Automobiļu vieglā svara samazināšana ir kopīgs globālās autobūves nozares mērķis. Alumīnija sakausējuma materiālu izmantošanas palielināšana automobiļu komponentēs ir modernu jauna tipa transportlīdzekļu attīstības virziens. 6082 alumīnija sakausējums ir termiski apstrādājams, stiprināts alumīnija sakausējums ar mērenu izturību, lielisku formējamību, metināmību, noguruma izturību un izturību pret koroziju. Šo sakausējumu var izspiest caurulēs, stieņos un profilos, un to plaši izmanto automobiļu komponentos, metinātās konstrukcijas daļās, transportā un būvniecības nozarē.
Pašlaik Ķīnā ir ierobežoti pētījumi par 6082 alumīnija sakausējumu izmantošanai jaunos enerģijas transportlīdzekļos. Tāpēc šajā eksperimentālajā pētījumā tiek pētīta 6082 alumīnija sakausējuma elementu satura diapazona, ekstrūzijas procesa parametru, dzēšanas metožu uc ietekme uz sakausējuma profila veiktspēju un mikrostruktūru. Šī pētījuma mērķis ir optimizēt sakausējuma sastāvu un procesa parametrus, lai ražotu 6082 alumīnija sakausējuma materiālus, kas piemēroti jauniem enerģijas transportlīdzekļiem.
1. Pārbaudes materiāli un metodes
Eksperimentālā procesa plūsma: sakausējuma sastāva attiecība – lietņu kausēšana – stieņu homogenizācija – stieņu zāģēšana sagatavēs – profilu ekstrūzija – profilu rūdīšana rindā – mākslīgā novecošana – testa paraugu sagatavošana.
1.1. Lietņu sagatavošana
Starptautiskajā 6082 alumīnija sakausējuma kompozīciju diapazonā tika atlasītas trīs kompozīcijas ar šaurākiem kontroles diapazoniem, kas marķētas kā 6082-/6082″, 6082-Z, ar tādu pašu Si elementa saturu. Mg elementa saturs, y > z; Mn elementa saturs, x > y > z; Cr, Ti elementa saturs, x > y = z. Konkrētā sakausējuma sastāva mērķa vērtības ir parādītas 1. tabulā. Liešanas liešana tika veikta, izmantojot daļēji nepārtrauktas ūdens dzesēšanas liešanas metodi, kam sekoja homogenizācijas apstrāde. Visi trīs lietņi tika homogenizēti, izmantojot rūpnīcā izveidoto sistēmu 560°C temperatūrā 2 stundas ar ūdens miglas dzesēšanu.
1.2. Profilu izspiešana
Ekstrūzijas procesa parametri tika atbilstoši pielāgoti sagatavju sildīšanas temperatūrai un dzesēšanas dzesēšanas ātrumam. Ekstrūdēto profilu šķērsgriezums parādīts 1. attēlā Ekstrūzijas procesa parametri parādīti 2. tabulā Ekstrūdēto profilu formēšanas statuss parādīts 2. attēlā.
2. Testa rezultāti un analīze
6082 alumīnija sakausējuma profilu specifiskais ķīmiskais sastāvs trīs sastāva diapazonos tika noteikts, izmantojot Šveices ARL tiešās nolasīšanas spektrometru, kā parādīts 3.
2.1 Veiktspējas pārbaude
Lai salīdzinātu, tika pārbaudīta trīs sastāva diapazona sakausējuma profilu veiktspēja ar dažādām rūdīšanas metodēm, identiskiem ekstrūzijas parametriem un novecošanas procesiem.
2.1.1. Mehāniskā veiktspēja
Pēc 8 stundu mākslīgās novecošanas 175°C temperatūrā no profilu ekstrūzijas virziena tika ņemti standarta paraugi stiepes pārbaudei, izmantojot Shimadzu AG-X100 elektronisko universālo testēšanas iekārtu. Mehāniskā veiktspēja pēc mākslīgās novecošanas dažādiem sastāviem un dzēšanas metodēm parādīta 4. tabulā.
No 4. tabulas redzams, ka visu profilu mehāniskās veiktspējas pārsniedz valsts standarta vērtības. Profiliem, kas ražoti no 6082-Z sakausējuma sagatavēm, pēc lūzuma bija mazāks pagarinājums. Profiliem, kas ražoti no 6082-7 sakausējuma sagatavēm, bija visaugstākā mehāniskā veiktspēja. 6082-X sakausējuma profiliem ar dažādām cieto šķīdumu metodēm bija augstāka veiktspēja ar ātras dzesēšanas dzēšanas metodēm.
2.1.2. Liekšanas veiktspējas pārbaude
Izmantojot elektronisko universālo testēšanas iekārtu, paraugiem tika veikti trīspunktu lieces testi, un lieces rezultāti ir parādīti 3. attēlā. 3. attēlā parādīts, ka izstrādājumiem, kas ražoti no 6082-Z sakausējuma sagatavēm, uz virsmas bija izteikta apelsīna miziņa un plaisāšana. saliekto paraugu aizmugure. Izstrādājumiem, kas ražoti no 6082-X sakausējuma sagatavēm, bija labāka lieces veiktspēja, gludas virsmas bez apelsīna mizas un tikai nelielas plaisas vietās, ko ierobežoja ģeometriskie apstākļi liekto paraugu aizmugurē.
2.1.3. Pārbaude ar lielu palielinājumu
Mikrostruktūras analīzei paraugi tika novēroti ar Carl Zeiss AX10 optisko mikroskopu. Mikrostruktūras analīzes rezultāti trīs sastāva diapazona sakausējuma profiliem ir parādīti 4. attēlā. 4. attēlā redzams, ka no 6082-X stieņa un 6082-K sakausējuma sagatavēm ražoto produktu graudu izmērs bija līdzīgs, ar nedaudz labāku graudu izmēru 6082-X. sakausējums salīdzinājumā ar 6082-y sakausējumu. Produktiem, kas ražoti no 6082-Z sakausējuma sagatavēm, bija lielāki graudu izmēri un biezāki garozas slāņi, kas vieglāk noveda pie virsmas apelsīna mizas un vājināja iekšējo metāla saiti.
2.2. Rezultātu analīze
Pamatojoties uz iepriekšminētajiem testa rezultātiem, var secināt, ka sakausējuma sastāva diapazona dizains būtiski ietekmē ekstrudēto profilu mikrostruktūru, veiktspēju un formējamību. Palielināts Mg elementa saturs samazina sakausējuma plastiskumu un izraisa plaisu veidošanos ekstrūzijas laikā. Lielākam Mn, Cr un Ti saturam ir pozitīva ietekme uz mikrostruktūras uzlabošanu, kas savukārt pozitīvi ietekmē virsmas kvalitāti, lieces veiktspēju un vispārējo veiktspēju.
3.Secinājums
Mg elements būtiski ietekmē 6082 alumīnija sakausējuma mehāniskās īpašības. Palielināts Mg saturs samazina sakausējuma plastiskumu un izraisa plaisu veidošanos ekstrūzijas laikā.
Mn, Cr un Ti pozitīvi ietekmē mikrostruktūras uzlabošanos, kā rezultātā uzlabojas ekstrudēto izstrādājumu virsmas kvalitāte un lieces veiktspēja.
Dažādas dzesēšanas dzesēšanas intensitātes ievērojami ietekmē 6082 alumīnija sakausējuma profilu veiktspēju. Automašīnām, izmantojot ūdens miglas dzēšanas procesu, kam seko ūdens smidzināšanas dzesēšana, tiek nodrošināta labāka mehāniskā veiktspēja un tiek nodrošināta profilu formas un izmēru precizitāte.
Rediģēja May Jiang no MAT Aluminium
Izlikšanas laiks: 26.03.2024
