Помощь студентам в учебе
Исследование дефектов, возникающих при изготовлении листов и раскатных колец из термически неупрочняемого, деформируемого сплав 01570
|
АННОТАЦИЯ 2
Введение 8
1 Общие сведения об алюминиевых сплавах 8
1.1 Классификация алюминиевых сплавов 9
1.2 Деформируемые алюминиевые сплавы 11
1.3 Сплавы системы Al-Mg легированных скандием 14
1.4 Области применения сплава 01570 15
1.5 Термическая обработка алюминиевых сплавов Al-Mg и Al-Mg-Sc...16
1.6 Технологические свойства 19
2. Технологический процесс изготовления 20
2.1 Особенности сдаточного контроля раскатных колец 20
2.2 Материал исследования листов 22
2.2.1 Особенности входного контроля листов 24
2.3 Цели исследования раскатных колец 26
2.3.1 Задачи исследований раскатных колец из сплава 01570 26
2.3.2 Последовательность исследования раскатных колец 26
2.4 Методики исследования раскатных колец 27
2.4.1 Ультразвуковой контроль, разметка и вырезка образцов 27
2.4.2 Радиографический контроль 27
2.4.3 Исследование изломов 27
2.4.4 Исследование макро- и микроструктуры 28
2.4.5 Механические испытания 29
2.4.6 Материально-техническое обеспечение и место проведения
исследования 29
2.5 Методики исследования раскатных колец 30
2.6 Методика исследования листов толщиной 10 мм 30
3 Результаты углубленных исследований раскатных колец
из сплава 01570 32
3.1 Ультразвуковой контроль раскатных колец 32
3.2 Радиографический контроль 40
3.3 Исследования изломов 40
3.4 Исследование макроструктуры 43
3.5 Исследование микроструктуры 45
3.6 Электронноскопическое исследование и
микрорентгеноспектральный анализа 48
3.7 Определение механических свойств раскатных колец 61
4. Результаты исследования и анализ листов, толщиной 10 мм из сплава 01570 в отожжённом состоянии 64
4.1 Результаты определения механических свойств 64
4.2 Исследование изломов листов из 01570 в отожженном состоянии..67
4.3 Исследование микроструктуры листов из 01570 в отожженном
состоянии 69
Заключение 84
Библиографический список 86
Введение 8
1 Общие сведения об алюминиевых сплавах 8
1.1 Классификация алюминиевых сплавов 9
1.2 Деформируемые алюминиевые сплавы 11
1.3 Сплавы системы Al-Mg легированных скандием 14
1.4 Области применения сплава 01570 15
1.5 Термическая обработка алюминиевых сплавов Al-Mg и Al-Mg-Sc...16
1.6 Технологические свойства 19
2. Технологический процесс изготовления 20
2.1 Особенности сдаточного контроля раскатных колец 20
2.2 Материал исследования листов 22
2.2.1 Особенности входного контроля листов 24
2.3 Цели исследования раскатных колец 26
2.3.1 Задачи исследований раскатных колец из сплава 01570 26
2.3.2 Последовательность исследования раскатных колец 26
2.4 Методики исследования раскатных колец 27
2.4.1 Ультразвуковой контроль, разметка и вырезка образцов 27
2.4.2 Радиографический контроль 27
2.4.3 Исследование изломов 27
2.4.4 Исследование макро- и микроструктуры 28
2.4.5 Механические испытания 29
2.4.6 Материально-техническое обеспечение и место проведения
исследования 29
2.5 Методики исследования раскатных колец 30
2.6 Методика исследования листов толщиной 10 мм 30
3 Результаты углубленных исследований раскатных колец
из сплава 01570 32
3.1 Ультразвуковой контроль раскатных колец 32
3.2 Радиографический контроль 40
3.3 Исследования изломов 40
3.4 Исследование макроструктуры 43
3.5 Исследование микроструктуры 45
3.6 Электронноскопическое исследование и
микрорентгеноспектральный анализа 48
3.7 Определение механических свойств раскатных колец 61
4. Результаты исследования и анализ листов, толщиной 10 мм из сплава 01570 в отожжённом состоянии 64
4.1 Результаты определения механических свойств 64
4.2 Исследование изломов листов из 01570 в отожженном состоянии..67
4.3 Исследование микроструктуры листов из 01570 в отожженном
состоянии 69
Заключение 84
Библиографический список 86
1 Общие сведения об алюминиевых сплавах
Алюминий - металл серебристо-белого цвета. Кристаллизуется в решетке ГЦК с периодом a = 0,4041 нм (при 20 ° С) и полиморфных превращений не испытывает. Алюминий обладает малой плотностью (2700 кг/м3), низкой
температурой плавления (660 ° С), а также высокой электро- и
теплопроводностью. Для алюминия характерна высокая пластичность и малая прочность. Основные физико-механические характеристики алюминия
приведены в таблице 1, ниже.
Таблица 1 - Характеристики основных физико-механических свойств алюминия
Плотность r , (кг/м3) • 10-3 2,7
Температура плавления Тпл, °С 660
Температура кипения Ткип, °С 2 327
Скрытая теплота плавления, Дж/г 393,6
Теплопроводность l , Вт/м х град (при 20 °С) 228
Теплоемкость Ср, Дж/(г х град) (при 0-100 °С) 0,88
Коэффициент линейного расширения а х 106, 1/° С (при 25 °С) 24,3
Удельное электросопротивление r х 108, Омх м (при 20 °С) 2,7
Предел прочности о в, МПа 40-60
Относительное удлинение 5 , % 40-50
Твердость по Бринеллю НВ 25
Модуль нормальной упругости E , ГПа 70
Алюминий обладает хорошей коррозионной стойкостью в атмосфере и среде многих органических кислот, что обусловлено образованием на его поверхности сплошной тонкой (~ 5 нм) и плотной оксидной пленки Al2O3. В
щелочных средах и некоторых неорганических кислотах алюминий быстро разрушается.
По масштабам производства и потребления алюминий занимает второе место после железа.
В Российской Федерации выпускают первичный алюминий (ГОСТ 11069-74) трех сортов особой чистоты - А999, высокой чистоты - А995-А95, и технической чистоты - А85-А0.
Алюминий особой и высокой чистоты применяется для лабораторных и специальных целей, алюминий технической чистоты - для технических целей (выпуск деформируемого полуфабриката, получения сплавов и др.).
Основные примеси в алюминии - Fe и Si. Железо и кремний практически не растворимы в твердом алюминии и образуют тройные промежуточные фазы a (Fe2SiAl6) и b (FeSiAl5), которые приводят к повышению прочности и снижению пластичности.
1.1 Классификация алюминиевых сплавов
Алюминиевые сплавы, наряду с сохранением достоинств алюминия, обладают значительно более высокой прочностью и требуемыми эксплуатационно-технологическими характеристиками.
Основными легирующими элементами в алюминиевых сплавах являются Cu, Zn, Mg, Mn, Zr. В условиях равновесия алюминиевые сплавы представляют собой равновесный твердый раствор с выделениями интерметаллидных фаз типа CuAl2 (q-фаза), Al2CuMg (S-фаза), Al6CuMg4 (Т-фаза) и др. Помимо основных элементов в сплавы вводят малые добавки Cr, Zr, Ti, Sc, V, Be и некоторые редкоземельные элементы, которые существенно влияют на кинетику распада пересыщенного твердого раствора, на процесс рекристаллизации и размер зерна, на коррозионные и технологические свойства.
Большое влияние на технологические, особенно литейные свойства, в частности на пластичность и склонность к кристаллизационным трещинам, оказывают уровень и соотношение постоянно присутствующих примесей железа 9
и кремния. При уменьшении содержания этих примесей и, соответственно, количества грубых первичных интерметаллидов в сплавах существенно повышаются характеристики пластичности и вязкости разрушения. Поэтому для техники ответственного назначения, в том числе для авиакосмической, разработаны сплавы с жестким ограничением по примесям, которые в марке имеют обозначение «ч» - чистые; «пч» - повышенной чистоты; «оч» - особой чистоты.
Состав промышленных алюминиевых сплавов (ГОСТ 4784-19, ГОСТ 1583-93 и др.), структура и свойства изделий из них в значительной степени определяются способом производства. По способу производства алюминиевые сплавы делятся на две основные группы: деформируемые и литейные.
По способности к упрочнению термической обработкой алюминиевые сплавы подразделяются на неупрочняемые термообработкой и упрочняемые термообработкой (см. рисунок 1).
А1
Легирующий элемент, %
Рисунок 1 - типовая диаграмма состояния сплавов Al - легирующий элемент (схема): Д - деформируемые сплавы; Л - литейные сплавы; I - сплавы, не упрочняемые термической обработкой; II - сплавы, упрочняемые термической обработкой
В зависимости от уровня прочности, технологических свойств и назначения алюминиевые сплавы разделяют на сплавы высокой, средней и пониженной прочности; ковочные, заклепочные, свариваемые;
коррозионностойкие, жаропрочные, криогенные, со специальными физическими свойствами (например, пониженной плотности) и др.
1.2 Деформируемые алюминиевые сплавы
Из деформируемых сплавов методом полунепрерывного литья получают круглые и плоские слитки, которые подвергают горячей и холодной обработке давлением (прессованию, прокатке, ковке, штамповке и др.). Главной структурной составляющей деформируемых сплавов является твердый раствор на основе алюминия, а объемная доля хрупких интерметаллидов сравнительно невелика (не более 10 %), что обеспечивает деформируемость этих сплавов.
Упрочнение деформируемых алюминиевых сплавов, а также изменение физических, технологических, коррозионных свойств достигается с помощью различных методов: нагартовки, термической обработки (закалка + старение), термомеханической обработки (сочетание термической обработки и пластической деформации), закалки из жидкого состояния и упрочнения нерастворимыми частицами оксида алюминия, интерметаллидов и др. (порошковые материалы).
Состояние полуфабрикатов из алюминиевых деформируемых сплавов обозначаются буквенно-цифровой маркировкой (см. таблицу 2).
Упрочнение нагартовкой, повышающее прочностные свойства, применяется особенно широко для термически неупрочняемых сплавов и при термомеханической обработке - для термоупрочняемых сплавов. Сильная нагартовка используется для изделий простой формы (листы, плиты, иногда поковки).
Значительная часть алюминиевых деформируемых сплавов упрочняются термической обработкой: закалкой и естественным (искусственным) старением. Содержание основных легирующих элементов в таких сплавах как правило не 11
превышает их растворимости в алюминии при высокой температуре. После закалки структура сплавов представляет собой пересыщенный твердый раствор легирующих элементов в алюминии. Такая структура, в отличие от закаленных сталей, обладает невысокой прочностью и повышенной пластичностью.
При последующем старении происходит закономерное изменение структуры и свойств сплавов в результате распада пересыщенного раствора с образованием интерметаллидов.
Таблица 2 - Состояния (обработки) полуфабрикатов из деформируемых алюминиевых сплавов
Маркировка Состояние, назначение
Без ТО После изготовления, без дополнительной термической
обработки. Степень нагартовки и механические свойства не контролируются
ГК Г орячекатаное
ГП Г орячепрессованное
М Отожженное (мягкое). Наиболее высокая пластичность и стабильность размеров
Н Нагартованное (холоднодеформированное)
Н4 Усиленно нагартованное (прокаткой листов около 20 %, для максимального упрочнения)
Н3 Нагартованное на три четверти (3/4), повышение прочности
Н2 (П) Полунагартованное (1/2), повышение прочности
Н1 Нагартованное на одну четверть (1/4), повышение прочности
З Закаленное* (нестабильное, обычно указывается длительность естественного старения после закалки), повышение прочности
Т Закаленное + естественно состаренное. Получение достаточно высокой прочности, повышенной пластичности,
трещиностойкостии, сопротивления усталости
ТН** Закаленное + естественно состаренное + нагартованное. На степень деформации нагартовки указывает вторая цифра. Повышение прочности при снижении характеристик
пластичности, трещиностойкости
Т1Н** Закаленное + нагартованное + искусственно состаренное. На степень деформации (нагартовки) указывает вторая цифра. Повышение прочности
Т1Н1** Закаленное + искусственно состаренное + нагартованное. Повышение прочности особенно при совмещении с процессом формообразования детали
Для всех алюминиевых сплавов этот процесс имеет общие закономерности. На первой стадии старения возникают зоны Гинье - Престона (ГП), в которых в результате повышенной концентрации легирующего элемента наблюдается сильное искажение кристаллической решетки, приводящее к увеличению прочности и твердости. Эта стадия называется стадией зонного старения. При повышении температуры старения (или увеличении его продолжительности при достаточно высокой температуре) возникают частицы метастабильных фаз, когерентно связанных с матрицей твердого раствора, - стадия фазового старения. Затем появляются более крупные частицы метастабильных фаз - стадия коагуляции. В дальнейшем частицы метастабильных фаз обособляются и укрупняются - стадия отжига. При этом искаженность решетки снижается и, следовательно, снижаются прочность и твердость.
Для каждой стадии старения независимо от систем алюминиевых сплавов характерен определенный комплекс свойств. Зонному старению свойственны относительно низкий предел текучести (о 0,2/оВ = 0,6 - 0,7), высокое
относительное удлинение (5 > 10 - 15%), высокая коррозионная стойкость, в том числе и стойкость против коррозии под напряжением, высокая вязкость разрушения, низкая чувствительность к трещине.
Для фазового старения характерны высокий предел текучести (о 0,2/ оВ = 0,9-0,95), низкая пластичность, пониженные вязкость разрушения, сопротивление коррозии под напряжением и расслаивающей коррозии.
На стадии коагуляции прочностные свойства, достигнув максимума, снижаются, при этом значительно улучшается сопротивление коррозии под напряжением и замедленному разрушению.
Для каждого стареющего алюминиевого сплава имеются свои температурно-временные области зонного и фазового старения. Для сплавов систем Al-Cu-Mg, Al-Mg-Si, Al-Cu-Mg-Si и Al-Zn-Mg-Cu зонное старение протекает при 20 ° С. Для сплавов системы Al-Zn-Mg при 20 °С наблюдается фазовое старение. Сплавы систем Al-Cu-Li, Al-Mg-Li при 20 ОС практически не 13
старятся; для осуществления зонного старения их необходимо подогревать. Поэтому термины «естественное старение» и «искусственное старение» следует употреблять только для указания условий старения — без подогрева или с подогревом. Для характеристики структурного состояния и соответствующего ему комплекса свойств надо использовать термины «зонное старение», «фазовое старение» и «коагуляция при старении».
Наиболее важные области алюминиевых сплавов в настоящее время - авиационная и ракетная техника. Высокие удельные характеристики, технологичность, ценовая доступность, изначально определяет выбор конструкторов. Для работы узлов в реальных условиях эксплуатации в космосе необходима также стойкость материалов к воздействию факторов космического пространства: высокого вакуума, перепадов температур, радиации и пр. В настоящее время этим требованиям максимально отвечают алюминиевые деформируемые сплавы, которые и используются наиболее активно.
1.3 Сплавы системы Al-Mg легированных скандием
Al-Mg с добавкой скандия - 01570, 01545, 01535, 01523, 01515. Эти сплавы различаются содержанием магния, которое меняется от 6 до 1 %.
Основное отличие этих сплавов от традиционных магналиев - значительно более высокие прочностные характеристики. Самым распространенным является сплав 01570.
Сплав 01570 является термических не упрочняемым, алюминиевым, деформируемым, свариваемым сплавом системы алюминий-магний-скандий.
Сплав защищен патентом РФ №2081934 от 20 июня 1997 г. Он обладает высокой прочностью, удовлетворительной свариваемостью и коррозионной стойкостью. Из сплава изготавливаются прессованные (полоса, прутки, профили), катаные (листы, плиты), кованые, штампованные полуфабрикаты и раскатные кольца.
Все полуфабрикаты имеют более высокие прочностные свойства, чем полуфабрикаты из АМг6.
Пластичность сплава 01570 при всех температурах испытания находится на достаточно высоком уровне. Для изготовления сварных конструкций в качестве присадочного материала используется проволока из сплавов св.АМг6 и св.01570. В конструкциях сплав может использоваться в сочетании со всеми сплавами системы алюминий-магний.
Высокая прочность основного металла полностью реализуется в конструкции при наличии ~30% утолщения свариваемых кромок, получаемых механическим или химическим фрезерованием.
В таблице 3 приведён химический состав сплава 01570, регламентированный ГОСТ 4784-2019.
Таблица 3 - Химический состав, % по массе по ГОСТ 4784-2019
Содержание, % по массе
Алюминий Магний Скандий Марганец
Основа 5,3 - 6,3 0,17 - 0,27 0,2 - 0,6
Примеси, не более
Медь Цинк Железо Кремний Цирконий Бериллий Прочие, сумма
0,1 0,1 0,3 0,2 0,05 -
0,15 0,0002 -
0,005 0,15
Содержит дорогостоящий материал - скандий, обеспечивается отечественным сырьем (в виде лигатуры Al-Sc 2 % или 5 % содержания Sc).
1.4 Области применения сплава 01570
Снижение массы средств в авиакосмической отрасли является актуальным направлением повышения массы полезного груза и снижения расхода топлива. В авиационно-космической промышленности широко применяют алюминиевые сплавы. Сплавы рекомендуются для работы при повышенных рабочих температурах и требуемых высоких значениях коэффициента вязкости разрушения, а также для работы при более низких 15
температурах значительно нагруженных деталей и для деталей с требуемой высокой сопротивляемостью к коррозии под напряжением. В России при изготовлении авиационной техники успешно применяют упрочняемые термической обработкой высокопрочные алюминиевые сплавы системы Al-Mg- Sc. Они являются конструкционным материалом для опорных и внутренних элементов конструкции.
Сплав 01570 применяться для средне- и высоконагруженных опорных сварных конструкций, работающих в атмосферных условиях. Применяется в авиационной и ракетостроительной промышленности.
Сплав в отожжённом («М») состоянии рекомендуется применять для изготовления герметичных сварных конструкций, работающих при температурах (от минус 196 ОС до 150 ОС). Сплав в нагартованном состоянии («Н») целесообразно использовать для сварных конструкций, работающих при температурах (от 20 ОС до 150 ОС). Достижение высоких прочностных свойств алюминиевых сплавов зачастую идет в ущерб их технологичности.
1.5 Термическая обработка алюминиевых сплавов Al-Mg и Al-Mg-Sc
Полуфабрикаты из сплавов Al-Mg подвергаются только отжигу для снятия нагартовки и перевода их в мягкое отожженное состояние. Кроме того, отжиг как холоднодеформированных, так и горячедеформированных полуфабрикатов с содержанием магния более 5 % повышает их сопротивление расслаивающей коррозии и коррозии под напряжением. Сплавы с более низким содержанием магния обладают высокой устойчивостью против любых видов коррозии как в отожженном, так и в нагартованном состоянии.
Отжиг полуфабрикатов и изделий из магналиев необходимо проводить при температуре 310 - 335 °С в течение 1-2 ч с последующим охлаждением на воздухе. Для сплавов АМг5, АМг6, АМг61, 01570 при охлаждении после отжига необходимо делать выдержку при 250 - 260 °С в течение 1 ч, затем охлаждать с нерегламентированной скоростью. При невозможности осуществления ступенчатого охлаждения следует вести охлаждение со скоростью не более 30° С/ч.
Сплав 01570 термической обработкой не упрочняется. Единственным видом термической обработки, которому подвергается сплав 01570 для снятия внутренних напряжений, повышения пластичности материала и стабильности размеров является отжиг. Отжиг полуфабриката из сплава 01570 проводится при температуре (320 - 350 ОС). Промежуточные отжиги в случае изготовления деталей методом холодной листовой штамповки целесообразно проводить при температуре 380 ОС не выше, во избежание разупрочнения сплава. Число промежуточных отжигов не регламентируется.
Промышленность выпускает все виды деформированных полуфабрикатов, прежде всего катаные - плиты, листы, ленты, а также прессованные панели, профили, прутки, трубы и кованые - поковки, штамповки. Полуфабрикаты выпускаются в термически необработанном состоянии, после отжига, а некоторые виды полуфабрикатов изготавливаются холодной обработкой давлением (в нагартованном состоянии). Нагартовка повышает прочностные характеристики, особенно предел текучести, но снижает пластичность. Последующая сварка устраняет нагартовку в зоне термического влияния сварного соединения, и механические свойства в указанной зоне соответствуют свойствам в отожженном состоянии.
Гарантируемые механические характеристики полуфабрикатов из
промышленных сплавов в различных состояниях представлены в таблице 4 [5].
Деформированные полуфабрикаты из сплавов системы Al—Mg в
большинстве случаев имеют рекристаллизованную структуру.
Исключением из этого правила является сплав 01570, легированный скандием и цирконием. Все виды полуфабрикатов из этого сплава имеют нерекристаллизованную (полигонизированную) структуру и благодаря этому обладают повышенными прочностными свойствами.
Таблица 4 - Гарантируемые механические характеристики катаных
полуфабрикатов из сплавов системы Al-Mg
Сплав Состояние Полуфабрикат Толщина, мм О в О 0,2 5, %
М Па
АМг2 М Листы 0,5-1,0 165 - 16
1,0-10,5 65 - 18
Н2 0,5-1,0 234-15 145 5
1,0-5,0 234-15 145 6
5,0-10,0 225 135 6
Н 0,5-1,0 265 215 3
1,0-10,5 265 215 4
ГК, без ТО 5,0-10,5 175 - 7
Плиты 11,0-25,0 175 - 7
25,0-80,0 155 - 6
АМг3 М Листы 0,5-0,6 195 90 15
0,6-5,5 135 100 15
4,5-10,5 185 80 15
Н2 0,5-1,0 245 195 7
1,0-5,0 245 195 7
5,5-10,5 235 175 6
Без ТО 5,0-6,0 185 80 12
6,0-10,5 185 80 15
Без ТО Плиты 11,0-25,0 185 70 12
25,0-80,0 165 60 11
АМг5 М Листы 0,5-0,6 275 135 15
0,6-4,5 275 145 15
4,5-10,5 275 130 15
Без ТО 5,0-6,0 275 130 12
6,0-10,5 275 130 15
Плиты 11,0-25,0 265 115 13
25,0-80,0 255 105 12
АМг6 М Листы 0,5-0,6 305 145 15
0,6-10,5 315 155 15
Без ТО 5,0-10,5 315 155 15
Плиты 11,0-25,0 305 145 11
25,0-50,0 295 135 6
50,0-80,0 275 125 4
01570 М Листы 0,8-2,3 400 270 13
2,5-4,5 360 240 13
Н2 0,8-2,3 410 320 6
Н 0,8-2,3 460 410 4
1.6 Технологические свойства
Листы обладают в отожженном состоянии удовлетворительной штампуемостью, повышение содержания магния не ухудшает этих показателей. Нагартовка заметно снижает штампуемость листов.
Технологическая штампуемость листов сплава 01570 в отожженном состоянии сравнительно низкая и проведение штамповки вызывает определенные трудности. Эта операция может быть заменена пневмоформовкой в состоянии сверхпластичности, которая проявляется при 450-500 ° С в достаточно широком деформационно-скоростном интервале. После сверхпластической деформации прочностные характеристики листов снижаются незначительно.
Сплавы системы Al-Mg обладают хорошей свариваемостью. С повышением содержания магния коэффициент трещинообразования при сварке уменьшается. Однако, в связи с увеличением температурного интервала плавления и повышением концентрации водорода, с ростом содержания магния пористость сварных соединений возрастает.
Сварные соединения этих сплавов ослаблены по сравнению с основным материалом. Это относится к характеристикам прочности, пластичности и стойкости против коррозии. Сварные соединения низколегированных сплавов АМг1, АМг2, АМг3 обладают высокой стойкостью против коррозии. Для повышения коррозионной стойкости сварных соединений сплавов АМг5, АМг6, 01570 полуфабрикаты перед сваркой необходимо подвергать ступенчатому
Алюминий - металл серебристо-белого цвета. Кристаллизуется в решетке ГЦК с периодом a = 0,4041 нм (при 20 ° С) и полиморфных превращений не испытывает. Алюминий обладает малой плотностью (2700 кг/м3), низкой
температурой плавления (660 ° С), а также высокой электро- и
теплопроводностью. Для алюминия характерна высокая пластичность и малая прочность. Основные физико-механические характеристики алюминия
приведены в таблице 1, ниже.
Таблица 1 - Характеристики основных физико-механических свойств алюминия
Плотность r , (кг/м3) • 10-3 2,7
Температура плавления Тпл, °С 660
Температура кипения Ткип, °С 2 327
Скрытая теплота плавления, Дж/г 393,6
Теплопроводность l , Вт/м х град (при 20 °С) 228
Теплоемкость Ср, Дж/(г х град) (при 0-100 °С) 0,88
Коэффициент линейного расширения а х 106, 1/° С (при 25 °С) 24,3
Удельное электросопротивление r х 108, Омх м (при 20 °С) 2,7
Предел прочности о в, МПа 40-60
Относительное удлинение 5 , % 40-50
Твердость по Бринеллю НВ 25
Модуль нормальной упругости E , ГПа 70
Алюминий обладает хорошей коррозионной стойкостью в атмосфере и среде многих органических кислот, что обусловлено образованием на его поверхности сплошной тонкой (~ 5 нм) и плотной оксидной пленки Al2O3. В
щелочных средах и некоторых неорганических кислотах алюминий быстро разрушается.
По масштабам производства и потребления алюминий занимает второе место после железа.
В Российской Федерации выпускают первичный алюминий (ГОСТ 11069-74) трех сортов особой чистоты - А999, высокой чистоты - А995-А95, и технической чистоты - А85-А0.
Алюминий особой и высокой чистоты применяется для лабораторных и специальных целей, алюминий технической чистоты - для технических целей (выпуск деформируемого полуфабриката, получения сплавов и др.).
Основные примеси в алюминии - Fe и Si. Железо и кремний практически не растворимы в твердом алюминии и образуют тройные промежуточные фазы a (Fe2SiAl6) и b (FeSiAl5), которые приводят к повышению прочности и снижению пластичности.
1.1 Классификация алюминиевых сплавов
Алюминиевые сплавы, наряду с сохранением достоинств алюминия, обладают значительно более высокой прочностью и требуемыми эксплуатационно-технологическими характеристиками.
Основными легирующими элементами в алюминиевых сплавах являются Cu, Zn, Mg, Mn, Zr. В условиях равновесия алюминиевые сплавы представляют собой равновесный твердый раствор с выделениями интерметаллидных фаз типа CuAl2 (q-фаза), Al2CuMg (S-фаза), Al6CuMg4 (Т-фаза) и др. Помимо основных элементов в сплавы вводят малые добавки Cr, Zr, Ti, Sc, V, Be и некоторые редкоземельные элементы, которые существенно влияют на кинетику распада пересыщенного твердого раствора, на процесс рекристаллизации и размер зерна, на коррозионные и технологические свойства.
Большое влияние на технологические, особенно литейные свойства, в частности на пластичность и склонность к кристаллизационным трещинам, оказывают уровень и соотношение постоянно присутствующих примесей железа 9
и кремния. При уменьшении содержания этих примесей и, соответственно, количества грубых первичных интерметаллидов в сплавах существенно повышаются характеристики пластичности и вязкости разрушения. Поэтому для техники ответственного назначения, в том числе для авиакосмической, разработаны сплавы с жестким ограничением по примесям, которые в марке имеют обозначение «ч» - чистые; «пч» - повышенной чистоты; «оч» - особой чистоты.
Состав промышленных алюминиевых сплавов (ГОСТ 4784-19, ГОСТ 1583-93 и др.), структура и свойства изделий из них в значительной степени определяются способом производства. По способу производства алюминиевые сплавы делятся на две основные группы: деформируемые и литейные.
По способности к упрочнению термической обработкой алюминиевые сплавы подразделяются на неупрочняемые термообработкой и упрочняемые термообработкой (см. рисунок 1).
А1
Легирующий элемент, %
Рисунок 1 - типовая диаграмма состояния сплавов Al - легирующий элемент (схема): Д - деформируемые сплавы; Л - литейные сплавы; I - сплавы, не упрочняемые термической обработкой; II - сплавы, упрочняемые термической обработкой
В зависимости от уровня прочности, технологических свойств и назначения алюминиевые сплавы разделяют на сплавы высокой, средней и пониженной прочности; ковочные, заклепочные, свариваемые;
коррозионностойкие, жаропрочные, криогенные, со специальными физическими свойствами (например, пониженной плотности) и др.
1.2 Деформируемые алюминиевые сплавы
Из деформируемых сплавов методом полунепрерывного литья получают круглые и плоские слитки, которые подвергают горячей и холодной обработке давлением (прессованию, прокатке, ковке, штамповке и др.). Главной структурной составляющей деформируемых сплавов является твердый раствор на основе алюминия, а объемная доля хрупких интерметаллидов сравнительно невелика (не более 10 %), что обеспечивает деформируемость этих сплавов.
Упрочнение деформируемых алюминиевых сплавов, а также изменение физических, технологических, коррозионных свойств достигается с помощью различных методов: нагартовки, термической обработки (закалка + старение), термомеханической обработки (сочетание термической обработки и пластической деформации), закалки из жидкого состояния и упрочнения нерастворимыми частицами оксида алюминия, интерметаллидов и др. (порошковые материалы).
Состояние полуфабрикатов из алюминиевых деформируемых сплавов обозначаются буквенно-цифровой маркировкой (см. таблицу 2).
Упрочнение нагартовкой, повышающее прочностные свойства, применяется особенно широко для термически неупрочняемых сплавов и при термомеханической обработке - для термоупрочняемых сплавов. Сильная нагартовка используется для изделий простой формы (листы, плиты, иногда поковки).
Значительная часть алюминиевых деформируемых сплавов упрочняются термической обработкой: закалкой и естественным (искусственным) старением. Содержание основных легирующих элементов в таких сплавах как правило не 11
превышает их растворимости в алюминии при высокой температуре. После закалки структура сплавов представляет собой пересыщенный твердый раствор легирующих элементов в алюминии. Такая структура, в отличие от закаленных сталей, обладает невысокой прочностью и повышенной пластичностью.
При последующем старении происходит закономерное изменение структуры и свойств сплавов в результате распада пересыщенного раствора с образованием интерметаллидов.
Таблица 2 - Состояния (обработки) полуфабрикатов из деформируемых алюминиевых сплавов
Маркировка Состояние, назначение
Без ТО После изготовления, без дополнительной термической
обработки. Степень нагартовки и механические свойства не контролируются
ГК Г орячекатаное
ГП Г орячепрессованное
М Отожженное (мягкое). Наиболее высокая пластичность и стабильность размеров
Н Нагартованное (холоднодеформированное)
Н4 Усиленно нагартованное (прокаткой листов около 20 %, для максимального упрочнения)
Н3 Нагартованное на три четверти (3/4), повышение прочности
Н2 (П) Полунагартованное (1/2), повышение прочности
Н1 Нагартованное на одну четверть (1/4), повышение прочности
З Закаленное* (нестабильное, обычно указывается длительность естественного старения после закалки), повышение прочности
Т Закаленное + естественно состаренное. Получение достаточно высокой прочности, повышенной пластичности,
трещиностойкостии, сопротивления усталости
ТН** Закаленное + естественно состаренное + нагартованное. На степень деформации нагартовки указывает вторая цифра. Повышение прочности при снижении характеристик
пластичности, трещиностойкости
Т1Н** Закаленное + нагартованное + искусственно состаренное. На степень деформации (нагартовки) указывает вторая цифра. Повышение прочности
Т1Н1** Закаленное + искусственно состаренное + нагартованное. Повышение прочности особенно при совмещении с процессом формообразования детали
Для всех алюминиевых сплавов этот процесс имеет общие закономерности. На первой стадии старения возникают зоны Гинье - Престона (ГП), в которых в результате повышенной концентрации легирующего элемента наблюдается сильное искажение кристаллической решетки, приводящее к увеличению прочности и твердости. Эта стадия называется стадией зонного старения. При повышении температуры старения (или увеличении его продолжительности при достаточно высокой температуре) возникают частицы метастабильных фаз, когерентно связанных с матрицей твердого раствора, - стадия фазового старения. Затем появляются более крупные частицы метастабильных фаз - стадия коагуляции. В дальнейшем частицы метастабильных фаз обособляются и укрупняются - стадия отжига. При этом искаженность решетки снижается и, следовательно, снижаются прочность и твердость.
Для каждой стадии старения независимо от систем алюминиевых сплавов характерен определенный комплекс свойств. Зонному старению свойственны относительно низкий предел текучести (о 0,2/оВ = 0,6 - 0,7), высокое
относительное удлинение (5 > 10 - 15%), высокая коррозионная стойкость, в том числе и стойкость против коррозии под напряжением, высокая вязкость разрушения, низкая чувствительность к трещине.
Для фазового старения характерны высокий предел текучести (о 0,2/ оВ = 0,9-0,95), низкая пластичность, пониженные вязкость разрушения, сопротивление коррозии под напряжением и расслаивающей коррозии.
На стадии коагуляции прочностные свойства, достигнув максимума, снижаются, при этом значительно улучшается сопротивление коррозии под напряжением и замедленному разрушению.
Для каждого стареющего алюминиевого сплава имеются свои температурно-временные области зонного и фазового старения. Для сплавов систем Al-Cu-Mg, Al-Mg-Si, Al-Cu-Mg-Si и Al-Zn-Mg-Cu зонное старение протекает при 20 ° С. Для сплавов системы Al-Zn-Mg при 20 °С наблюдается фазовое старение. Сплавы систем Al-Cu-Li, Al-Mg-Li при 20 ОС практически не 13
старятся; для осуществления зонного старения их необходимо подогревать. Поэтому термины «естественное старение» и «искусственное старение» следует употреблять только для указания условий старения — без подогрева или с подогревом. Для характеристики структурного состояния и соответствующего ему комплекса свойств надо использовать термины «зонное старение», «фазовое старение» и «коагуляция при старении».
Наиболее важные области алюминиевых сплавов в настоящее время - авиационная и ракетная техника. Высокие удельные характеристики, технологичность, ценовая доступность, изначально определяет выбор конструкторов. Для работы узлов в реальных условиях эксплуатации в космосе необходима также стойкость материалов к воздействию факторов космического пространства: высокого вакуума, перепадов температур, радиации и пр. В настоящее время этим требованиям максимально отвечают алюминиевые деформируемые сплавы, которые и используются наиболее активно.
1.3 Сплавы системы Al-Mg легированных скандием
Al-Mg с добавкой скандия - 01570, 01545, 01535, 01523, 01515. Эти сплавы различаются содержанием магния, которое меняется от 6 до 1 %.
Основное отличие этих сплавов от традиционных магналиев - значительно более высокие прочностные характеристики. Самым распространенным является сплав 01570.
Сплав 01570 является термических не упрочняемым, алюминиевым, деформируемым, свариваемым сплавом системы алюминий-магний-скандий.
Сплав защищен патентом РФ №2081934 от 20 июня 1997 г. Он обладает высокой прочностью, удовлетворительной свариваемостью и коррозионной стойкостью. Из сплава изготавливаются прессованные (полоса, прутки, профили), катаные (листы, плиты), кованые, штампованные полуфабрикаты и раскатные кольца.
Все полуфабрикаты имеют более высокие прочностные свойства, чем полуфабрикаты из АМг6.
Пластичность сплава 01570 при всех температурах испытания находится на достаточно высоком уровне. Для изготовления сварных конструкций в качестве присадочного материала используется проволока из сплавов св.АМг6 и св.01570. В конструкциях сплав может использоваться в сочетании со всеми сплавами системы алюминий-магний.
Высокая прочность основного металла полностью реализуется в конструкции при наличии ~30% утолщения свариваемых кромок, получаемых механическим или химическим фрезерованием.
В таблице 3 приведён химический состав сплава 01570, регламентированный ГОСТ 4784-2019.
Таблица 3 - Химический состав, % по массе по ГОСТ 4784-2019
Содержание, % по массе
Алюминий Магний Скандий Марганец
Основа 5,3 - 6,3 0,17 - 0,27 0,2 - 0,6
Примеси, не более
Медь Цинк Железо Кремний Цирконий Бериллий Прочие, сумма
0,1 0,1 0,3 0,2 0,05 -
0,15 0,0002 -
0,005 0,15
Содержит дорогостоящий материал - скандий, обеспечивается отечественным сырьем (в виде лигатуры Al-Sc 2 % или 5 % содержания Sc).
1.4 Области применения сплава 01570
Снижение массы средств в авиакосмической отрасли является актуальным направлением повышения массы полезного груза и снижения расхода топлива. В авиационно-космической промышленности широко применяют алюминиевые сплавы. Сплавы рекомендуются для работы при повышенных рабочих температурах и требуемых высоких значениях коэффициента вязкости разрушения, а также для работы при более низких 15
температурах значительно нагруженных деталей и для деталей с требуемой высокой сопротивляемостью к коррозии под напряжением. В России при изготовлении авиационной техники успешно применяют упрочняемые термической обработкой высокопрочные алюминиевые сплавы системы Al-Mg- Sc. Они являются конструкционным материалом для опорных и внутренних элементов конструкции.
Сплав 01570 применяться для средне- и высоконагруженных опорных сварных конструкций, работающих в атмосферных условиях. Применяется в авиационной и ракетостроительной промышленности.
Сплав в отожжённом («М») состоянии рекомендуется применять для изготовления герметичных сварных конструкций, работающих при температурах (от минус 196 ОС до 150 ОС). Сплав в нагартованном состоянии («Н») целесообразно использовать для сварных конструкций, работающих при температурах (от 20 ОС до 150 ОС). Достижение высоких прочностных свойств алюминиевых сплавов зачастую идет в ущерб их технологичности.
1.5 Термическая обработка алюминиевых сплавов Al-Mg и Al-Mg-Sc
Полуфабрикаты из сплавов Al-Mg подвергаются только отжигу для снятия нагартовки и перевода их в мягкое отожженное состояние. Кроме того, отжиг как холоднодеформированных, так и горячедеформированных полуфабрикатов с содержанием магния более 5 % повышает их сопротивление расслаивающей коррозии и коррозии под напряжением. Сплавы с более низким содержанием магния обладают высокой устойчивостью против любых видов коррозии как в отожженном, так и в нагартованном состоянии.
Отжиг полуфабрикатов и изделий из магналиев необходимо проводить при температуре 310 - 335 °С в течение 1-2 ч с последующим охлаждением на воздухе. Для сплавов АМг5, АМг6, АМг61, 01570 при охлаждении после отжига необходимо делать выдержку при 250 - 260 °С в течение 1 ч, затем охлаждать с нерегламентированной скоростью. При невозможности осуществления ступенчатого охлаждения следует вести охлаждение со скоростью не более 30° С/ч.
Сплав 01570 термической обработкой не упрочняется. Единственным видом термической обработки, которому подвергается сплав 01570 для снятия внутренних напряжений, повышения пластичности материала и стабильности размеров является отжиг. Отжиг полуфабриката из сплава 01570 проводится при температуре (320 - 350 ОС). Промежуточные отжиги в случае изготовления деталей методом холодной листовой штамповки целесообразно проводить при температуре 380 ОС не выше, во избежание разупрочнения сплава. Число промежуточных отжигов не регламентируется.
Промышленность выпускает все виды деформированных полуфабрикатов, прежде всего катаные - плиты, листы, ленты, а также прессованные панели, профили, прутки, трубы и кованые - поковки, штамповки. Полуфабрикаты выпускаются в термически необработанном состоянии, после отжига, а некоторые виды полуфабрикатов изготавливаются холодной обработкой давлением (в нагартованном состоянии). Нагартовка повышает прочностные характеристики, особенно предел текучести, но снижает пластичность. Последующая сварка устраняет нагартовку в зоне термического влияния сварного соединения, и механические свойства в указанной зоне соответствуют свойствам в отожженном состоянии.
Гарантируемые механические характеристики полуфабрикатов из
промышленных сплавов в различных состояниях представлены в таблице 4 [5].
Деформированные полуфабрикаты из сплавов системы Al—Mg в
большинстве случаев имеют рекристаллизованную структуру.
Исключением из этого правила является сплав 01570, легированный скандием и цирконием. Все виды полуфабрикатов из этого сплава имеют нерекристаллизованную (полигонизированную) структуру и благодаря этому обладают повышенными прочностными свойствами.
Таблица 4 - Гарантируемые механические характеристики катаных
полуфабрикатов из сплавов системы Al-Mg
Сплав Состояние Полуфабрикат Толщина, мм О в О 0,2 5, %
М Па
АМг2 М Листы 0,5-1,0 165 - 16
1,0-10,5 65 - 18
Н2 0,5-1,0 234-15 145 5
1,0-5,0 234-15 145 6
5,0-10,0 225 135 6
Н 0,5-1,0 265 215 3
1,0-10,5 265 215 4
ГК, без ТО 5,0-10,5 175 - 7
Плиты 11,0-25,0 175 - 7
25,0-80,0 155 - 6
АМг3 М Листы 0,5-0,6 195 90 15
0,6-5,5 135 100 15
4,5-10,5 185 80 15
Н2 0,5-1,0 245 195 7
1,0-5,0 245 195 7
5,5-10,5 235 175 6
Без ТО 5,0-6,0 185 80 12
6,0-10,5 185 80 15
Без ТО Плиты 11,0-25,0 185 70 12
25,0-80,0 165 60 11
АМг5 М Листы 0,5-0,6 275 135 15
0,6-4,5 275 145 15
4,5-10,5 275 130 15
Без ТО 5,0-6,0 275 130 12
6,0-10,5 275 130 15
Плиты 11,0-25,0 265 115 13
25,0-80,0 255 105 12
АМг6 М Листы 0,5-0,6 305 145 15
0,6-10,5 315 155 15
Без ТО 5,0-10,5 315 155 15
Плиты 11,0-25,0 305 145 11
25,0-50,0 295 135 6
50,0-80,0 275 125 4
01570 М Листы 0,8-2,3 400 270 13
2,5-4,5 360 240 13
Н2 0,8-2,3 410 320 6
Н 0,8-2,3 460 410 4
1.6 Технологические свойства
Листы обладают в отожженном состоянии удовлетворительной штампуемостью, повышение содержания магния не ухудшает этих показателей. Нагартовка заметно снижает штампуемость листов.
Технологическая штампуемость листов сплава 01570 в отожженном состоянии сравнительно низкая и проведение штамповки вызывает определенные трудности. Эта операция может быть заменена пневмоформовкой в состоянии сверхпластичности, которая проявляется при 450-500 ° С в достаточно широком деформационно-скоростном интервале. После сверхпластической деформации прочностные характеристики листов снижаются незначительно.
Сплавы системы Al-Mg обладают хорошей свариваемостью. С повышением содержания магния коэффициент трещинообразования при сварке уменьшается. Однако, в связи с увеличением температурного интервала плавления и повышением концентрации водорода, с ростом содержания магния пористость сварных соединений возрастает.
Сварные соединения этих сплавов ослаблены по сравнению с основным материалом. Это относится к характеристикам прочности, пластичности и стойкости против коррозии. Сварные соединения низколегированных сплавов АМг1, АМг2, АМг3 обладают высокой стойкостью против коррозии. Для повышения коррозионной стойкости сварных соединений сплавов АМг5, АМг6, 01570 полуфабрикаты перед сваркой необходимо подвергать ступенчатому
По результатам проведенных углубленных исследований определено, что обнаруженные дефекты УЗК, а также дефекты в микро- и макроструктуре материала листов толщиной 10 мм и раскатных колец из термических неупрочняемого сплава системы алюминий-магний-скандий 01570 не влияют на уровень механических характеристик, и возможно считать их допустимыми.
Результаты исследования листов толщиной 10 мм показали соответствие уровня механических свойств требованиям. Значительное отличие механических свойств, полученное на предприятиях, обусловлено различием испытательного оборудования и оснастки, различной формой применяемых образцов, и методическими особенностями испытаний. Для получения более близких характеристик необходимо проведение работ по анализу погрешностей методик испытаний предприятий и приведение их в соответствие. Дефекты, обнаруженные УЗК при входном контроле на образцах, вырезанных из листов толщиной 10 мм сплава 01570, подтверждены металлографическими исследованиями и представляют собой расслоения шириной ~1 мм, вытянутые вдоль направления проката длиной до 25 мм. Раскрытие дефектов, определенное на шлифах, не превышает 7 мкм. Глубина залегания дефектов соответствует, а фактическая протяженность вскрытых дефектов - больше значений, определенных методом УЗК. Микроструктура металла в исследованных сечениях однородная и характерна для структуры сплава 01570. В зоне расслоения обнаружено наличие окисных включений Al2O3, MgO, K2O, попавшие в металл вследствие недостаточной фильтрации при литье.
Для более точного определения механических характеристик необходимо использовать современное испытательное оборудование с цифровой регистрацией и унифицировать применяемые на предприятиях образцы и методики. Предпочтительно использовать образцы с большей длиной рабочей части, например, пропорциональные плоские с начальной расчетной длиной - 100 мм.
По результаты исследования раскатных колец установлено, что ультразвуковой контроль на частоте 2,5 МГц приводит к суммированию эхосигналов структурных шумов и к фиксации ложных эхосигналов с амплитудой эквивалентной плоскодонному искусственному отражателю диаметром 1,6 мм. Ультразвуковой контроль на частоте 4,0 МГц позволяет снизить количество ложных эхосигналов. Амплитуда структурных шумов в сплаве 01570М существенно отличается от амплитуды структурных шумов в сплаве Д16Т, из которого изготовлены настроечные образцы комплекта КСО-2. Высокий уровень структурных шумов не позволяет с высокой достоверностью отличать эхосигналы от несплошностей и ложных эхосигналов. При радиографичеком контроле материала образцов, изготовленных из участков с предполагаемыми дефектами УЗК, дефектов не обнаружено. Изломы раскатанного кольца в участках без дефектов УЗК - пластичные (вязкие), в участках с дефектами УЗК - малопластичные. В структуре средних участков темплета после травления наблюдаются пористость, образование которой может быть связано как с выкрашиванием интерметаллических включений, так и структурной неоднороностью по сечению. Размер раковин не превышает 0,5 мм. В структуре наружных участков кольца пористости не наблюдается. По неметаллическим включениям качество материала соответствует требованиям. Механические свойства в радиальном направлении волокна в участках с дефектами УЗК соответствуют требованиям по характеристике G(J2, но не соответствуют требованиям по характеристикам св - на 2,6 - 4,6 кгс/мм2, 5 -на 2,5 - 3,9%. Снижение механических свойств в участках с дефектами УЗК (средняя часть кольца) может быть связано с недостаточной проработкой структуры в данной части кольца. Рекомендовано ультразвуковой контроль проводить на более высоких частотах.
Для исключения дефектов в листах необходимо проработать вопрос повышения качества металла по неметаллическим включениям и получения более однородной структуры.
Результаты исследования листов толщиной 10 мм показали соответствие уровня механических свойств требованиям. Значительное отличие механических свойств, полученное на предприятиях, обусловлено различием испытательного оборудования и оснастки, различной формой применяемых образцов, и методическими особенностями испытаний. Для получения более близких характеристик необходимо проведение работ по анализу погрешностей методик испытаний предприятий и приведение их в соответствие. Дефекты, обнаруженные УЗК при входном контроле на образцах, вырезанных из листов толщиной 10 мм сплава 01570, подтверждены металлографическими исследованиями и представляют собой расслоения шириной ~1 мм, вытянутые вдоль направления проката длиной до 25 мм. Раскрытие дефектов, определенное на шлифах, не превышает 7 мкм. Глубина залегания дефектов соответствует, а фактическая протяженность вскрытых дефектов - больше значений, определенных методом УЗК. Микроструктура металла в исследованных сечениях однородная и характерна для структуры сплава 01570. В зоне расслоения обнаружено наличие окисных включений Al2O3, MgO, K2O, попавшие в металл вследствие недостаточной фильтрации при литье.
Для более точного определения механических характеристик необходимо использовать современное испытательное оборудование с цифровой регистрацией и унифицировать применяемые на предприятиях образцы и методики. Предпочтительно использовать образцы с большей длиной рабочей части, например, пропорциональные плоские с начальной расчетной длиной - 100 мм.
По результаты исследования раскатных колец установлено, что ультразвуковой контроль на частоте 2,5 МГц приводит к суммированию эхосигналов структурных шумов и к фиксации ложных эхосигналов с амплитудой эквивалентной плоскодонному искусственному отражателю диаметром 1,6 мм. Ультразвуковой контроль на частоте 4,0 МГц позволяет снизить количество ложных эхосигналов. Амплитуда структурных шумов в сплаве 01570М существенно отличается от амплитуды структурных шумов в сплаве Д16Т, из которого изготовлены настроечные образцы комплекта КСО-2. Высокий уровень структурных шумов не позволяет с высокой достоверностью отличать эхосигналы от несплошностей и ложных эхосигналов. При радиографичеком контроле материала образцов, изготовленных из участков с предполагаемыми дефектами УЗК, дефектов не обнаружено. Изломы раскатанного кольца в участках без дефектов УЗК - пластичные (вязкие), в участках с дефектами УЗК - малопластичные. В структуре средних участков темплета после травления наблюдаются пористость, образование которой может быть связано как с выкрашиванием интерметаллических включений, так и структурной неоднороностью по сечению. Размер раковин не превышает 0,5 мм. В структуре наружных участков кольца пористости не наблюдается. По неметаллическим включениям качество материала соответствует требованиям. Механические свойства в радиальном направлении волокна в участках с дефектами УЗК соответствуют требованиям по характеристике G(J2, но не соответствуют требованиям по характеристикам св - на 2,6 - 4,6 кгс/мм2, 5 -на 2,5 - 3,9%. Снижение механических свойств в участках с дефектами УЗК (средняя часть кольца) может быть связано с недостаточной проработкой структуры в данной части кольца. Рекомендовано ультразвуковой контроль проводить на более высоких частотах.
Для исключения дефектов в листах необходимо проработать вопрос повышения качества металла по неметаллическим включениям и получения более однородной структуры.