1. Wprowadzenie
Stopy aluminium o sile średniej wykazują korzystne charakterystykę przetwarzania, wrażliwość na wygaszanie, wytrzymałość uderzenia i odporność na korozję. Są one szeroko stosowane w różnych branżach, takich jak elektronika i morskie, do produkcji rur, prętów, profili i przewodów. Obecnie istnieje rosnące zapotrzebowanie na 6082 aluminiowe słupki stopu. Aby zaspokoić wymagania rynkowe i wymagania użytkowników, przeprowadziliśmy eksperymenty dotyczące różnych procesów ogrzewania wytłaczania i końcowych procesów uzdatniania ciepła dla barów 6082-T6. Naszym celem było zidentyfikowanie schematu obróbki cieplnej, który spełnia mechaniczne wymagania dotyczące wydajności dla tych słupków.
2. Eksperymentalne materiały i przepływ procesu produkcji
2.1 Materiały eksperymentalne
Wlewki odlewu o wielkości ф162 × 500 zostały wyprodukowane metodą odlewania częściowo-ciągłego i poddano leczeniu nierównomiernym. Jakość metalurgicznej wlewków spełniła standardy techniczne kontroli wewnętrznej firmy. Skład chemiczny stopu 6082 pokazano w tabeli 1.
2.2 Przepływ procesu produkcji
Eksperymentalne paski 6082 miało specyfikację ф14 mm. Pojemnik wytłaczania miał średnicę ф170 mm z 4-hole wytłaczającym i współczynnikiem wytłaczania 18,5. Specyficzny przepływ procesu obejmował podgrzewanie wlewki, wytłaczanie, hartowanie, rozciąganie i pobieranie próbek, prostowanie wałków, ostateczne cięcie, sztuczne starzenie się, kontrolę jakości i dostarczanie.
3. Eksperymentalne cele
Celem tego badania było zidentyfikowanie parametrów procesu obróbki cieplnej wytłaczania i parametrów końcowych obróbki cieplnej, które wpływają na wydajność pasków 6082-T6, ostatecznie osiągając standardowe wymagania dotyczące wydajności. Zgodnie ze standardami podłużne właściwości mechaniczne stopu 6082 powinny spełniać specyfikacje wymienione w tabeli 2.
4. Podejście eksperymentalne
4.1 Badanie obróbki cieplnej wytłaczania
Badanie obróbki cieplnej wytłaczania koncentrowało się przede wszystkim na skutkach temperatury wytłaczania wlewek i temperatury pojemnika wytłaczania na właściwości mechaniczne. Specyficzne wybór parametrów szczegółowo opisano w tabeli 3.
4.2 Badanie roztworu stałego i starzenia się ciepła
Do procesu stałego roztworu i starzejącego się leczenia ciepła zastosowano ortogonalny projekt eksperymentalny. Wybrane poziomy czynników podano w tabeli 4, z ortogonalną tabelą projektową oznaczoną jako IJ9 (34).
5. Obsługi i analiza
5.1 Wyniki i analiza Eksperymentu o obróbce cieplnej wytłaczania
Wyniki eksperymentów o obróbce cieplnej wytłaczania przedstawiono w tabeli 5 i ryc. 1. Wzięto dziewięć próbek dla każdej grupy i określono ich mechaniczne średnie wydajności. Na podstawie analizy metalograficznej i składu chemicznego ustalono schemat obróbki cieplnej: gaszenie w 520 ° C przez 40 minut i starzenie się w 165 ° C przez 12 godzin. Z tabeli 5 i ryc. 1 można zaobserwować, że wraz ze wzrostem temperatury wytłaczania wlewu i temperatury pojemnika wytłaczania zarówno wytrzymałość na rozciąganie, jak i granica plastyczności stopniowo rosła. Najlepsze wyniki uzyskano w temperaturach wytłaczania 450-500 ° C i temperaturze pojemnika wytłaczania 450 ° C, co spełniało standardowe wymagania. Było to spowodowane wpływem utwardzania na zimno przy niższych temperaturach wytłaczania, powodujące złamania granicy ziarna i zwiększone roztwór stałego roztworu między A1 i MN podczas ogrzewania przed wygaszaniem, prowadząc do rekrystalizacji. Wraz ze wzrostem temperatury wytłaczania znacznie poprawiła się najwyższa wytrzymałość produktu. Gdy temperatura pojemnika wytłaczania zbliżyła się lub przekroczyła temperaturę wlewki, nierównomierne odkształcenie zmniejszyło się, zmniejszając głębokość pierścieni gruboziarnistej ziarna i zwiększając granicę plastyczności RM. Zatem rozsądne parametry do obróbki ciepła wytłaczania są: temperatura wytłaczania wlewu 450-500 ° C i temperatura pojemnika wytłaczania 430-450 ° C.
5.2 Roztwór stałego i starzejący się wyniki eksperymentalne i analiza ortogonalne
Tabela 6 pokazuje, że optymalne poziomy to A3B1C2D3, z gaszeniem w temperaturze 520 ° C, sztucznej temperatury starzenia między 165-170 ° C oraz czasem starzenia 12 godzin, co powoduje wysoką wytrzymałość i plastyczność prętów. Proces wygaszania tworzy przesycone stałe roztwór. W niższych temperaturach wygaszania stężenie przesyconego roztworu stałego zmniejsza się, wpływając na wytrzymałość. Temperatura wygaszania około 520 ° C znacznie zwiększa efekt wzmacniania roztworu stałego indukowanego hartowaniem. Odstęp między wygaszaniem a sztucznym starzeniem się, IE, przechowywaniem temperatury pokojowej, ma duży wpływ na właściwości mechaniczne. Jest to szczególnie wyraźne w przypadku prętów, które nie są rozciągnięte po wygaszaniu. Gdy przedział między wygaszeniem a starzeniem się przekracza 1 godzinę, siła, zwłaszcza granica plastyczności, znacznie się zmniejsza.
5.3 Analiza mikrostruktury metalograficznej
Analizy o wysokim magnizacji i spolaryzowane analizy przeprowadzono na prętach 6082-T6 w temperaturach roztworu stałego 520 ° C i 530 ° C. Zdjęcia o wysokim magnifikacji ujawniły jednolite wytrącanie związku z obfitymi cząstkami fazy osadowej równomiernie rozłożone. Analiza światła spolaryzowana za pomocą urządzeń Axiovert200 wykazała wyraźne różnice w zdjęciach struktury ziarna. Centralny obszar wykazywał małe i jednolite ziarna, podczas gdy krawędzie wykazywały pewną rekrystalizację z wydłużonymi ziarenami. Wynika to ze wzrostu jąder kryształowych w wysokich temperaturach, tworząc grube osady podobne do igły.
6. Ocena praktyki produkcyjnej
W rzeczywistej produkcji statystyki wydajności mechanicznej przeprowadzono na 20 partiach słupków i 20 partiach profili. Wyniki pokazano w tabelach 7 i 8. W rzeczywistej produkcji nasz proces wytłaczania przeprowadzono w temperaturach, co powoduje próbki stanu T6, a wydajność mechaniczna spełniała wartości docelowe.
7.Conclusion
(1) Parametry obróbki ciepła wytłaczania: Temperatura wytłaczania wlewków 450-500 ° C; Temperatura pojemnika wytłaczania 430-450 ° C.
(2) końcowe parametry obróbki cieplnej: optymalna temperatura roztworu stałego 520-530 ° C; Temperatura starzenia w 165 ± 5 ° C, czas trwania starzenia się 12 godzin; Odstęp między wygaszaniem a starzeniem się nie powinien przekraczać 1 godziny.
(3) Na podstawie praktycznej oceny, żywy proces obróbki cieplnej obejmuje: temperaturę wytłaczania 450-530 ° C, temperatura pojemnika wytłaczania 400-450 ° C; Temperatura roztworu stałego 510-520 ° C; Schemat starzenia 155-170 ° C przez 12 godzin; Brak konkretnego limitu przedziału między wygaszaniem a starzeniem się. Można to włączyć do wytycznych procesu.
Pod redakcją May Jiang z Mat Aluminium
Czas po: 15-2024
