1.Įvadas
Vidutinio stiprumo aliuminio lydiniai pasižymi palankiomis apdorojimo savybėmis, gesinimo jautrumu, atsparumu smūgiams ir atsparumu korozijai. Jie plačiai naudojami įvairiose pramonės šakose, tokiose kaip elektronika ir jūra, gaminant vamzdžius, strypus, profilius ir laidus. Šiuo metu didėja 6082 aliuminio lydinio strypų paklausa. Siekdami patenkinti rinkos poreikius ir vartotojų reikalavimus, atlikome įvairių 6082-T6 strypų ekstruzijos šildymo ir galutinio terminio apdorojimo procesų eksperimentus. Mūsų tikslas buvo nustatyti terminio apdorojimo režimą, kuris atitiktų šių strypų mechaninio veikimo reikalavimus.
2. Eksperimentinės medžiagos ir gamybos proceso eiga
2.1 Eksperimentinės medžiagos
Liejimo luitai, kurių dydis Ф162×500, buvo pagaminti pusiau ištisinio liejimo būdu ir apdoroti nevienodai. Metalurginė luitų kokybė atitiko įmonės vidaus kontrolės techninius standartus. 6082 lydinio cheminė sudėtis parodyta 1 lentelėje.
2.2 Gamybos proceso eiga
Eksperimentinių 6082 strypų specifikacija buvo Ф14 mm. Ekstruzijos konteinerio skersmuo buvo Ф170 mm su 4 skylių ekstruzijos konstrukcija ir ekstruzijos koeficientu 18,5. Konkretus proceso srautas apėmė luito kaitinimą, ekstruziją, grūdinimą, tiesinimą ir mėginių ėmimą tempimu, tiesinimą voleliu, galutinį pjovimą, dirbtinį sendinimą, kokybės tikrinimą ir pristatymą.
3. Eksperimentiniai tikslai
Šio tyrimo tikslas buvo nustatyti ekstruzijos terminio apdorojimo proceso parametrus ir galutinius terminio apdorojimo parametrus, turinčius įtakos 6082-T6 strypų veikimui, galiausiai pasiekiant standartinius veikimo reikalavimus. Pagal standartus 6082 lydinio išilginės mechaninės savybės turi atitikti 2 lentelėje nurodytas specifikacijas.
4. Eksperimentinis metodas
4.1 Ekstruzijos terminio apdorojimo tyrimas
Ekstruzijos terminio apdorojimo tyrimas visų pirma buvo skirtas liejimo luito ekstruzijos temperatūros ir ekstruzijos talpyklos temperatūros poveikiui mechaninėms savybėms. Konkrečių parametrų parinktys išsamiai aprašytos 3 lentelėje.
4.2 Kieto tirpalo ir senėjimo terminio apdorojimo tyrimas
Kietojo tirpalo ir senėjimo terminio apdorojimo procesui buvo naudojamas stačiakampis eksperimentinis dizainas. Pasirinkti faktorių lygiai pateikti 4 lentelėje, o stačiakampio dizaino lentelė pažymėta kaip IJ9(34).
5.Rezultatai ir analizė
5.1 Ekstruzinio terminio apdorojimo eksperimento rezultatai ir analizė
Ekstruzinio terminio apdorojimo eksperimentų rezultatai pateikti 5 lentelėje ir 1 paveiksle. Kiekvienai grupei buvo paimti devyni mėginiai ir nustatyti jų mechaninių charakteristikų vidurkiai. Remiantis metalografine analize ir chemine sudėtimi, buvo nustatytas terminio apdorojimo režimas: gesinimas 520°C temperatūroje 40 minučių ir brandinimas 165°C temperatūroje 12 valandų. Iš 5 lentelės ir 1 paveikslo galima pastebėti, kad didėjant liejimo luito ekstruzijos temperatūrai ir ekstruzijos talpyklos temperatūrai, palaipsniui didėjo ir tempiamasis stipris, ir takumo riba. Geriausi rezultatai buvo gauti esant 450-500°C ekstruzijos temperatūrai ir 450°C ekstruzijos konteinerio temperatūrai, kuri atitiko standartinius reikalavimus. Tai lėmė šalto darbo kietėjimas esant žemesnėms ekstruzijos temperatūroms, sukeldamas grūdų ribos įtrūkimus ir padidėjusį kietojo tirpalo skilimą tarp A1 ir Mn kaitinant prieš gesinimą, dėl kurio įvyko perkristalizacija. Didėjant ekstruzijos temperatūrai, produkto ribinis stipris Rm žymiai pagerėjo. Ekstruzijos bako temperatūrai priartėjus arba viršijus luito temperatūrą, sumažėjo netolygi deformacija, mažėja stambių grūdelių žiedų gylis ir padidėjo takumo riba Rm. Taigi, pagrįsti ekstruzinio terminio apdorojimo parametrai yra: luito ekstruzijos temperatūra 450-500 °C ir ekstruzijos konteinerio temperatūra 430-450 °C.
5.2 Kieto tirpalo ir senėjimo stačiakampio eksperimento rezultatai ir analizė
6 lentelėje parodyta, kad optimalūs lygiai yra A3B1C2D3, kai gesinamas 520 °C temperatūroje, dirbtinio sendinimo temperatūra yra 165–170 °C, o brandinimo trukmė yra 12 valandų, todėl strypai yra tvirti ir plastiški. Gesinimo procesas sudaro persotintą kietą tirpalą. Esant žemesnei gesinimo temperatūrai, persotinto kietojo tirpalo koncentracija mažėja, o tai turi įtakos stiprumui. Maždaug 520 °C gesinimo temperatūra žymiai padidina gesinimo sukelto kieto tirpalo stiprinimo poveikį. Intervalas tarp gesinimo ir dirbtinio sendinimo, ty laikymo kambario temperatūroje, labai įtakoja mechanines savybes. Tai ypač ryšku strypams, kurie po grūdinimo nėra ištempti. Kai intervalas tarp grūdinimo ir brandinimo viršija 1 valandą, stipris, ypač takumo riba, žymiai sumažėja.
5.3 Metalografinės mikrostruktūros analizė
Didelio padidinimo ir poliarizacijos analizės buvo atliktos naudojant 6082-T6 barus, kai kieto tirpalo temperatūra buvo 520 ° C ir 530 ° C. Didelio padidinimo nuotraukos atskleidė vienodą junginių nusodinimą su gausios nuosėdų fazės dalelėmis, kurios tolygiai pasiskirstė. Poliarizuotos šviesos analizė naudojant Axiovert200 įrangą parodė ryškius grūdelių struktūros nuotraukų skirtumus. Centrinėje srityje buvo matyti maži ir vienodi grūdeliai, o kraštai šiek tiek persikristalizavo su pailgais grūdeliais. Taip yra dėl to, kad aukštoje temperatūroje auga kristalų branduoliai ir susidaro stambios adatos formos nuosėdos.
6. Gamybos praktikos vertinimas
Faktinėje gamyboje mechaninių charakteristikų statistika buvo atlikta 20 strypų partijų ir 20 profilių partijų. Rezultatai pateikti 7 ir 8 lentelėse. Faktinėje gamyboje mūsų ekstruzijos procesas buvo atliktas esant T6 būsenos mėginių temperatūrai, o mechaninės charakteristikos atitiko tikslines vertes.
7.Išvada
(1) Ekstruzijos terminio apdorojimo parametrai: luitų ekstruzijos temperatūra 450-500°C; ekstruzijos konteinerio temperatūra 430-450°C.
(2) Galutiniai terminio apdorojimo parametrai: Optimali kieto tirpalo temperatūra 520-530°C; sendinimo temperatūra 165±5°C, brandinimo trukmė 12 valandų; intervalas tarp gesinimo ir brandinimo neturi būti ilgesnis kaip 1 valanda.
(3) Remiantis praktiniu įvertinimu, perspektyvus terminio apdorojimo procesas apima: ekstruzijos temperatūrą 450–530 °C, ekstruzijos konteinerio temperatūrą 400–450 °C; kieto tirpalo temperatūra 510-520°C; sendinimo režimas 155-170°C 12 valandų; nėra konkrečių intervalo tarp gesinimo ir senėjimo apribojimų. Tai gali būti įtraukta į proceso veikimo gaires.
Redagavo May Jiang iš MAT Aluminium
Paskelbimo laikas: 2024-03-15
