Ջերմային մշակման գործընթացների ազդեցությունը բարձրակարգ 6082 ալյումինե համաձուլվածքից պատրաստված մամլված ձողերի միկրոկառուցվածքի և մեխանիկական հատկությունների վրա

2.2 Արտադրական գործընթացի հոսք

Փորձարարական 6082 ձողերի չափսը Ֆ14 մմ էր։ Էքստրուզիայի տարան ուներ Ֆ170 մմ տրամագիծ՝ 4 անցքանի էքստրուզիայի դիզայնով և 18.5 էքստրուզիայի գործակցով։ Հատուկ գործընթացի հոսքը ներառում էր ձուլակտորի տաքացումը, էքստրուզիան, հագեցումը, ձգումը, ուղղումը և նմուշառումը, գլանաձև ուղղումը, վերջնական կտրումը, արհեստական ​​​​հնացումը, որակի ստուգումը և մատակարարումը։

3. Փորձարարական նպատակներ

Այս ուսումնասիրության նպատակն էր որոշել էքստրուզիայի ջերմային մշակման գործընթացի պարամետրերը և վերջնական ջերմային մշակման պարամետրերը, որոնք ազդում են 6082-T6 ձողերի աշխատանքի վրա՝ վերջնական արդյունքում հասնելով ստանդարտ կատարողականի պահանջներին: Ստանդարտների համաձայն, 6082 համաձուլվածքի երկայնական մեխանիկական հատկությունները պետք է համապատասխանեն աղյուսակ 2-ում նշված պահանջներին:

4. Փորձարարական մոտեցում

4.1 Էքստրուզիայի ջերմային մշակման հետազոտություն

Էքստրուզիայի ջերմային մշակման հետազոտությունը հիմնականում կենտրոնացած էր ձուլման ձուլակտորի էքստրուզիայի ջերմաստիճանի և էքստրուզիայի տարայի ջերմաստիճանի մեխանիկական հատկությունների վրա ազդեցության վրա: Հատուկ պարամետրերի ընտրությունները մանրամասն ներկայացված են աղյուսակ 3-ում:

4.2 Պինդ լուծույթի և հասունացման ջերմային մշակման հետազոտություն

Պինդ լուծույթի և հասունացման ջերմային մշակման գործընթացի համար կիրառվել է օրթոգոնալ փորձարարական նախագիծ: Ընտրված գործակիցների մակարդակները ներկայացված են աղյուսակ 4-ում, որտեղ օրթոգոնալ նախագիծը նշված է որպես IJ9(34):

5. Արդյունքներ և վերլուծություն

5.1 Էքստրուզիայի ջերմային մշակման փորձի արդյունքներ և վերլուծություն

Էքստրուզիայի ջերմային մշակման փորձերի արդյունքները ներկայացված են աղյուսակ 5-ում և նկար 1-ում: Յուրաքանչյուր խմբի համար վերցվել է ինը նմուշ, և որոշվել են դրանց մեխանիկական ցուցանիշների միջին ցուցանիշները: Մետաղագրական վերլուծության և քիմիական կազմի հիման վրա սահմանվել է ջերմային մշակման ռեժիմ՝ 40 րոպե մարում 520°C ջերմաստիճանում և 12 ժամ 165°C ջերմաստիճանում հասունացում: Աղյուսակ 5-ից և նկար 1-ից կարելի է նկատել, որ ձուլման ձուլակտորի էքստրուզիայի ջերմաստիճանի և էքստրուզիայի տարայի ջերմաստիճանի բարձրացմանը զուգընթաց աստիճանաբար աճել են ինչպես ձգման ամրությունը, այնպես էլ հոսունության սահմանը: Լավագույն արդյունքները ստացվել են 450-500°C էքստրուզիայի ջերմաստիճաններում և 450°C էքստրուզիայի տարայի ջերմաստիճանում, որը համապատասխանում էր ստանդարտ պահանջներին: Սա պայմանավորված էր ցածր էքստրուզիայի ջերմաստիճաններում սառը մշակման կարծրացման ազդեցությամբ, որը առաջացնում էր հատիկների սահմանային կոտրվածքներ և կարծրացումից առաջ տաքացման ընթացքում A1-ի և Mn-ի միջև պինդ լուծույթի քայքայում, ինչը հանգեցնում էր վերաբյուրեղացման: Էքստրուզիայի ջերմաստիճանի բարձրացմանը զուգընթաց, արտադրանքի վերջնական ամրությունը Rm զգալիորեն բարելավվում էր: Երբ էքստրուզիայի տարայի ջերմաստիճանը մոտենում կամ գերազանցում էր ձուլակտորի ջերմաստիճանին, անհավասար դեֆորմացիան նվազում էր, ինչը նվազեցնում էր խոշորահատիկ օղակների խորությունը և մեծացնում հոսունության սահմանը Rm: Այսպիսով, էքստրուզիայի ջերմային մշակման համար ողջամիտ պարամետրերն են՝ ձուլակտորի էքստրուզիայի ջերմաստիճանը՝ 450-500°C և էքստրուզիայի տարայի ջերմաստիճանը՝ 430-450°C:

5.2 Պինդ լուծույթի և ծերացման օրթոգոնալ փորձարարական արդյունքներ և վերլուծություն

Աղյուսակ 6-ը ցույց է տալիս, որ օպտիմալ մակարդակներն են A3B1C2D3-ը՝ 520°C ջերմաստիճանում մարմամբ, 165-170°C արհեստական ​​հասունացման ջերմաստիճանով և 12 ժամ հասունացման տևողությամբ, ինչը հանգեցնում է ձողերի բարձր ամրության և պլաստիկության: Մարման գործընթացում առաջանում է գերհագեցած պինդ լուծույթ: Ավելի ցածր մարման ջերմաստիճաններում գերհագեցած պինդ լուծույթի կոնցենտրացիան նվազում է, ինչը ազդում է ամրության վրա: Մոտ 520°C մարման ջերմաստիճանը զգալիորեն ուժեղացնում է մարման հետևանքով առաջացած պինդ լուծույթի ամրացման ազդեցությունը: Մարման և արհեստական ​​հասունացման, այսինքն՝ սենյակային ջերմաստիճանում պահպանման միջև ընկած ժամանակահատվածը մեծապես ազդում է մեխանիկական հատկությունների վրա: Սա հատկապես արտահայտված է այն ձողերի համար, որոնք չեն ձգվում մարումից հետո: Երբ մարման և հասունացման միջև ընկած ժամանակահատվածը գերազանցում է 1 ժամը, ամրությունը, մասնավորապես՝ հոսունության սահմանը, զգալիորեն նվազում է:

5.3 Մետաղագրական միկրոկառուցվածքային վերլուծություն

Բարձր մեծացման և բևեռացման վերլուծություններ են իրականացվել 6082-T6 ձողերի վրա՝ 520°C և 530°C պինդ լուծույթի ջերմաստիճաններում: Բարձր մեծացման լուսանկարները ցույց են տվել միատարր բարդ նստվածք՝ առատ նստվածքային փուլի մասնիկներով, որոնք հավասարաչափ բաշխված են: Axiovert200 սարքավորումների միջոցով բևեռացված լույսի վերլուծությունը ցույց է տվել հատիկների կառուցվածքի լուսանկարների զգալի տարբերություններ: Կենտրոնական հատվածում երևում էին փոքր և միատարր հատիկներ, մինչդեռ եզրերին՝ որոշակի վերաբյուրեղացում՝ երկարացված հատիկներով: Սա պայմանավորված է բյուրեղային միջուկների աճով բարձր ջերմաստիճաններում, որոնք առաջացնում են կոպիտ ասեղանման նստվածքներ:

6. Արտադրական պրակտիկայի գնահատում

Իրական արտադրության մեջ մեխանիկական կատարողականության վիճակագրություն է անցկացվել ձողերի 20 խմբաքանակի և պրոֆիլների 20 խմբաքանակի համար: Արդյունքները ներկայացված են 7-րդ և 8-րդ աղյուսակներում: Իրական արտադրության մեջ մեր էքստրուզիայի գործընթացը կատարվել է ջերմաստիճաններում, որի արդյունքում ստացվել են T6 վիճակի նմուշներ, և մեխանիկական կատարողականությունը համապատասխանել է նպատակային արժեքներին:

 

7. Եզրակացություն

(1) Էքստրուզիայի ջերմային մշակման պարամետրեր՝ ձուլակտորների էքստրուզիայի ջերմաստիճան՝ 450-500°C, էքստրուզիայի տարայի ջերմաստիճան՝ 430-450°C:

(2) Վերջնական ջերմային մշակման պարամետրեր՝ պինդ լուծույթի օպտիմալ ջերմաստիճանը՝ 520-530°C, հասունացման ջերմաստիճանը՝ 165±5°C, հասունացման տևողությունը՝ 12 ժամ, մարման և հասունացման միջև ընկած ժամանակահատվածը չպետք է գերազանցի 1 ժամը։

(3) Գործնական գնահատման հիման վրա, կենսունակ ջերմային մշակման գործընթացը ներառում է. 450-530°C էքստրուզիայի ջերմաստիճան, 400-450°C էքստրուզիայի տարայի ջերմաստիճան, 510-520°C պինդ լուծույթի ջերմաստիճան, 155-170°C հասունացման ռեժիմ 12 ժամվա ընթացքում, մարման և հասունացման միջև ընկած ժամանակահատվածի վերաբերյալ որևէ հատուկ սահմանափակում չկա: Սա կարող է ներառվել գործընթացի շահագործման ուղեցույցներում:

Խմբագրել է Մեյ Ջիանգը՝ MAT Aluminum-ից