Material choice and blanks operation technology of AK6 aluminium alloy

N. YE. Kalinina, S. I. Mamchur, K. O. Musina, M. V. Hrekova, T. K. Lopatkina

Abstract


Purpose. Justification of the material and heat treatment method of aluminum alloy for the manufacturing of parts, type «plate» based on the results of microstructure and mechanical properties research; development of technological process of blanks operation of AK6 aluminum alloy. Methodology. Powdered alloy based on aluminum type AK6 was the research material. Finished forgings with the size 2520×1520×65 mm were obtained as a result of the preparation and forging of the blanks. After mechanical treatment of the blanks they were exposed to thermal processing and milling. Structure of the metal was examined under light microscope MIM-8M. Brinell hardness was used as the strength alloy characteristic. Findings. Influence analysis of alloy elements on the structure of deformable aluminum alloys was carried out. Research of influence of heat treatment modes on structure and properties of the AK6 alloy were performed. The improved technological process, which made it possible to obtain the item with the improved structure and properties and lower costs is offered. Originality. The samples of AK6 powdered alloy on fire resistance were tested. It is established that under heating of an example in the oxidative flame, it does not ignite to a temperature of 705 °C. The cause of high fire resistance of AK6 alloy samples was found, it is connected with the presence in the material the evenly distributed, small oxide inclusions and amorphous oxide film on the surface. Practical value. Hard conditions of work (corrosion in marine and industrial atmosphere, static and shock loads, cyclic temperature) allow the use of the item in various designs.


Keywords


blnks; aluminum alloy; technological processes; thermal processing; microstructure; mechanical properties

References


Abraimov N.V., Yelisieiev Yu.S., Krymov V.V. Aviatsiine materialoznavstvo i tekhnolohiia obrobky metaliv [Aviation material science and metal treatment technology]. Moscow, Vysshaya shkola Publ., 1998. 444 p.

Aliyeva S.G., Altman M.B., Ambartsumyan S.M. Promyshlennyye alyuminievyye splavy [Industrial aluminium alloys]. Moscow, Metalurgіya Publ., 1984. 528 p.

Belov A.F., Kvasov F.I. Aliuminiievi splavy. Vyrobnytstvo napivfabrykativ z aliuminiievykh splaviv [Aluminium alloys. Production of semi-finished products from aluminium alloys]. Moscow, Metalurgіya Publ., 1971. 496 p.

Archakova Z.N., Balakhontsev H.A., Basov I.H. Struktura i vlastyvosti napivfabrykativ z aliuminiievykh splaviv [Structure and properties of semi-finished products from aluminium alloys]. Moscow, Metalurgіya Publ., 1984. 408 p.

Vakulenko I.O. Strukturnyi analiz v materialoznavstvi [Structural analysis in materials science]. Dnipropetrovsk, Makovetskyi Publ., 2010. 124 p.

Volchok I.P., Liutova O.V. Zastosuvannia vtorynnykh aliuminiievykh splaviv v transportnomu mashynobuduvanni [The use of secondary aluminium alloys in transport engineering]. Visnyk Dnipropetrovskoho natsionalnoho universytetu zaliznychnoho transportu imeni akademika V. Lazariana [Bulletin of Dnipropetrovsk National University of Railway Transport named after Academician V. Lazaryan], 2007, issue 14, pp. 225-228.

Vakulenko I.O., Nadiezhdin Yu.L., Sokyrko V.A., Volchok I.P., Mitiaiev A.A. Elektrychna impulsna obrobka zvariuvalnoho ziednannia aliuminiievoho splavu [Electric pulse treatment of aluminium alloy welded joint]. Nauka ta prohres transportu. Visnyk Dnipropetrovskoho natsionalnoho universytetu zaliznychnoho transportu − Science and Transport Progress. Bulletin of Dnipropetrovsk National University of Railway Transport, 2013, no. 4 (46), pp. 73-82.

Kalinina N.Ye., Bohuslaіev V.A., Kachan A.Ya. Aviatsiono-kosmichne materialoznavstvo ta tekhnolohii [Aviation and Space Materials Science and technologies]. Zaporizhzhia, Motor-Sich Publ., 2010. 385 p.

Kalinina N.Ye., Bondarenko O.V. Vykorystannia aliuminiievykh splaliv v aviatsiinii ta raketno-kosmichnii tekhnytsi [The use of aluminium alloys in aviation and aerospace technologies]. Dnipropetrovsk, RVV DNU Publ., 2011. 64 p.

Kolachev B.A., Livanov V.A., Yelahin V.I. Metaloznavstvo i termichna obrobka kolorovykh metaliv i splaviv [Metallurgy and heat treatment of nonferrous metals and alloys]. Moscow, Metalurgіya Publ., 1972. 480 p.

Kolobnev I.F. Termoobrobka aliuminiievykh splaviv [Heat treatment of aluminium alloys]. Moscow, Metalurgіya Publ, 1966. 384 p.

Musina K.O. Doslidzhennia protsesiv, shcho vidbuvalysia v oksydnykh plivkakh na poverkhni aliuminiievykh poroshkiv [The study of the processes occurring in the oxide film on the surface of aluminium powders]. Trudy XIII mizhnarodnoi konferentsii «Liudyna i Kosmos» [Proc. of XIIIth Intren. Conf. «Man and space»]. Dnipropetrovsk, NTsAOMU Publ., 2012. 1 p.

Ostrovska A.E., Dzyha I.P. Vplyv intermetalidnykh faz na opir ruinuvanniu aliuminiievykh splaviv [Effect of intermetallic phases on the fracture resistance of aluminum alloys]. Visnyk Dnipropetrovskoho natsionalnoho universytetu zaliznychnoho transportu imeni akademika V. Lazariana [Bulletin of Dnipropetrovsk National University of Railway Transport named after Academician V. Lazaryan], 2010, issue 34, pp. 211-214.

Skriabin S.A. Vyhotovlennia pokovok z aliuminiievykh splaviv hariachym deformuvanniam [Production of forgings of aluminum alloys by hot deformation]. Kyiv, KVITS Publ., 2004. 346 p.

Ansell G.S., Wertman J. Creep of a dispersion- hardened aluminium alloy. Trans. of the Metal. Soc. AIME, 1959, vol. 215, pp. 838-843.

Atkinson J.D. The Work-hardening of Copper-Silica: IV. The Bauschinger Effect and Plastic Relaxation. Philosophical Magazine, 1974, vol. 30, no. 6, pp. 1247-1280.

Vakulenko I.A. Effect of the morphology and size of iron carbide on the fatigue strength of carbon steels. Russian Met., 2008, vol. 2008, no. 3. p. 225-228.

Pickard S.M., Guin F. Strain- ageing behaviour of fatigued Fe-N-C alloys. Acta Met., 1990, vol. 38, no. 3, pp. 397-401.


GOST Style Citations


1. Абраимов, Н. В. Авиационное материаловедение и технология обработки металлов : учеб. пособие для авиац. вузов / Н. В. Абраимов, Ю. С. Елисеев, В. В. Крымов. – М. : Высш. шк., 1998. − 444 с.

2. Алиева, С. Г. Промышленные алюминиевые сплавы. Справ. изд. / С. Г. Алиева, М. Б. Альтман, С. М. Амбарцумян. – 2-е изд., перераб. и доп. − М. : Металлургия, 1984. − 528 с.

3. Алюминиевые сплавы. Производство полуфабрикатов из алюминиевых сплавов : справ. / под. ред. А. Ф. Белова, Ф. И. Квасова. − М. : Металлургия, 1971. − 496 с.

4. Арчакова, 3. Н. Структура и свойства полуфабрикатов из алюминиевых сплавов / 3. Н. Арчакова, Г. А. Балахонцев, И. Г. Басов. – М. : Металлургия, 1984. − 408 с.

5. Вакуленко, І. О. Структурний аналіз в матеріалознавстві / І. О. Вакуленко. − Д. : Маковецький, 2010. − 124 с.

6. Волчок, І. П. Застосування вторинних алюмінієвих сплавів в транспортному машинобудуванні / І. П. Волчок, О. В. Лютова // Вісн. Дніпропетр. нац. ун-ту залізн. трансп. ім. акад. В. Лазаряна. – Д., 2007. – Вип. 14. – С. 225−228.

7. Електрична імпульсна обробка зварювального з’єднання алюмінієвого сплаву / І. О. Вакуленко, Ю. Л. Надєждін, В. А. Сокирко та ін. // Наука та прогрес трансп. Вісн. Дніпропетр. нац. ун-ту залізн. трансп. − 2013. – № 4 (46). – С. 73−82.

8. Калініна, Н. Є. Авіаційно-космічне матеріалознавство та технології / Н. Є. Калініна, В. А. Богуслаєв, А. Я. Качан. – Запоріжжя : Мотор-Січ, 2010. − 385 с.

9. Калініна, Н. Є. Використання алюмінієвих сплавів в авіаційній та ракетно-космічній техніці : навч. посіб. / Н. Є. Калініна, О. В. Бондаренко. – Д. : РВВ ДНУ, 2011. – 64 с.

10. Колачев, Б. А. Металловедение и термическая обработка цветных металлов и сплавов / Б. А. Колачев, В. А. Ливанов, В. И. Елагин. – М. : Металлургия, 1972. − 480 с.

11. Колобнев, И. Ф. Термическая обработка алюминиевых сплавов / И. Ф. Колобнев. – М. : Металлургия, 1966. − 384 с.

12. Мусіна, К. О. Дослідження процесів, що відбувалися в оксидних плівках на поверхні алюмінієвих порошків / К. О. Мусіна // Труди ХІІІ міжнар. конф. «Людина і Космос». – Д. : НЦАОМУ, 2012. − 1 с.

13. Островська, А. Е. Вплив інтерметалідних фаз на опір руйнуванню алюмінієвих сплавів / А. Е. Островська, І. П Дзиґа // Вісн. Дніпропетр. нац. ун-ту залізн. трансп. ім. акад. В. Лазаряна. – Д., 2010. – Вип. 34. – С. 211−214.

14. Скрябін, С. А. Виготовлення поковок з алюмінієвих сплавів гарячим деформуванням / С. А. Скрябін. – К. : КВІЦ, 2004. − 346 с.

15. Ansell, G. S. Creep of a dispersion-hardened aluminium alloy / G. S. Ansell, J. Wertman // Trans. of the Metal. Soc. AIME, 1959. − Vol. 215. − P. 838−843.

16. Atkinson, J. D. The Work - hardening of Copper - Silica: IV. The Bauschinger Effect and Plastic Relaxation / J. D. Atkinson // Philosophical Magazine. − 1974. − Vol. 30, № 6. − P. 1247−1280.

17. Pickard, S. M. Strain-ageing behaviour of fatigued Fe-N-C alloys / S. M. Pickard, F. Guin // Acta Met. − 1990. − Vol. 38, № 3. − P. 397−401.

18. Vakulenko, I. A. Effect of the morphology and Size of iron carbide on the fatigue strength of carbon steels / I. A. Vakulenko // Russian Met. − 2008. − Vol. 2008, №3. − P. 225−228.


DOI: https://doi.org/10.15802/stp2014/25826

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.

 

ISSN 2307–3489 (Print)
ІSSN 2307–6666 (Online)