1.Ievads
Vidējas stiprības alumīnija sakausējumiem ir labvēlīgas apstrādes īpašības, rūdīšanas jutība, triecienizturība un izturība pret koroziju. Tos plaši izmanto dažādās nozarēs, piemēram, elektronikā un kuģniecībā, cauruļu, stieņu, profilu un vadu ražošanā. Pašlaik pieaug pieprasījums pēc 6082 alumīnija sakausējuma stieņiem. Lai apmierinātu tirgus prasības un lietotāju prasības, mēs veicām eksperimentus ar dažādiem ekstrūzijas karsēšanas procesiem un galīgajiem termiskās apstrādes procesiem 6082-T6 stieņiem. Mūsu mērķis bija noteikt termiskās apstrādes režīmu, kas atbilst šo stieņu mehāniskās veiktspējas prasībām.
2. Eksperimentālie materiāli un ražošanas procesa plūsma
2.1. Eksperimentālie materiāli
Liešanas lietņi ar izmēru Ф162×500 tika ražoti ar daļēji nepārtrauktas liešanas metodi un pakļauti nevienmērīgai apstrādei. Lietu metalurģiskā kvalitāte atbilda uzņēmuma iekšējās kontroles tehniskajiem standartiem. 6082 sakausējuma ķīmiskais sastāvs ir parādīts 1. tabulā.
2.2. Ražošanas procesa plūsma
Eksperimentālajiem 6082 stieņiem bija Ф14 mm specifikācija. Ekstrūzijas tvertnes diametrs bija Ф170 mm ar 4 caurumu ekstrūzijas konstrukciju un ekstrūzijas koeficientu 18,5. Īpašā procesa plūsmā ietilpa lietņa karsēšana, ekstrūzija, rūdīšana, iztaisnošana ar stiepšanu un paraugu ņemšana, rullīšu iztaisnošana, galīgā griešana, mākslīgā novecošana, kvalitātes pārbaude un piegāde.
3. Eksperimentālie mērķi
Šī pētījuma mērķis bija noteikt ekstrūzijas termiskās apstrādes procesa parametrus un galīgos termiskās apstrādes parametrus, kas ietekmē 6082-T6 stieņu veiktspēju, galu galā sasniedzot standarta veiktspējas prasības. Saskaņā ar standartiem sakausējuma 6082 gareniskajām mehāniskajām īpašībām jāatbilst 2. tabulā norādītajām specifikācijām.
4. Eksperimentālā pieeja
4.1. Ekstrūzijas termiskās apstrādes izmeklēšana
Ekstrūzijas termiskās apstrādes izmeklēšana galvenokārt bija vērsta uz liešanas lietņu ekstrūzijas temperatūras un ekstrūzijas tvertnes temperatūras ietekmi uz mehāniskajām īpašībām. Konkrēto parametru atlase ir detalizēta 3. tabulā.
4.2. Cieto šķīdumu un novecošanas termiskās apstrādes izpēte
Cietā šķīduma un novecošanas termiskās apstrādes procesam tika izmantots ortogonāls eksperimentāls dizains. Izvēlētie faktoru līmeņi ir norādīti 4. tabulā, ortogonālā dizaina tabula apzīmēta kā IJ9(34).
5. Rezultāti un analīze
5.1. Ekstrūzijas termiskās apstrādes eksperimenta rezultāti un analīze
Ekstrūzijas termiskās apstrādes eksperimentu rezultāti ir parādīti 5. tabulā un 1. attēlā. Katrai grupai tika paņemti deviņi paraugi un tika noteikti to mehāniskās veiktspējas vidējie rādītāji. Pamatojoties uz metalogrāfisko analīzi un ķīmisko sastāvu, tika izveidots termiskās apstrādes režīms: dzesēšana 520 ° C temperatūrā 40 minūtes un izturēšana 165 ° C temperatūrā 12 stundas. No 5. tabulas un 1. attēla var novērot, ka, palielinoties liešanas lietņu ekstrūzijas temperatūrai un ekstrūzijas tvertnes temperatūrai, pakāpeniski pieauga gan stiepes izturība, gan tecēšanas robeža. Vislabākie rezultāti tika iegūti ekstrūzijas temperatūrā 450-500°C un ekstrūzijas konteinera temperatūrā 450°C, kas atbilda standarta prasībām. Tas bija saistīts ar aukstā darba sacietēšanas ietekmi pie zemākām ekstrūzijas temperatūrām, izraisot graudu robežu lūzumus un pastiprinātu cietā šķīduma sadalīšanos starp A1 un Mn karsēšanas laikā pirms dzēšanas, izraisot pārkristalizāciju. Ekstrūzijas temperatūrai paaugstinoties, produkta galīgā izturība Rm ievērojami uzlabojās. Ekstrūzijas tvertnes temperatūrai tuvojoties vai pārsniedzot lietņu temperatūru, nevienmērīga deformācija samazinājās, samazinot rupjo graudu gredzenu dziļumu un palielinot tecēšanas robežu Rm. Tādējādi ekstrūzijas termiskās apstrādes saprātīgie parametri ir: stieņa ekstrūzijas temperatūra 450-500 °C un ekstrūzijas tvertnes temperatūra 430-450 °C.
5.2. Ciets šķīdums un novecošana, ortogonālie eksperimentālie rezultāti un analīze
6. tabulā parādīts, ka optimālie līmeņi ir A3B1C2D3 ar rūdīšanu 520°C, mākslīgās novecošanas temperatūru starp 165-170°C un novecošanas ilgumu 12 stundas, kā rezultātā stieņiem ir augsta izturība un plastiskums. Rūdīšanas procesā veidojas pārsātināts ciets šķīdums. Zemākā dzēšanas temperatūrā pārsātinātā cietā šķīduma koncentrācija samazinās, ietekmējot izturību. Dzēšanas temperatūra aptuveni 520°C ievērojami uzlabo dzēšanas izraisīto cieto šķīdumu stiprināšanas efektu. Intervāls starp rūdīšanu un mākslīgo novecošanu, ti, uzglabāšanu istabas temperatūrā, lielā mērā ietekmē mehāniskās īpašības. Tas ir īpaši izteikts stieņiem, kas pēc dzēšanas nav izstiepti. Ja intervāls starp rūdīšanu un novecošanu pārsniedz 1 stundu, stiprība, īpaši tecēšanas robeža, ievērojami samazinās.
5.3. Metalogrāfiskās mikrostruktūras analīze
Liela palielinājuma un polarizētās analīzes tika veiktas uz 6082-T6 stieņiem cietā šķīduma temperatūrā 520 ° C un 530 ° C. Fotoattēli ar lielu palielinājumu atklāja vienmērīgu savienojumu nokrišņu daudzumu ar vienmērīgi sadalītām bagātīgām nokrišņu fāzes daļiņām. Polarizētās gaismas analīze, izmantojot Axiovert200 aprīkojumu, parādīja izteiktas atšķirības graudu struktūras fotoattēlos. Centrālajā zonā bija redzami mazi un viendabīgi graudi, savukārt malās bija redzama pārkristalizācija ar iegareniem graudiem. Tas ir saistīts ar kristālu kodolu augšanu augstās temperatūrās, veidojot rupjas adatai līdzīgas nogulsnes.
6.Ražošanas prakses novērtējums
Faktiskajā ražošanā mehāniskās veiktspējas statistika tika veikta 20 stieņu partijām un 20 profilu partijām. Rezultāti ir parādīti 7. un 8. tabulā. Faktiskajā ražošanā mūsu ekstrūzijas process tika veikts temperatūrā, kuras rezultātā tika iegūti T6 stāvokļa paraugi, un mehāniskā veiktspēja atbilda mērķa vērtībām.
7.Secinājums
(1) Ekstrūzijas termiskās apstrādes parametri: lietņu ekstrūzijas temperatūra 450-500°C; ekstrūzijas tvertnes temperatūra 430-450°C.
(2) Galīgie termiskās apstrādes parametri: Optimālā cietā šķīduma temperatūra 520-530°C; novecošanas temperatūra 165±5°C, izturēšanas ilgums 12 stundas; intervāls starp dzēšanu un novecošanu nedrīkst pārsniegt 1 stundu.
(3) Pamatojoties uz praktisko novērtējumu, dzīvotspējīgs termiskās apstrādes process ietver: ekstrūzijas temperatūru 450-530°C, ekstrūzijas konteinera temperatūru 400-450°C; cietā šķīduma temperatūra 510-520°C; novecošanas režīms 155-170°C 12 stundas; nav īpašu ierobežojumu intervālam starp dzēšanu un novecošanu. To var iekļaut procesa darbības vadlīnijās.
Rediģēja May Jiang no MAT Aluminium
Izlikšanas laiks: 15.03.2024
