Влияние горячей прокатки на анизотропию механических свойств алюминиевого сплава 6061

Abstract

Исследовано влияние изменения скоростных режимов горячей прокатки на механические свойства плиты алюминиевого сплава 6061 системы Al–Mg–Si. Горячая прокатка осуществлялась в двух режимах: при наименьших временных затратах и при пониженной скорости прокатки. После горячей прокатки из центральной части полос отбирались образцы для определения стандартных характеристик, описывающих механические свойства материала: временное сопротивление разрыву в, условный предел текучести 0,2 и относительное удлинение . Полученные значения зафиксировали анизотропию прочностных свойств. Прочностные свойства во всех случаях были максимальны поперек направления прокатки и минимальны под углом 45° к нему. Снижение скорости прокатки привело к большему упрочнению. Пластические свойства плиты оказались практически изотропными. Ориентационный анализ образцов, основанный на дифракции обратно рассеянных электронов (Electron Backscatter Diffraction – EBSD), показал, что вне зависимости от режима горячей прокатки наблюдалась ярко выраженная кристаллографическая текстура. Основными компонентами текстуры являлись ориентировки: две из {110}<112>, две из {112}<111>, а также (001)[010] и (110)[001]. С помощью программного обеспечения системы анализа Oxford Instruments для одноосного напряженного состояния рассчитывались факторы Тейлора, представляющие собой кристаллографические характеристики относительной прочности материала. Полученные величины факторов Тейлора для образцов, отобранных на механические испытания, подтвердили, что анизотропия прочностных свойств горячекатаной алюминиевой плиты в основном определяется текстурой материала, показателем которой является усредненный по кристаллографическим ориентировкам фактор Тейлора. The influence of change of the hot rolling velocity modes on the mechanical properties of plates of the Al-Mg-Si system aluminum alloy 6061 was studied. The hot rolling was performed in two modes: at the smallest time and at the decreased rolling velocity. After hot rolling the samples were selected from the central part of the strips to determine the standard characteristics describing the mechanical properties of the material: ultimate tensile strength, yield strength and elongation. The obtained values revealed anisotropy of the strength properties. The strength properties in all cases were maximal across the direction of rolling and minimal at an angle of 45º to it. The decrease of the rolling velocity led to higher hardening. The plastic properties of the plate were nearly isotropic. The orientation analysis based on the Electron Backscatter Diffraction (EBSD) showed that the clearly defined crystallographic texture was observed regardless the hot rolling mode. The main components of the texture were the orientations: two from {110}<112>, two from {112}<111>, and also (001)[010] and (110)[001]. By means of the software of the Oxford Instruments analysis system the Taylor factors for axial tension that represents the crystallographic characteristics of the relative strength of the material were calculated. The obtained values of the Taylor factors for the samples selected for the mechanical tests proved that anisotropy of the mechanical stress characteristics of the hot rolled aluminum plate mainly depend on the texture of the material, the indicator of which was a Taylor factor averaged according to the crystallographic orientations.