Стр. 8 - Нго Тхань Бинь, Н.А. Джиндо, А.Б. Семенов, Б.И. Семенов - Тиксоформинг высокопрочных сплавов системы Al—Zn—Mg—Cu

ISSN 0236-3941. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Машиностроение”. 2012 155
запасом энергии и проникает в высокоугловые границы рекристалли-
зованных зерен. Соответственно, количество и распределение запа-
сенной энергии холодной деформации — наиболее значимый (крити-
ческий) фактор в SIMA-процессе, так как именнно он контролирует
кинетику восстановления и рекристаллизации и предопределяет од-
нородность формируемой микроструктуры.
Модифицированный SIMA-процесс включает гомогенизацию и
многократную горячую осадку (ковку) вместо горячей и холодной
прокатки, используемой в обычном SIMA-процессе (рис. 2, б). При-
мер практической реализации процессов, примененный к сплаву 7175
повышенной чистоты, представлен в работе [10]; там же подробно
обсуждается микроструктура сплава 7175, формируемая повторной
гомогенизацией и многократной ковкой.
Микроструктуры, возникшие после теплой многократной ковки
при 250 °C, показаны на рис. 3. Наблюдались фазы двух типов: гру-
бые выделения по границам и мелкие стержнеобразные выделения
внутри зерна. Методами электронной микроскопии и рентгенострук-
турного анализа первая фаза была идентифицирована как эвтектика
Al7Cu2Fe и интерметаллическое соединение Al2CuMg с низкой тем-
пературой плавления. Они, вероятно, формируются в межзеренном
пространстве вследствие переноса растворенного вещества во время
частичного плавления. Вторая фаза была идентифицирована как фаза
Mg(Zn, Al, Cu)2, выделенная во время повторной гомогенизации.
Стержнеобразные выделения фазы Mg(Zn, Al, Cu)2 имеют длину
около 5 мкм, достаточную для того, чтобы действовать как «удоб-
ные» элементы для накопления запасаемой энергии во время после-
довательной многократной ковки и, в свою очередь, для рекристал-
лизации во время процесса RAP. Количество и размер грубых гра-
ничных фаз (черные включения) значительно уменьшаются, а их
распределение становится однородным в результате многократной
ковки, что приводит к относительно однородной микроструктуре.
В образце не обнаружено зернограничной пористости, которая не-
редко появляется в образцах из сплава 7075, изготовленных традици-
онным SIMA-методом и подвергнутых тиксоштамповке. Средний
размер зерна в фидстоке составил 55…60 мкм.
Очевидно, что история подготовки и особенно чистота фидстоков
играют определяющую роль для обеспечения малого разброса и вы-
сокого уровня свойств формируемого изделия. Таким образом, две
названные выше принципиально разные задачи структурообразова-
ния в SIMA-процессе решаются в такой последовательности: сначала
создаются условия для формирования оптимальной структуры выде-
лений (наноуровень), а затем формируется оптимальная тиксострук-
тура фидстока (микроуровень).