1. معرفی
آلیاژهای آلومینیومی با مقاومت متوسط از ویژگی های پردازش مطلوب ، حساسیت به فرونشست ، چقرمگی ضربه و مقاومت در برابر خوردگی برخوردار هستند. آنها به طور گسترده در صنایع مختلف مانند الکترونیک و دریایی برای تولید لوله ها ، میله ها ، پروفایل ها و سیم ها به کار می روند. در حال حاضر ، تقاضای فزاینده ای برای 6082 میله آلیاژ آلومینیوم وجود دارد. برای پاسخگویی به خواسته های بازار و نیازهای کاربر ، ما آزمایشاتی را در مورد فرآیندهای گرمایش اکستروژن مختلف و فرآیندهای نهایی عملیات حرارتی برای میله های 6082-T6 انجام دادیم. هدف ما شناسایی رژیم عملیات حرارتی بود که نیازهای عملکرد مکانیکی این میله ها را برآورده می کند.
2. مواد تجربی و جریان فرآیند تولید
2.1 مواد آزمایشی
شمشهای ریخته گری با اندازه 500 ф162 با استفاده از یک روش ریخته گری نیمه مداوم تولید شد و در معرض درمان غیر یکنواخت قرار گرفت. کیفیت متالورژی شمش ها مطابق با استانداردهای فنی کنترل داخلی شرکت است. ترکیب شیمیایی آلیاژ 6082 در جدول 1 نشان داده شده است.
2.2 جریان فرآیند تولید
میله های تجربی 6082 مشخصات یه 14 میلی متر را داشتند. ظرف اکستروژن دارای قطر ф170 میلی متر با طراحی اکستروژن 4 سوراخ و ضریب اکستروژن 18.5 بود. جریان فرآیند خاص شامل گرم کردن شمش ، اکستروژن ، خاموش کردن ، صاف کردن و نمونه برداری ، صاف کردن غلتک ، برش نهایی ، پیری مصنوعی ، بازرسی با کیفیت و تحویل است.
3. اهداف تجربی
هدف از این مطالعه شناسایی پارامترهای فرآیند عملیات حرارتی اکستروژن و پارامترهای نهایی عملیات حرارتی است که بر عملکرد میله های 6082-T6 تأثیر می گذارد ، در نهایت دستیابی به نیازهای عملکرد استاندارد. طبق استانداردها ، خصوصیات مکانیکی طولی آلیاژ 6082 باید مشخصات ذکر شده در جدول 2 را رعایت کند.
رویکرد تجربی
4.1 بررسی عملیات حرارتی اکستروژن
بررسی عملیات حرارتی اکستروژن در درجه اول بر اثرات ریخته گری دمای اکستروژن و دمای ظروف اکستروژن بر خواص مکانیکی متمرکز شده است. انتخاب پارامتر خاص در جدول 3 به تفصیل شرح داده شده است.
4.2 محلول جامد و تحقیقات در مورد عملیات حرارتی
از یک طرح آزمایشی متعامد برای محلول جامد و فرآیند پیری عملیات حرارتی استفاده شد. سطح فاکتور انتخاب شده در جدول 4 ارائه شده است ، با جدول طراحی متعامد که به عنوان IJ9 (34) مشخص شده است.
5.Results و تجزیه و تحلیل
5.1 نتایج آزمایش حرارت و تجزیه و تحلیل اکستروژن
نتایج آزمایشات عملیات حرارتی اکستروژن در جدول 5 و شکل 1 ارائه شده است. 9 نمونه برای هر گروه گرفته شده است ، و میانگین عملکرد مکانیکی آنها مشخص شد. بر اساس تجزیه و تحلیل متالوگرافی و ترکیب شیمیایی ، یک رژیم عملیات حرارتی ایجاد شد: خاموش شدن در دمای 520 درجه سانتیگراد به مدت 40 دقیقه و پیری در دمای 165 درجه سانتیگراد به مدت 12 ساعت. از جدول 5 و شکل 1 می توان مشاهده کرد که با افزایش دمای اکستروژن ریخته گری و دمای ظروف اکستروژن ، قدرت کششی و قدرت عملکرد به تدریج افزایش می یابد. بهترین نتایج در دمای اکستروژن 450-500 درجه سانتیگراد و دمای ظروف اکستروژن 450 درجه سانتیگراد به دست آمد که نیازهای استاندارد را برآورده می کند. این امر به دلیل تأثیر سخت شدن کار سرد در دمای اکستروژن پایین تر ، باعث شکستگی مرزی دانه و افزایش تجزیه محلول جامد بین A1 و MN در هنگام گرمایش قبل از خاموش شدن ، و منجر به تبلور مجدد می شود. با افزایش دمای اکستروژن ، قدرت نهایی RM محصول به طور قابل توجهی بهبود یافته است. هنگامی که دمای ظروف اکستروژن به دمای شمش نزدیک شد یا از آن فراتر رفت ، تغییر شکل ناهموار کاهش می یابد و عمق حلقه های دانه درشت را کاهش می دهد و قدرت عملکرد RM را افزایش می دهد. بنابراین ، پارامترهای معقول برای عملیات حرارتی اکستروژن عبارتند از: دمای اکستروژن شمش از دمای 450-500 درجه سانتیگراد و دمای ظروف اکستروژن از 430-450 درجه سانتیگراد.
5.2 محلول جامد و پیری نتایج تجربی متعامد و تجزیه و تحلیل
جدول 6 نشان می دهد که سطح بهینه A3B1C2D3 است ، با خاموش شدن در دمای 520 درجه سانتیگراد ، دمای پیری مصنوعی بین 165-170 درجه سانتیگراد و مدت زمان پیری 12 ساعت و در نتیجه استحکام و انعطاف پذیری بالای میله ها. فرآیند فرونشست محلول جامد اشباع نشده اشباع شده را تشکیل می دهد. در دمای خاموش پایین ، غلظت محلول جامد اشباع نشده اشباع شده کاهش می یابد و بر قدرت تأثیر می گذارد. دمای فرونشست در حدود 520 درجه سانتیگراد به طور قابل توجهی اثر تقویت محلول جامد ناشی از خاموش را افزایش می دهد. فاصله بین خاموش شدن و پیری مصنوعی ، یعنی ذخیره سازی دمای اتاق ، تا حد زیادی بر خصوصیات مکانیکی تأثیر می گذارد. این به ویژه برای میله هایی که پس از خاموش شدن کشیده نشده اند ، تلفظ می شود. هنگامی که فاصله بین خاموش شدن و پیری بیش از 1 ساعت باشد ، استحکام ، به ویژه قدرت عملکرد ، به میزان قابل توجهی کاهش می یابد.
5.3 تجزیه و تحلیل ریزساختار متالوگرافی
آنالیزهای بزرگ و قطبی روی میله های 6082-T6 در دمای محلول جامد 520 درجه سانتیگراد و 530 درجه سانتیگراد انجام شد. عکسهای بزرگنمایی بالا رسوب ترکیب یکنواخت با ذرات فاز رسوب فراوان را به طور مساوی توزیع کرد. تجزیه و تحلیل نور قطبی با استفاده از تجهیزات Axiovert200 تفاوتهای متفاوتی در عکسهای ساختار دانه نشان داد. منطقه مرکزی دانه های کوچک و یکنواخت را به نمایش می گذارد ، در حالی که لبه ها مقداری تبلور مجدد با دانه های دراز به نمایش گذاشته اند. این به دلیل رشد هسته های کریستالی در دماهای بالا است و رسوبات درشت مانند سوزن را تشکیل می دهد.
6. ارزیابی عمل تولید
در تولید واقعی ، آمار عملکرد مکانیکی روی 20 دسته از میله ها و 20 دسته پروفایل انجام شد. نتایج در جداول 7 و 8 نشان داده شده است. در تولید واقعی ، فرایند اکستروژن ما در دماهای و در نتیجه نمونه های حالت T6 انجام شد و عملکرد مکانیکی مقادیر هدف را برآورده می کند.
7.Conclusion
(1) پارامترهای عملیات حرارتی اکستروژن: دمای اکستروژن شمش از 450-500 درجه سانتیگراد ؛ دمای ظروف اکستروژن از 430-450 درجه سانتیگراد.
(2) پارامترهای عملیات حرارتی نهایی: دمای محلول جامد بهینه 520-530 درجه سانتیگراد ؛ دمای پیری در 5 ± 165 درجه سانتیگراد ، مدت زمان پیری 12 ساعت ؛ فاصله بین خاموش و پیری نباید از 1 ساعت تجاوز کند.
(3) بر اساس ارزیابی عملی ، فرآیند پایدار عملیات حرارتی شامل: دمای اکستروژن 450-530 درجه سانتیگراد ، دمای ظروف اکستروژن از 400-450 درجه سانتیگراد است. دمای محلول جامد 510-520 درجه سانتیگراد ؛ رژیم پیری 155-170 درجه سانتیگراد به مدت 12 ساعت ؛ هیچ محدودیتی در فاصله بین خاموش و پیری وجود ندارد. این می تواند در دستورالعمل های عملکرد فرآیند گنجانیده شود.
ویرایش شده توسط می جیانگ از آلومینیوم مات
زمان پست: مارس 15-2024
