1. מבוא
סגסוגות אלומיניום עם חוזק בינוני מציגות מאפייני עיבוד חיוביים, מרווה רגישות, קשיחות השפעה ועמידות בפני קורוזיה. הם מועסקים בהרחבה בתעשיות שונות, כמו אלקטרוניקה וימי, לייצור צינורות, מוטות, פרופילים וחוטים. נכון לעכשיו, יש ביקוש הולך וגובר ל 6082 סורגי סגסוגת אלומיניום. כדי לעמוד בדרישות השוק ודרישות המשתמש, ערכנו ניסויים בתהליכי חימום שחול שונים ותהליכי טיפול בחום סופיים עבור 6082-T6 סורגים. מטרתנו הייתה לזהות משטר לטיפול בחום העומד בדרישות הביצועים המכניות לסורגים אלה.
2. חומרים ניסויים וזרימת תהליכי ייצור
2.1 חומרים ניסיוניים
מטילי יציקה בגודל ad162 × 500 הופקו בשיטת יציקה רציפה למחצה והיו נתונים לטיפול שאינו אחיד. האיכות המתכתית של המטילי היד עמדה בסטנדרטים טכניים בקרה פנימית של החברה. ההרכב הכימי של סגסוגת 6082 מוצג בטבלה 1.
2.2 זרימת תהליך הייצור
לסורגי 6082 הניסויים היה מפרט של ф14 מ"מ. למיכל ההחלישה היה קוטר של ay170 מ"מ עם עיצוב שחול של 4 חורים ומקדם שחול של 18.5. זרימת התהליך הספציפית כללה חימום מטיל, שחול, מרווה, יישור מתיחה ודגימה, יישור גלילה, חיתוך סופי, הזדקנות מלאכותית, בדיקת איכות ומסירה.
3. יעדים ראויים
מטרת המחקר הייתה לזהות את הפרמטרים של תהליכי הטיפול בחום החזה ופרמטרים סופיים לטיפול בחום המשפיעים על הביצועים של 6082-T6 סורגים, ובסופו של דבר להשיג דרישות ביצועים סטנדרטיות. על פי הסטנדרטים, התכונות המכניות האורך של סגסוגת 6082 צריכות לעמוד במפרטים המפורטים בטבלה 2.
4. גישה ניסיונית
4.1 חקירת טיפול בחום
חקירת הטיפול בחום השחזור התמקדה בעיקר בהשפעות של יציקת טמפרטורת שחול מטיל וטמפרטורת מיכל שחול על תכונות מכניות. בחירות הפרמטרים הספציפיות מפורטות בטבלה 3.
4.2 תמיסה מוצקה וחקירת טיפול בחום הזדקנות
תכנון ניסיוני אורתוגונאלי נעשה בתהליך הפתרון המוצק ותהליך הטיפול בחום המזדקן. רמות הגורמים שנבחרו מסופקות בטבלה 4, כאשר טבלת העיצוב האורתוגונאלית נקראת כ- IJ9 (34).
5. תוצאות וניתוח
5.1 תוצאות וניתוח ניסוי לטיפול בחום
תוצאות ניסויי הטיפול בחום החליטה מוצגות בטבלה 5 ואיור 1. נלקחו תשע דגימות לכל קבוצה, ונקבעו ממוצעי הביצועים המכניים שלהם. בהתבסס על ניתוח מטלוגרפי והרכב כימי, הוקם משטר לטיפול בחום: מרווה ב 520 מעלות צלזיוס למשך 40 דקות והזדקנות בחום של 165 מעלות צלזיוס למשך 12 שעות. מלוח 5 ואיור 1 ניתן לציין כי ככל שטמפרטורת השחזור של מטיל היציקה וטמפרטורת מיכל השחזור עלתה, הן עוצמת המתיחה והן כוח התשואה עלו בהדרגה. התוצאות הטובות ביותר התקבלו בטמפרטורות שחול של 450-500 מעלות צלזיוס וטמפרטורת מיכל שחול של 450 מעלות צלזיוס, שעמדו בדרישות סטנדרטיות. זה נבע מההשפעה של התקשות בעבודה קרה בטמפרטורות שחול נמוכות יותר, מה שגרם לשברים בגבול התבואה והגברת הפירוק של תמיסה מוצקה בין A1 ל- MN במהלך החימום לפני ההרווה, מה שהוביל להתגבשות מחדש. עם עליית טמפרטורת ההחזר, ה- RM החוזק האולטימטיבי של המוצר השתפר משמעותית. כאשר טמפרטורת מיכל ההחזר התקרבה או חרגה מטמפרטורת המטיל, העיוות הלא אחיד ירדה, והפחתת עומק טבעות התבואה הגסות והגברת חוזק התשואה RM. לפיכך, הפרמטרים הסבירים לטיפול בחום שחול הם: טמפרטורת שחול של מטיל של 450-500 מעלות צלזיוס וטמפרטורת מיכל שחול של 430-450 מעלות צלזיוס.
5.2 פתרון מוצק ותוצאות ניסוי אורתוגונליות מזדקנות
טבלה 6 מגלה כי הרמות האופטימליות הן A3B1C2D3, עם מרווה ב 520 מעלות צלזיוס, טמפרטורת הזדקנות מלאכותית בין 165-170 מעלות צלזיוס, ומשך ההזדקנות של 12 שעות, וכתוצאה מכך חוזק ופלסטיות גבוהה של הסורגים. תהליך המרווה יוצר תמיסה מוצקה רווית רווי. בטמפרטורות מרווה נמוכות יותר, ריכוז תמיסת המוצק העל -רווי פוחת, ומשפיע על חוזק. טמפרטורת מרווה של כ- 520 מעלות צלזיוס משפרת משמעותית את ההשפעה של חיזוק תמיסה מוצקה הנגרמת על ידי מרווה. המרווח בין מרווה והזדקנות מלאכותית, IE, אחסון בטמפרטורת החדר, משפיע מאוד על תכונות מכניות. זה בולט במיוחד עבור מוטות שאינם נמתחים לאחר המרווה. כאשר המרווח בין מרווה להזדקנות עולה על שעה, כוח, במיוחד חוזק התשואה, יורד משמעותית.
5.3 ניתוח מיקרו -מבנה מטלוגרפי
ניתוחים בעלי גניזציה גבוהה וניתוחים מקוטבים נערכו על סורגים 6082-T6 בטמפרטורות תמיסה מוצקות של 520 מעלות צלזיוס ו- 530 מעלות צלזיוס. תמונות בהגזמה גבוהה חשפו משקעים מורכבים אחידים עם חלקיקי שלב משקעים בשפע הופצו באופן שווה. ניתוח אור מקוטב באמצעות ציוד Axiovert200 הראה הבדלים מובחנים בתמונות מבנה התבואה. האזור המרכזי הציג דגנים קטנים ואחידים, ואילו הקצוות הציגו מעט התגבשות עם דגנים מוארכים. זה נובע מהגידול של גרעיני קריסטל בטמפרטורות גבוהות, ויוצרים משקעים דמויי מחט גסים.
6. הערכת תרגול ייצור
בייצור בפועל נערכו סטטיסטיקות ביצועים מכניות על 20 קבוצות של סורגים ו 20 קבוצות של פרופילים. התוצאות מוצגות בטבלאות 7 ו -8. בייצור בפועל, תהליך ההחזר שלנו בוצע בטמפרטורות וכתוצאה מכך דגימות מצב T6, והביצועים המכניים עמדו בערכי היעד.
7. הסכמה
(1) פרמטרים לטיפול בחום שחול: טמפרטורת השחזור של מטלות של 450-500 מעלות צלזיוס; טמפרטורת מיכל שחול של 430-450 מעלות צלזיוס.
(2) פרמטרים סופיים לטיפול בחום: טמפרטורת תמיסה מוצקה אופטימלית של 520-530 מעלות צלזיוס; טמפרטורת הזדקנות בטמפרטורה של 165 ± 5 מעלות צלזיוס, משך הזדקנות של 12 שעות; המרווח בין מרווה להזדקנות לא אמור לעלות על שעה.
(3) בהתבסס על הערכה מעשית, תהליך הטיפול בחום בר-קיימא כולל: טמפרטורת שחול של 450-530 מעלות צלזיוס, טמפרטורת מיכל שחול של 400-450 מעלות צלזיוס; טמפרטורת תמיסה מוצקה של 510-520 מעלות צלזיוס; משטר הזדקנות של 155-170 מעלות צלזיוס למשך 12 שעות; אין גבול ספציפי למרווח בין מרווה להזדקנות. ניתן לשלב זאת בהנחיות פעולת התהליך.
נערך על ידי מאי ג'יאנג ממאט אלומיניום
זמן הודעה: MAR-15-2024
