Схема получения композиционного материала на основе конструкционного алюминиевого сплава методом прямого прессования

Исследование посвящено разработке технологии получения биметаллического прутка из высокопрочного сплава 7075 с плакирующим слоем из алюминия 1100, которая направлена на улучшение коррозионной стойкости при сохранении механических свойств. Особенностью предложенной технологии является применение дополнительной передней заготовки из чистого алюминия для процесса прямого прессования прутка из сплава 7075. Проведено численное моделирование процесса прямого прессования композитной заготовки в программном комплексе DEFORM с использованием метода конечных элементов. Проведен анализ влияния температурно-скоростных условий процесса на формирование плакирующего слоя. Для этого была выполнена постановка четырех задач с варьированием режимов нагрева заготовок и инструментов. Установлено, что получить тонкий плакирующий слой удается при температуре нагрева основного сплава 7075, равной 360 °C, и температуре плакирующего слоя, равной 20 °C, что обеспечивает равномерное распределение покрытия по длине прутка без признаков расслоения. Анализ напряженно-деформированного состояния материалов в ходе прессования показал, что вариант использования дополнительной заготовки в холодном состоянии позволяет сохранять достаточную сплошность для формирования непрерывного плакирующего покрытия, в то время как нагрев до 300 °C и выше приводит к его разрыву из-за локализации деформации. Разработанный подход может быть использован для снижения себестоимости изделий за счет уменьшения расхода дорогостоящего сплава 7075 при одновременном повышении коррозионной стойкости за счет применения плакировки из чистого алюминия. Перспективы развития дальнейших исследований связаны с оптимизацией режимов прессования для различных типоразмеров прутков.