1. Aféierung
Aluminiumlegierungen mat mëttlerer Festigkeit weisen gënschteg Veraarbechtungseigenschaften, Läschempfindlechkeet, Schlagfestigkeit a Korrosiounsbeständegkeet op. Si gi vill a verschiddenen Industrien, wéi Elektronik a Maritimitéit, fir d'Produktioun vu Päifen, Staangen, Profiler an Drot agesat. Aktuell gëtt et eng wuessend Nofro fir 6082 Aluminiumlegierungsstäb. Fir de Maartufroen an d'Benotzerufuerderungen gerecht ze ginn, hu mir Experimenter mat verschiddenen Extrusiounsheizungsprozesser a Schlusswärmebehandlungsprozesser fir 6082-T6 Staangen duerchgefouert. Eist Zil war et, eng Wärmebehandlungsmethod z'identifizéieren, déi d'mechanesch Leeschtungsufuerderunge fir dës Staangen erfëllt.
2. Experimentell Materialien a Produktiounsprozessoflaf
2.1 Experimentell Materialien
Gossbarren mat der Gréisst Ф162×500 goufen mat enger semi-kontinuéierlecher Gossmethod produzéiert an enger net-uniformer Behandlung ënnerworf. Déi metallurgesch Qualitéit vun de Barren huet den internen technesche Kontrollnormen vun der Firma entsprécht. Déi chemesch Zesummesetzung vun der 6082-Legierung ass an der Tabell 1 gewisen.
2.2 Produktiounsprozessoflaf
Déi experimentell 6082 Barren haten eng Spezifikatioun vun Ф14mm. Den Extrusiounsbehälter hat en Duerchmiesser vun Ф170mm mat engem 4-Lächer-Extrusiounsdesign an engem Extrusiounskoeffizient vun 18,5. De spezifesche Prozessoflaf huet d'Erhëtzen vum Barren, d'Extrusioun, d'Ofkille, d'Strecken, d'Gläichstellung an d'Probeentnahme, d'Walzglättung, dat lescht Schnëtt, d'kënschtlech Alterung, d'Qualitéitsinspektioun an d'Liwwerung abegraff.
3. Experimentell Ziler
Zil vun dëser Studie war et, d'Parameter vum Extrusiouns-Hëtzbehandlungsprozess an déi lescht Hëtzbehandlungsparameter z'identifizéieren, déi d'Leeschtung vu 6082-T6-Staang beaflossen, fir schlussendlech d'Standardleistungsufuerderungen z'erfëllen. Geméiss de Normen sollten déi längslech mechanesch Eegeschafte vun der 6082-Legierung de Spezifikatioune vun der Tabell 2 entspriechen.
4. Experimentell Approche
4.1 Ënnersichung vun der Extrusiounshëtzebehandlung
D'Untersuchung vun der Extrusiouns-Hëtztbehandlung huet sech haaptsächlech op d'Auswierkunge vun der Extrusiounstemperatur vum Gossbarren an der Temperatur vum Extrusiounsbehälter op d'mechanesch Eegeschafte konzentréiert. Déi spezifesch Parameterauswiel ass an der Tabell 3 detailléiert.
4.2 Ënnersichung vun der Festléisungs- an Alterungswärmebehandlung
En orthogonalen experimentellen Design gouf fir de Prozess vun der Hëtztbehandlung mat fester Léisung an der Alterung benotzt. Déi gewielte Faktorniveauen sinn an der Tabell 4 uginn, mat der orthogonaler Designtabell als IJ9(34) bezeechent.
5. Resultater an Analysen
5.1 Resultater an Analyse vum Extrusiouns-Hëtzebehandlungsexperiment
D'Resultater vun den Extrusiouns-Hëtztbehandlungsexperimenter sinn an der Tabell 5 an an der Figur 1 presentéiert. Fir all Grupp goufen néng Prouwe geholl, an hir duerchschnëttlech mechanesch Leeschtungswäerter goufen bestëmmt. Baséierend op der metallographescher Analyse an der chemescher Zesummesetzung gouf en Hëtztbehandlungsschema festgeluecht: Ofkille bei 520°C fir 40 Minutten an Alterung bei 165°C fir 12 Stonnen. Aus der Tabell 5 an der Figur 1 kann een observéieren, datt mat der Zouschlagstemperatur vum Gossbarren an der Temperatur vum Extrusiounsbehälter souwuel d'Zuchfestigkeit wéi och d'Fléissgrenz graduell eropgaange sinn. Déi bescht Resultater goufen bei Extrusiounstemperature vun 450-500°C an enger Extrusiounsbehältertemperatur vun 450°C kritt, wat d'Standardufuerderunge entspriechend war. Dëst war op den Effekt vun der Kalthärtung bei méi niddregen Extrusiounstemperaturen zeréckzeféieren, wat zu Kärengrenzfrakturen an enger erhéichter Festléisungszersetzung tëscht A1 an Mn während der Erhëtzung virum Ofkille gefouert huet, wat zu enger Rekristallisatioun gefouert huet. Mat der Zouschlagstemperatur vun der Extrusiounstemperatur huet sech d'Brochfestigkeit Rm vum Produkt däitlech verbessert. Wann d'Temperatur vum Extrusiounsbehälter d'Barrtemperatur erreecht oder iwwerschratt huet, ass d'ongläichméisseg Deformatioun erofgaangen, wouduerch d'Déift vun de Grobkärréng reduzéiert an d'Flëssegkeetsgrenz Rm eropgaangen ass. Dofir sinn déi raisonnabel Parameter fir d'Extrusiounswärmebehandlung: eng Barrextrusiounstemperatur vun 450-500°C an eng Extrusiounsbehältertemperatur vun 430-450°C.
5.2 Fest Léisung an orthogonal experimentell Resultater an Analysen vun der Alterung
Tabelle 6 weist, datt déi optimal Niveauen A3B1C2D3 sinn, mat Ofkille bei 520°C, kënschtlecher Alterungstemperatur tëscht 165-170°C an enger Alterungsdauer vun 12 Stonnen, wat zu enger héijer Festigkeit a Plastizitéit vun de Staangen féiert. De Ofkillprozess bildt eng iwwersättigte Festléisung. Bei méi niddrege Ofkillungstemperaturen hëlt d'Konzentratioun vun der iwwersättigte Festléisung of, wat d'Festigkeit beaflosst. Eng Ofkillungstemperatur vu ronn 520°C verbessert den Effekt vun der duerch Ofkille induzéierter Stäerkung vun der Festigkeit däitlech. Den Intervall tëscht Ofkille an kënschtlecher Alterung, also d'Lagerung bei Raumtemperatur, beaflosst d'mechanesch Eegeschafte staark. Dëst ass besonnesch ausgeprägt fir Staangen, déi no Ofkille net gedehnt ginn. Wann den Intervall tëscht Ofkille an Alterung iwwer 1 Stonn geet, hëlt d'Festigkeit, besonnesch d'Flëssegkeet, däitlech of.
5.3 Metallographesch Mikrostrukturanalyse
Héichvergréisserungs- an polariséiert Analysen goufen op 6082-T6-Stäbchen bei Festléisungstemperature vun 520°C an 530°C duerchgefouert. Fotoe mat héijer Vergréisserung hunn eng eenheetlech Nidderschlagsdichtung mat villen Nidderschlagspartikelen aus der Nidderschlagsphas gewisen, déi gläichméisseg verdeelt waren. D'Analyse vum polariséierte Liicht mat engem Axiovert200-Ausrüstung huet däitlech Ënnerscheeder an de Fotoe vun der Kärestruktur gewisen. Den zentralen Deel huet kleng an eenheetlech Kären gewisen, während d'Kante eng gewëssen Rekristalliséierung mat verlängerte Kären opgewisen hunn. Dëst ass wéinst dem Wuesstum vu Kristallkären bei héijen Temperaturen, wouduerch grouss nadelfërmeg Nidderschléi entstinn.
6. Bewäertung vun der Produktiounspraxis
An der tatsächlecher Produktioun goufen mechanesch Leeschtungsstatistike mat 20 Chargen Stäbchen an 20 Chargen Profiler duerchgefouert. D'Resultater sinn an den Tabellen 7 an 8 gewisen. An der tatsächlecher Produktioun gouf eisen Extrusiounsprozess bei Temperaturen duerchgefouert, déi zu T6-Zoustandsproben gefouert hunn, an déi mechanesch Leeschtung huet d'Zilwäerter erreecht.
7. Schlussfolgerung
(1) Parameter vun der Extrusiounswärmebehandlung: Barrenextrusiounstemperatur vun 450-500°C; Extrusiounsbehältertemperatur vun 430-450°C.
(2) Parameter vun der Schlusswärmebehandlung: Optimal Temperatur vun der Festléisung vun 520-530°C; Alterungstemperatur bei 165±5°C, Alterungsdauer vun 12 Stonnen; den Intervall tëscht dem Ofkillen an der Alterung däerf net méi wéi 1 Stonn daueren.
(3) Baséierend op praktescher Bewäertung ëmfaasst de machbare Wärmebehandlungsprozess: Extrusiounstemperatur vun 450-530°C, Extrusiounsbehältertemperatur vun 400-450°C; Festléisungstemperatur vun 510-520°C; Alterungsregime vun 155-170°C fir 12 Stonnen; keng spezifesch Limit fir den Intervall tëscht Ofkillen an Alterung. Dëst kann an d'Richtlinne fir de Prozess integréiert ginn.
Geännert vum May Jiang vu MAT Aluminum
Zäitpunkt vun der Verëffentlechung: 15. Mäerz 2024
