Исследование формирования физико-механических свойств и микроструктуры при литье и термомеханической обработке новых алюминиевых сплавов системы Al-Cu-Mn-Mg, в том числе с комплексными добавками переходных металлов (Sc, Zr, Hf).

За счет своей высокой технологичности и приемлемой прочности, алюминиевые деформируемые сплавы являются одними из самых востребованных и перспективных материалов нашего времени. Особый интерес представляют малоизученные термостойкие сплавы системы Al-Cu-Mn-Mg и их модификации. На данный момент сплавы применяются исключительно в электротехнической промышленности и автомобилестроении, однако в перспективе они могут обладать уникальным комплексом свойств, благодаря добавкам различных переходных элементов. Легирование такими металлами как скандий, цирконий, гафний позволит применять новые сплавы в железнодорожной, аэрокосмической и авиационных промышленностях. Достижение необходимых свойств возможно при получении структуры с максимальным количеством фазы Al20Cu2Mn3 вместо выделений фазы Al2Cu. Сплавы системы Al-Cu-Mn-Mg по уровню механических свойств сравнимы с жаропрочными алюминиевыми сплавами типа 1201. Кроме того, существует возможность сокращения производственного цикла новых сплавов, поскольку отсутствует необходимость проведения гомогенизационного отжига и закалки, из-за чего следует уменьшение общего времени, затраченного на термообработку. Как правило, для достижения данного эффекта требуется правильно подобранный режим литья, который обеспечивает достаточную пластичность слитков для их деформирования без предварительного отжига. В то же время, современные исследования не содержат того объема сведений о механических и физических свойствах рассматриваемой системы, а также об особенностях формирования микроструктуры в системе Al-Cu-Mn-Mg как без добавок переходных элементов, так и с добавками различного количества и различного сочетания Sc, Zr, Hf при термодеформационной обработке. Следует отметить, ограниченность применения сплавов обусловлена недостатком соответствующих научных данных, что и является проблемой, на решение которой направлен проект. Таким образом, в сплавах системы Al-Cu-Mn-Mg с одной стороны можно достичь уникального комплекса механических и эксплуатационных свойств, который позволит значительно расширить их применение в отечественной промышленности, при одновременном сокращении производственной цепочки. Сочетание повышенных механических характеристик наряду с экономичностью технологии производства относительно аналогов подтверждает востребованность и конкурентоспособность новой системы. Из этого следует, что целью работы является изучение влияния литья и термодеформационной обработки на закономерности формирования структурно-фазового состава и физико-механических свойств в системе Al-Cu-Mn-Mg, Al-Cu-Mn-Mg, Al-Cu-Mn-Mg-Sc с добавками Sc, Zr, Hf и без.