісних характеристик структур залежно від ступеня їхньої деформації, а саме: E — частку інтерметалідних фаз; D — розмір кристалів інтерметалідів; A — параметр форми інтерметалідів; R — розмір дендритних осередків; Ar — параметр форми дендритних осередків. Також було встановлено, що на стадії «термічна обробка» дослідних зразків після їхньої гарячої прокатки відбувається часткова рекристалізація a-Al твердого розчину, а також зменшення вмісту інтерметалідів і сфероїдизація інтерметалідних фаз, що залишилися. Зрештою, зміни, що відбувалися в структурах дослідних зразків, позитивно вплинули на якість кінцевої стрічки, що й було підтверджено рівнем їх механічних характеристик. Physico-technological Institute of Metals and Alloys 2024-03-08 Article Article Рецензована Стаття application/pdf https://www.metalsandcasting.com/index.php/mcu/article/view/244 10.15407/steelcast2023.04.04 Metal and Casting of Ukraine; Vol. 31 No. 4 (2023): Metal and Casting of Ukraine Метал та лиття України ; Том 31 № 4 (2023): Метал та лиття України 2706-5529 2077-1304 uk https://www.metalsandcasting.com/index.php/mcu/article/view/244/243 Авторське право (c) 2024 Метал та лиття України |
| spellingShingle | валкова розливка алюмінієвий сплав кристалізація лита заготовка структура властивості Нурадінов, І.А. Концептуальні засади валкової розливки-прокатки високоміцних алюмінієвих сплавів |
| title | Концептуальні засади валкової розливки-прокатки високоміцних алюмінієвих сплавів |
| title_alt | Conceptual principles of roll casting-rolling of high-strength aluminum alloys |
| title_full | Концептуальні засади валкової розливки-прокатки високоміцних алюмінієвих сплавів |
| title_fullStr | Концептуальні засади валкової розливки-прокатки високоміцних алюмінієвих сплавів |
| title_full_unstemmed | Концептуальні засади валкової розливки-прокатки високоміцних алюмінієвих сплавів |
| title_short | Концептуальні засади валкової розливки-прокатки високоміцних алюмінієвих сплавів |
| title_sort | концептуальні засади валкової розливки-прокатки високоміцних алюмінієвих сплавів |
| topic | валкова розливка алюмінієвий сплав кристалізація лита заготовка структура властивості |
| topic_facet | Roll casting aluminum alloy crystallization cast billet structure properties валкова розливка алюмінієвий сплав кристалізація лита заготовка структура властивості |
| url | https://www.metalsandcasting.com/index.php/mcu/article/view/244 |
| work_keys_str_mv | AT nuradínovía conceptualprinciplesofrollcastingrollingofhighstrengthaluminumalloys AT nuradínovía konceptualʹnízasadivalkovoírozlivkiprokatkivisokomícnihalûmíníêvihsplavív |