1.Уводзіны
Алюмініевыя сплавы сярэдняй трываласці дэманструюць спрыяльныя характарыстыкі апрацоўкі, адчувальнасць да загартоўкі, ударную глейкасць і ўстойлівасць да карозіі. Яны шырока выкарыстоўваюцца ў розных галінах прамысловасці, такіх як электроніка і суднаходства, для вытворчасці труб, пруткоў, профіляў і правадоў. У цяперашні час расце попыт на пруткі з алюмініевага сплаву 6082. Каб задаволіць патрабаванні рынку і патрабаванні карыстальнікаў, мы правялі эксперыменты з рознымі працэсамі экструзійнага нагрэву і працэсамі канчатковай тэрмічнай апрацоўкі пруткоў 6082-T6. Наша мэта складалася ў тым, каб вызначыць рэжым тэрмічнай апрацоўкі, які задавальняе патрабаванням да механічных характарыстык гэтых пруткоў.
2. Эксперыментальныя матэрыялы і ход вытворчага працэсу
2.1 Эксперыментальныя матэрыялы
Ліцейныя зліткі памерам Ф162×500 выраблялі метадам паўбесперапыннага ліцця і падвяргалі нераўнамернай апрацоўцы. Металургічная якасць зліткаў адпавядала тэхнічным стандартам унутранага кантролю кампаніі. Хімічны склад сплаву 6082 паказаны ў табліцы 1.
2.2 Ход вытворчага працэсу
Эксперыментальныя 6082 бруска мелі характарыстыку Ф14 мм. Экструзійны кантэйнер меў дыяметр Ф170 мм з канструкцыяй экструзіі з 4 адтулінамі і каэфіцыентам экструзіі 18,5. Канкрэтны тэхналагічны працэс уключаў нагрэў злітка, экструзію, загартоўку, выпростванне пры выцягванні і адбор проб, праўку на роліках, канчатковую рэзку, штучнае старэнне, праверку якасці і дастаўку.
3.Эксперыментальныя задачы
Мэтай гэтага даследавання было вызначыць параметры працэсу тэрмічнай апрацоўкі экструзіі і канчатковыя параметры тэрмічнай апрацоўкі, якія ўплываюць на прадукцыйнасць пруткоў 6082-T6, у канчатковым выніку дасягненне стандартных патрабаванняў да прадукцыйнасці. Згодна са стандартамі, падоўжныя механічныя ўласцівасці сплаву 6082 павінны адпавядаць характарыстыкам, пералічаным у табліцы 2.
4.Эксперыментальны падыход
4.1 Даследаванне тэрмічнай апрацоўкі экструзіі
Даследаванне тэрмічнай апрацоўкі экструзіі ў першую чаргу было сканцэнтравана на ўплыве тэмпературы экструзіі ліцця злітка і тэмпературы экструзійнага кантэйнера на механічныя ўласцівасці. Выбар канкрэтных параметраў падрабязна апісаны ў табліцы 3.
4.2. Даследаванне тэрмічнай апрацоўкі цвёрдага раствора і старэння
Для працэсу тэрмічнай апрацоўкі цвёрдага раствора і старэння быў выкарыстаны артаганальны эксперыментальны план. Выбраныя ўзроўні фактараў прыведзены ў табліцы 4 з табліцай артаганальнага дызайну, пазначанай як IJ9(34).
5.Вынікі і аналіз
5.1. Вынікі і аналіз экструзійнай тэрмічнай апрацоўкі
Вынікі экструзійных эксперыментаў па тэрмічнай апрацоўцы прадстаўлены ў табліцы 5 і на малюнку 1. Дзевяць узораў былі ўзятыя для кожнай групы, і былі вызначаны іх сярэднія механічныя характарыстыкі. На падставе металаграфічнага аналізу і хімічнага складу ўстаноўлены рэжым тэрмічнай апрацоўкі: загартоўка пры 520°С на працягу 40 хвілін і вытрымка пры 165°С на працягу 12 гадзін. З табліцы 5 і малюнка 1 можна заўважыць, што па меры павышэння тэмпературы экструзіі ліцця злітка і тэмпературы экструзійнага кантэйнера трываласць на разрыў і мяжа цякучасці паступова павялічваліся. Найлепшыя вынікі былі атрыманы пры тэмпературы экструзіі 450-500°C і тэмпературы экструзійнага кантэйнера 450°C, што адпавядала стандартным патрабаванням. Гэта адбылося з-за эфекту ўмацавання халоднай апрацоўкай пры больш нізкіх тэмпературах экструзіі, выклікаючы разломы межаў зерняў і ўзмоцненае раскладанне цвёрдага раствора паміж A1 і Mn падчас награвання перад загартоўкай, што прыводзіць да рэкрышталізацыі. Па меры павышэння тэмпературы экструзіі канчатковая трываласць Rm прадукту значна палепшылася. Калі тэмпература экструзійнага кантэйнера набліжалася да тэмпературы злітка або перавышала яе, нераўнамерная дэфармацыя памяншалася, памяншаючы глыбіню кольцаў грубага збожжа і павялічваючы мяжу цякучасці Rm. Такім чынам, разумнымі параметрамі экструзійнай тэрмічнай апрацоўкі з'яўляюцца: тэмпература экструзіі злітка 450-500°C і тэмпература экструзійнага кантэйнера 430-450°C.
5.2 Артаганальныя эксперыментальныя вынікі і аналіз цвёрдага раствора і старэння
Табліца 6 паказвае, што аптымальнымі ўзроўнямі з'яўляюцца A3B1C2D3 з загартоўкай пры 520°C, тэмпературай штучнага старэння паміж 165-170°C і працягласцю старэння 12 гадзін, што прыводзіць да высокай трываласці і пластычнасці пруткоў. У працэсе загартоўкі ўтвараецца перанасычаны цвёрды раствор. Пры больш нізкіх тэмпературах загартоўкі канцэнтрацыя перанасычанага цвёрдага раствора памяншаецца, што ўплывае на трываласць. Тэмпература загартоўкі каля 520°C значна ўзмацняе эфект умацавання цвёрдага раствора, выкліканага загартоўкай. Інтэрвал паміж загартоўкай і штучным старэннем, то ёсць захоўванне пры пакаёвай тэмпературы, моцна ўплывае на механічныя ўласцівасці. Асабліва гэта выяўляецца для стрыжняў, якія не расцягваюцца пасля загартоўкі. Калі інтэрвал паміж загартоўкай і вытрымкай перавышае 1 гадзіну, трываласць, асабліва мяжа цякучасці, значна зніжаецца.
5.3 Металаграфічны аналіз мікраструктуры
Аналіз пры вялікім павелічэнні і палярызаваны аналіз праводзіліся на брусках 6082-T6 пры тэмпературах цвёрдага раствора 520°C і 530°C. Фатаграфіі з вялікім павелічэннем паказалі раўнамернае выпадзенне злучэння з вялікай колькасцю раўнамерна размеркаваных часціц фазы асадка. Аналіз палярызаванага святла з дапамогай абсталявання Axiovert200 паказаў выразныя адрозненні ў фотаздымках зярністай структуры. Цэнтральная вобласць дэманстравала дробныя і аднастайныя збожжа, у той час як па краях дэманстравалася некаторая перакрышталізацыя з падоўжанымі зернямі. Гэта звязана з ростам ядраў крышталяў пры высокіх тэмпературах, утвараючы грубыя ігольчастыя ападкі.
6. Ацэнка вытворчай практыкі
У рэальным вытворчасці статыстыка механічных характарыстык была праведзена для 20 партый пруткоў і 20 партый профіляў. Вынікі паказаны ў табліцах 7 і 8. У рэальным вытворчасці наш працэс экструзіі выконваўся пры тэмпературах, якія давалі ўзоры ў стане T6, і механічныя характарыстыкі адпавядалі мэтавым значэнням.
7.Заключэнне
(1) Параметры тэрмічнай апрацоўкі экструзіі: тэмпература экструзіі зліткаў 450-500°C; тэмпература экструзійнага кантэйнера 430-450°C.
(2) Канчатковыя параметры тэрмічнай апрацоўкі: аптымальная тэмпература цвёрдага раствора 520-530°C; тэмпература вытрымкі 165±5°C, працягласць вытрымкі 12 гадзін; інтэрвал паміж загартоўкай і вытрымкай не павінен перавышаць 1 гадзіны.
(3) На падставе практычнай ацэнкі жыццяздольны працэс тэрмічнай апрацоўкі ўключае: тэмпературу экструзіі 450-530°C, тэмпературу экструзійнага кантэйнера 400-450°C; тэмпература цвёрдага раствора 510-520°С; рэжым вытрымкі 155-170°С на працягу 12 гадзін; няма канкрэтнага абмежавання на інтэрвал паміж загартоўкай і старэннем. Гэта можа быць уключана ў рэкамендацыі па эксплуатацыі працэсу.
Пад рэдакцыяй Мэй Цзян з MAT Aluminium
Час публікацыі: 15 сакавіка 2024 г
