1. הקדמה
סגסוגות אלומיניום בעלות חוזק בינוני מציגות מאפייני עיבוד נוחים, רגישות מרווה, קשיחות פגיעה ועמידות בפני קורוזיה.הם מועסקים רבות בתעשיות שונות, כגון אלקטרוניקה וימית, 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 Ф162×500 יוצרו בשיטת יציקה חצי רציפה ועברו טיפול לא אחיד.האיכות המתכתית של המטילי הטילי עמנה לתקנים טכניים בקרה פנימית של החברה.ההרכב הכימי של סגסוגת 6082 מוצג בטבלה 1.
2.2 זרימת תהליך ייצור
לסרגלי 6082 הניסויים היה מפרט של Ф14 מ"מ.למיכל האקסטרוזיה היה קוטר של Ф170 מ"מ עם עיצוב שחול של 4 חורים ומקדם שחול של 18.5.זרימת התהליך הספציפית כללה חימום המטיל, שחול, מרווה, יישור ודגימה מתיחה, יישור רולר, חיתוך סופי, יישון מלאכותי, בדיקת איכות ואספקה.
3. מטרות ניסוי
מטרת מחקר זה הייתה לזהות את הפרמטרים של תהליך טיפול בחום בשחול ופרמטרים סופיים של טיפול בחום המשפיעים על הביצועים של ברים 6082-T6, ובסופו של דבר להשיג דרישות ביצועים סטנדרטיות.על פי התקנים, המאפיינים המכניים האורכיים של סגסוגת 6082 צריכות לעמוד במפרטים המפורטים בטבלה 2.
4. גישה נסיונית
4.1 חקירת טיפול בחום
חקירת טיפול החום בשיחול התמקדה בעיקר בהשפעות של טמפרטורת שחול יציקה וטמפרטורת מיכל האקסטרוזיה 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
התוצאות של ניסויי טיפול בחום בשחול מוצגות בטבלה 5 ובאיור 1. נלקחו תשע דגימות עבור כל קבוצה, ונקבעו ממוצעי הביצועים המכניים שלהן.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.ככל שטמפרטורת האקסטרוזיה עלתה, החוזק האולטימטיבי Rm של המוצר השתפר משמעותית.כאשר טמפרטורת מיכל האקסטרוזיה התקרבה או עלתה לטמפרטורת המטיל, דפורמציה לא אחידה ירדה, והקטינה את העומק של טבעות גרגר גס והגדילה את חוזק התפוקה Rm.לפיכך, הפרמטרים הסבירים לטיפול בחום באקסטרוזיה הם: טמפרטורת שחול מטיל של 450-500 מעלות צלזיוס וטמפרטורת מיכל שחול של 430-450 מעלות צלזיוס.
5.2 תוצאות וניתוח ניסויים אורתוגונליים של פתרון מוצק והזדקנות
טבלה 6 חושפת שהרמות האופטימליות הן A3B1C2D3, עם כיבוי ב-520 מעלות צלזיוס, טמפרטורת יישון מלאכותי בין 165-170 מעלות צלזיוס ומשך יישון של 12 שעות, וכתוצאה מכך חוזק ופלסטיות גבוהים של הסורגים.תהליך ההמרה יוצר תמיסה מוצקה על-רוויה.בטמפרטורות מרווה נמוכות יותר, ריכוז התמיסה המוצקה העל-רוויה יורד, ומשפיע על החוזק.טמפרטורת כיבוי של סביב 520 מעלות צלזיוס משפרת משמעותית את ההשפעה של חיזוק תמיסה מוצקה המושרה על ידי כיבוי.המרווח בין כיבוי להזדקנות מלאכותית, כלומר אחסון בטמפרטורת החדר, משפיע רבות על התכונות המכניות.זה בולט במיוחד עבור מוטות שאינם נמתחים לאחר ההמרה.כאשר המרווח בין כיבוי להזדקנות עולה על שעה, החוזק, במיוחד חוזק התפוקה, פוחת באופן משמעותי.
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.הסיבה לכך היא צמיחה של גרעיני גביש בטמפרטורות גבוהות, ויוצרים משקעים גסים דמויי מחט.
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 ההחליטה שלנו בוצע בטמפרטורות וכתוצאה מכך דגימות מצב T6, והביצועים המכניים עמדו בערכי היעד.
7. מסקנה
(1) פרמטרים של טיפול בחום שחול: טמפרטורת שחול של מטיל 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 אקסטרוזיה של 450-530 מעלות צלזיוס, טמפרטורת מיכל האקסטרוזיה 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 פרסום: 15-3-2024
