Вялікая таўшчыня сценкі 6061T6 Алюмініевы сплаў трэба тушыць пасля гарачай экструзіі. З-за абмежавання перарывічнай экструзіі, частка профілю ўвойдзе ў зону астуджэння вады з затрымкай. Калі наступная кароткая злітка працягваецца экструдавана, гэтая частка профілю будзе праходзіць адтэрмінаванае тушэнне. Як змагацца з затрымкай зоны тушэння - гэта праблема, якую павінна разгледзець кожную вытворчую кампанію. Калі адходы працэсу экструзіі хваставых працэсаў кароткія, узоры прадукцыйнасці часам кваліфікаваныя, а часам і некваліфікаваныя. Пры паўторным узроўні з боку, спектакль зноў кваліфікаваны. Гэты артыкул дае адпаведнае тлумачэнне праз эксперыменты.
1. Тэставыя матэрыялы і метады
Матэрыял, які выкарыстоўваецца ў гэтым эксперыменце, складае 6061 алюмініевы сплаў. Яго хімічны склад, які вымяраецца спектральным аналізам, выглядае наступным чынам: ён адпавядае GB/T 3190-1996 International 6061 Aluminum Aluminum Стандартнага складу.
У гэтым эксперыменце была прынята частка экструдаванага профілю для лячэння цвёрдага раствора. 400 -мм профіль быў падзелены на дзве вобласці. Плошча 1 была непасрэдна астуджанай і тушыце. Плошча 2 астуджаюць у паветры на працягу 90 секунд, а затым вадзяной астуджанай. Тэставая схема паказана на малюнку 1.
Профіль алюмініевага сплаву 6061, які выкарыстоўваецца ў гэтым эксперыменце, быў экструдаваны 4000 -гадовым экстрударам. Тэмпература цвілі складае 500 ° С, тэмпература адлівання стрыжня складае 510 ° С, тэмпература вылучэння складае 525 ° С, хуткасць экструзіі складае 2,1 мм/с, астуджэнне вады з высокай інтэнсіўнасцю выкарыстоўваецца падчас працэсу экструзіі, а 400 мм мм і 400 мм. Праверка даўжыні бярэцца з сярэдзіны экструдаванага гатовага профілю. Шырыня ўзору складае 150 мм, а вышыня - 10,00 мм.
Узоры ўзораў былі падзелены, а потым зноў падвяргаліся лячэнню раствора. Тэмпература раствора склала 530 ° С, а час раствора склаў 4 гадзіны. Пасля выводу іх узоры былі змешчаны ў вялікі рэзервуар з вадой з глыбінёй вады 100 мм. Больш буйны рэзервуар для вады можа гарантаваць, што тэмпература вады ў баку вады мала мяняецца пасля ўзору ў зоне 1, ахаладжанай вадой, што перашкаджае павышэнню тэмпературы вады ад уздзеяння на інтэнсіўнасць астуджэння вады. Падчас працэсу астуджэння вады пераканайцеся, што тэмпература вады знаходзіцца ў межах 20-25 ° С. Пагнятаныя ўзоры старэлі пры 165 ° С*8 гадзін.
Вазьміце частку ўзору шырынёй 10 мм шырынёй 10 мм шырынёй 10 мм і выканайце тэст на цвёрдасць Brinell. Зрабіце 5 вымярэнняў кожныя 10 мм. Вазьміце сярэдняе значэнне 5 цвёрдасці Брынэла, як вынікае цвёрдасць Брынэла ў гэты момант і назірайце за змяненнем цвёрдасці.
Механічныя ўласцівасці профілю былі правераны, а паралельны разрыў 60 мм кантраляваўся ў розных пазіцыях 400 -мм узору для назірання за ўласцівасцямі расцяжэння і размяшчэння пералому.
Была прааналізавана тэмпературнае поле для тушэння з вадзяным астуджэннем пробы і тушэння пасля затрымкі 90-х гадоў праз праграмнае забеспячэнне ANSYS, а хуткасць астуджэння профіляў у розных пазіцыях.
2. Эксперыментальныя вынікі і аналіз
2.1 Вынікі выпрабаванняў цвёрдасці
На малюнку 2 паказана, што крывая змены цвёрдасці ў даўжыню 400 мм, вымераная тэстарам цвёрдасці Брынэла (даўжыня адзінкі абсцэса ўяўляе сабой 10 мм, а маштаб 0 - гэта раздзяляльная лінія паміж звычайным тушэннем і затрымкай тушэння). Можна даведацца, што цвёрдасць на вадзяным астуджаным канцы стабільная прыблізна ў 95 Гб. Пасля раздзяляльнай лініі паміж вадзяным астуджэннем і затрымкай вадзянога астуджэння вады 90-х гадоў цвёрдасць пачынае зніжацца, але хуткасць зніжэння на ранняй стадыі павольна. Пасля 40 мм (89 Гб) цвёрдасць рэзка апускаецца і апускаецца да найменшага значэння (77 Гб) пры 80 мм. Пасля 80 мм цвёрдасць не працягвала памяншацца, але ў пэўнай ступені павялічвалася. Павелічэнне было адносна невялікім. Пасля 130 мм цвёрдасць засталася нязменнай прыблізна ў 83 ГБ. Можна выказаць здагадку, што з -за эфекту цеплаправоднасці хуткасць астуджэння адтэрмінаванай часткі тушэння змянілася.
2.2 Вынікі тэсту і аналіз эфектыўнасці
У табліцы 2 прыведзены вынікі эксперыментаў па расцяжэнні, праведзеных на ўзорах, узятых з розных пазіцый паралельнага раздзела. Можна даведацца, што трываласць і трываласць пры расцяжэнні № 1 і № 2 практычна не змяняюцца. Па меры павелічэння долі затрымкі канца тушэння, трываласць пры расцяжэнні і сіла ўраджаю сплаву паказваюць значную тэндэнцыю зніжэння. Аднак трываласць на разрыў у кожным месцы адбору пробаў вышэй за стандартную трываласць. Толькі ў раёне з найменшай цвёрдасцю трываласць выхаду ніжэй, чым стандарт узору, прадукцыйнасць выбаркі некваліфікаваная.
На малюнку 4 прыведзены вынікі ўласцівасці расцяжэння ўзору № 3. З малюнка 4 можна знайсці, што чым далей ад раздзяляльнай лініі, тым меншая цвёрдасць затрымкі канца тушэння. Зніжэнне цвёрдасці паказвае на тое, што прадукцыйнасць узору памяншаецца, але цвёрдасць павольна памяншаецца, толькі памяншаецца з 95 ГБ да прыблізна 91 ГБ у канцы паралельнага раздзела. Як відаць з вынікаў прадукцыйнасці ў табліцы 1, трываласць на расцяжэнне знізілася з 342mpa да 320mpa для астуджэння вады. У той жа час было ўстаноўлена, што кропка пералому ўзору расцяжэння таксама знаходзіцца ў канцы паралельнага ўчастка з найменшай цвёрдасцю. Гэта таму, што ён знаходзіцца далёка ад астуджэння вады, прадукцыйнасць сплаву памяншаецца, а канец дасягае мяжы трываласці на разрыў спачатку, утвараючы ўніз. Нарэшце, перапынак ад найменшай кропкі прадукцыйнасці і становішча перапынку адпавядае вынікам тэставання прадукцыйнасці.
На малюнку 5 паказана крывая цвёрдасці паралельнага раздзела ўзору № 4 і становішча разбурэння. Можна даведацца, што чым далей ад вадзяной астуджальнай лініі, тым ніжэйшы цвёрдасць затрымкі канец тушэння. У той жа час размяшчэнне пералому таксама знаходзіцца ў канцы, дзе цвёрдасць самая нізкая, пераломы 86hb. З табліцы 2 высветлілася, што на канцы вадзяной астуджэння практычна няма пластыкавай дэфармацыі. З табліцы 1 высветлілася, што прадукцыйнасць узору (трываласць на расцяжэнне 298mpa, выхад 266mpa) значна зніжаецца. Трываласць пры расцяжэнні складае ўсяго 298 МПа, што не дасягае трываласці ўраджаю вадзянога астуджанага канца (315mpa). Канец утварыў шыі, калі ён ніжэй за 315 МПа. Перад пераломам у воданепранікальнай воданепранікальнай воданепранікальнай астуджэнні адбылася толькі эластычная дэфармацыя. Па меры таго, як стрэс знік, дэфармацыя на вадзяным астуджаным канцы знік. У выніку колькасць дэфармацыі ў зоне астуджэння вады ў табліцы 2 практычна не змяняецца. Узор парушаецца ў канцы агню з затрымкай, дэфармаваная плошча памяншаецца, а канца цвёрдасці - самая нізкая, што прыводзіць да значнага зніжэння вынікаў прадукцыйнасці.
Вазьміце ўзоры з 100% адтэрмінаванай плошчы тушэння ў канцы 400 -мм узору. На малюнку 6 паказана крывая цвёрдасці. Цвёрдасць паралельнага ўчастка памяншаецца прыблізна да 83-84HB і адносна стабільная. З -за таго ж працэсу прадукцыйнасць прыблізна аднолькавая. У становішчы пералому не знойдзена відавочнай карціны. Прадукцыйнасць сплаву ніжэй, чым у перапоўненай вадзе ўзору.
Для далейшага вывучэння рэгулярнасці прадукцыйнасці і пералому паралельны раздзел узору расцяжэння быў абраны побач з самай нізкай кропкай цвёрдасці (77HB). З табліцы 1 было ўстаноўлена, што прадукцыйнасць значна знізілася, і кропка пералому з'явілася ў самай нізкай кропцы цвёрдасці на малюнку 2.
2.3 Вынікі аналізу ANSYS
На малюнку 7 прыведзены вынікі мадэлявання ANSYS астуджальных крывых у розных пазіцыях. Відаць, што тэмпература ўзору ў воданепранікальнай зоне хутка знізілася. Пасля 5 -х гадоў тэмпература знізілася да ніжэй 100 ° С, а пры 80 мм ад раздзяляльнай лініі тэмпература знізілася прыблізна да 210 ° С у 90 -я гады. Сярэдняе падзенне тэмпературы складае 3,5 ° С/с. Праз 90 секунд у зоне астуджэння тэрмінала тэмпература падае прыблізна да 360 ° С, з сярэдняй хуткасцю падзення 1,9 ° С/с.
Дзякуючы аналізу прадукцыйнасці і вынікаў мадэлявання, устаноўлена, што прадукцыйнасць воданепранікальнай плошчы і затрымкі вобласці тушэння-гэта змена, якая спачатку памяншаецца, а потым нязначна павялічваецца. Закрануты астуджэннем вады каля раздзяляльнай лініі, цеплаправоднасць прымушае ўзор у пэўнай вобласці апускацца з хуткасцю астуджэння менш, чым у астуджэння вады (3,5 ° С/с). У выніку Mg2Si, які ўмацаваны ў матрыцы, абсачыўся ў вялікіх колькасцях у гэтай вобласці, а тэмпература знізілася да прыблізна 210 ° С праз 90 секунд. Вялікая колькасць Mg2Si, абсаджанага прывяло да меншага эфекту астуджэння вады пасля 90 с. Колькасць фазы, якая ўзмацняецца MG2SI, выпадзеная пасля старэння лячэння, значна знізілася, а ў далейшым прадукцыйнасць узору была зніжана. Аднак на затрымку зоны тушэння, далёка ад раздзяляльнай лініі, менш уплывае цеплаправоднасць астуджэння вады, а сплаў адносна павольна астывае пры ўмовах астуджэння паветра (хуткасць астуджэння 1,9 ° С/с). Толькі невялікая частка фазы MG2SI павольна выпадае, а тэмпература - 360С пасля 90 -х гадоў. Пасля астуджэння вады большая частка фазы MG2SI па -ранейшаму знаходзіцца ў матрыцы, і яна рассейваецца і асаджаецца пасля старэння, што гуляе ўмацаваную ролю.
3. Выснова
У ходзе эксперыментаў, якія затрымліваюцца тушэнне, гэта будзе прыведзена да цвёрдасці затрымкі зоны тушэння на перасячэнні нармальнага тушэння і затрымкі тушэння да першага зніжэння, а потым нязначна павялічваецца, пакуль яна нарэшце не стабілізуецца.
Для 6061 алюмініевага сплаву, трываласць пры расцяжэнні пасля нармальнага тушэння і затрымкі тушэння на 90 с - 342mpa і 288mpa адпаведна, а трываласць ураджаю - 315 МПа і 252 МПа, абодва яны адпавядаюць стандартам выканання ўзору.
Існуе вобласць з найменшай цвёрдасцю, якая памяншаецца з 95 ГБ да 77 ГБ пасля нармальнай тушэння. Прадукцыйнасць тут таксама самая нізкая, з трываласцю на расцяжэнне 271 МПа і трываласцю выхаду ў 220 МПа.
У выніку аналізу ANSYS было ўстаноўлена, што хуткасць астуджэння ў самай нізкай кропцы прадукцыйнасці ў затрымцы зоны тушэння 90 -х знізілася прыблізна на 3,5 ° С у секунду, што прыводзіць да недастатковага цвёрдага раствора фазы ўмацавання фазы MG2SI. Згодна з гэтым артыкулам, бачна, што кропка небяспекі прадукцыйнасці з'яўляецца ў затрымцы тушэння на стыку нармальнага тушэння і затрымкі тушэння, і недалёка ад злучэння, што мае важнае значэнне для разумнага ўтрымання экструзійнага хваста Адходы канчатковага працэсу.
Пад рэдакцыяй мая Цзян з алюмініевага мата
Час паведамлення: 28 жніўня 2014 г.
