6063 Ալյումինե խառնուրդը պատկանում է ցածրորակ ալ-մգ-SI սերիայի ջերմամշակելի ալյումինե խառնուրդի: Այն ունի գերազանց Extusion Moulding Performance, լավ կոռոզիոն դիմադրություն եւ համապարփակ մեխանիկական հատկություններ: Այն նաեւ լայնորեն օգտագործվում է ավտոմոբիլային արդյունաբերության մեջ `իր հեշտ օքսիդացման գունազարդման պատճառով: Թեթեւ ավտոմեքենաների տենդենցի արագացումով ավտոմոբիլային արդյունաբերության մեջ 6063 ալյումինե խառնուրդային արտահանման նյութերի կիրառումը նույնպես ավելացել է նաեւ հետագայում:
Արդյունաբերական նյութերի միկրոհամայնք եւ հատկություններ տուժում են արտանետման արագության, արտանետման ջերմաստիճանի եւ արտահանման հարաբերակցության համակցված հետեւանքներից: Դրանց թվում արտահանման հարաբերակցությունը հիմնականում որոշվում է արտահանման ճնշմամբ, արտադրության արդյունավետության եւ արտադրական սարքավորումների միջոցով: Երբ էքստրյուզի հարաբերակցությունը փոքր է, Ալյումինե դեֆորմացիան փոքր է, իսկ միկրոկառուցված զտումը ակնհայտ չէ. Extrusion Ratio- ի բարձրացումը կարող է զգալիորեն կատարելագործել ձավարեղենը, կոտրել կոպիտ երկրորդ փուլը, ձեռք բերել միատեսակ միկրոհամակարգ եւ բարելավել համաձուլվածքների մեխանիկական հատկությունները:
6061 եւ 6063 ալյումինե խառնուրդներ արտահանման գործընթացում անցնում են դինամիկ վերափոխման: Երբ արտահանման ջերմաստիճանը կայուն է, քանի որ արտահանման հարաբերակցությունը մեծանում է, հացահատիկի չափը նվազում է, ամրապնդման փուլը նուրբ ցրվում է, եւ համաձուլվածքի առաձգական ուժն ու երկարացումը համախմբված են. Այնուամենայնիվ, քանի որ արտահանման հարաբերակցությունը մեծանում է, արտահանման գործընթացում պահանջվող արտահանման ուժը նույնպես մեծանում է, ինչը ավելի մեծ ջերմային էֆեկտ է առաջացնում, առաջացնելով համաձուլվածքների ներքին ջերմաստիճանը: Այս փորձը ուսումնասիրում է արտահանման հարաբերակցության, հատկապես խոշոր արտահանման հարաբերակցության ազդեցությունը, 6063 ալյումինե խառնուրդի միկրոտրկալու եւ մեխանիկական հատկությունների վրա:
1 փորձարարական նյութեր եւ մեթոդներ
Փորձարարական նյութը 6063 ալյումինե խառնուրդ է, եւ քիմիական կազմը ներկայացված է աղյուսակ 1-ում: Բուժում 560 ℃ 6 ժամ: Billet- ը ջեռուցվում է մինչեւ 470 ℃ եւ տաք պահում: Extrusion Barrel- ի նախնական ջերմաստիճանը 420 ℃ է, եւ բորբոսների նախնական ջերմաստիճանը 450 է: Երբ արտահանման արագությունը (Extrusion Rod շարժման արագությունը) V = 5 մմ / վ-ով մնում է անփոփոխ, իրականացվում են արտահանման հարաբերակցության տարբեր թեստերի 5 խումբ, իսկ Extrusion Ratios R- ը 17 (համապատասխան է մահվան տանի տրամագծին D = 12 մմ), 25 (D = 10 մմ), 39 (D = 8 մմ), 69 (D = 6 մմ), իսկ 156 (D = 4 մմ):
Աղյուսակ 1 6063 ալ համաձուլվածքների քիմիական կոմպոզիցիաներ (WT /%)
Հարդապի հղկող եւ մեխանիկական փայլեցումից հետո մետալոգրաֆիկ նմուշները աճել են HF ռեակտիվով `40% ծավալը մոտ 25% -ով, իսկ նմուշների մետալոգրաֆիկ կառուցվածքը դիտվել է Leica-5000 օպտիկական մանրադիտակով: Extrudeded Rod- ի երկայնական հատվածի կենտրոնից կտրվել է հյուսվածքների վերլուծության նմուշը `10 մմ × 10 մմ չափով: 111 {200}, իսկ նմուշի երեք բյուրեղային ինքնաթիռների թերի գործիչները չափվել են «Փետեալիստական» ընկերության X'Pert Pro Ray Diffraction Analyzer- ի կողմից, իսկ հյուսվածքային տվյալները մշակվել եւ վերլուծվել են X'pert տվյալների դիտման եւ X'pert հյուսվածքի ծրագրակազմով:
Ձուլման համաձուլվածքների առաձգական նմուշը վերցվել է Ingot- ի կենտրոնից, եւ աղտոտման հետաձգման ուղղությամբ կտրվել է էքստրյուզիվի ուղղությամբ: Գավառի տարածքի չափը φ4 մմ × 28 մմ էր: Առաձգական թեստը իրականացվել է օգտագործելով Sans CMT5105 ունիվերսալ նյութի փորձարկման մեքենա `առաձգական փոխարժեքով` 2 մմ / րոպե: Երեք ստանդարտ նմուշների միջին արժեքը հաշվարկվել է որպես մեխանիկական գույքի տվյալներ: Առաձգական նմուշների կոտրվածքի ձեւաբանությունը նկատվել է ցածր խոշորացման սկան էլեկտրոնային մանրադիտակի միջոցով (Quanta 2000, Fei, ԱՄՆ):
2 արդյունք եւ քննարկում
Գծապատկեր 1-ը ցույց է տալիս AS-Cast 6063 ալյումինե խառնուրդի մետալոգրաֆիկ միկրոկառուցը համասեռացման բուժումից առաջ եւ հետո: Ինչպես ցույց է տրված Գծապատկեր 1-ում, α-al ձավարեղենը AS-Cast Microstructure- ում տարբերվում է չափսերով, մեծ թվով Reticular β-Al9FE2SI2 փուլերը հավաքվում են հացահատիկի սահմաններում: INGOT- ը հոմոգեն 6 ժամվա ընթացքում omody ուցանակը, Ալյումինե Դենդրիտների միջեւ ոչ հավասարակշռված EUTECTIC փուլը աստիճանաբար լուծարվեց, Matrix- ի մեջ լուծված խառնուրդի տարրերը համազգեստ էին, իսկ միջին հացահատիկի չափը (Նկար 1 բ) )
Մինչեւ հոմոգենիզացում
600 ° C ջերմաստիճանում բուժում կատարելուց հետո 6 ժամվա ընթացքում
FIG.1 6063 ալյումինե խառնուրդի մետալոգրաֆիական կառուցվածքը համասեռացման բուժումից առաջ եւ հետո
Գծապատկեր 2-ը ցույց է տալիս 6063 ալյումինե խառնուրդի բարերի տեսքը տարբեր արտահանման գործակիցներով: Ինչպես ցույց է տրված Նկար 2-ում, 6063 ալյումինե խառնուրդի բարերի մակերեւութային որակն է, որը արտացոլված տարբեր գործակիցներով, լավ է, մանավանդ, երբ էքստրուկցիաների հարաբերակցությունը ավելանում է մինչեւ 156-ը (համապատասխան, 48 մ / րոպե) դեռ կան Extrusion- ի թերությունները, ինչպիսիք են ճաքերը եւ կլեպը բարի մակերեսին, նշելով, որ 6063 ալյումինե խառնուրդը ունի նաեւ լավ տաք արտահանման ձեւավորում, բարձր արագությամբ եւ մեծ արտացոլում հարաբերակցություն
Նկար.2 6063 ալյումինե խառնուրդի ձողերի տեսքը տարբեր արտահանման գործակիցներով
Գծապատկեր 3-ը ցույց է տալիս 6063 ալյումինե խառնուրդի բարերի երկաթյա միկրոտրկառուկը `տարբեր արտահանման գործակիցներով: Extrusion տարբեր գործակիցներով բարերի հացահատիկի կառուցվածքը ցույց է տալիս երկարաձգման կամ կատարելագործման տարբեր աստիճաններ: Երբ արտահանման հարաբերակցությունը 17 է, բնօրինակ հացահատիկները երկարաձգվում են արտահանման ուղղությամբ, ուղեկցվում է մանրացված հատիկների փոքր քանակի ձեւավորմամբ, բայց հացահատիկները դեռեւս համեմատաբար կոպիտ են (Նկար 3A) ; Երբ արտահանման հարաբերակցությունը 25 է, հացահատիկները ավելի բարակ են քաշվում, վերափոխված հացահատիկի քանակը մեծանում է, եւ հացահատիկի միջին չափը նվազում է մոտ 71 մկմ (Նկար 3B); Երբ էքստրուկցիայի հարաբերակցությունը 39 է, բացառությամբ փոքր թվով դեֆորմացված ձավարեղենի, միկրոհամաձայնավորությունը հիմնականում բաղկացած է անհավասար չափի հավասարաչափ վերափոխման հատիկներից, միջին հացահատիկի չափսով (Նկար 3C): Երբ էքստրուկցիաների հարաբերակցությունը 69 է, դինամիկ վերափոխման գործընթացը հիմնականում ավարտված է, կոպիտ օրիգինալ ձավարեղենը ամբողջովին վերածվել է միատեսակ կառուցվածքային վերափոխման հատիկների, եւ հացահատիկի միջին չափը մաքրվում է մոտ 41 մկմ (Նկար 3D): Երբ էքստրուկցիայի հարաբերակցությունը 156 է, դինամիկ վերամշակման գործընթացի ամբողջական առաջընթացը, միկրոտրկառուկը ավելի համազգեստ է, եւ հացահատիկի չափը մեծապես զտված է մոտ 32 մկմ (Նկար 3e): Extrusion- ի հարաբերակցության բարձրացումով դինամիկ վերափոխման գործընթացը ընթանում է ավելի լիարժեք, համաձուլվածքային միկրոհամաձայնաշերտը դառնում է ավելի համազգեստ, եւ հացահատիկի չափը զգալիորեն զտվում է (Նկար 3F):
6063 ալյումինե խառնուրդի ձողերի երկայնագրական կառուցվածքի եւ հացահատիկի չափը տարբեր արտահանման գործակիցներով
Նկար 4-ը ցույց է տալիս 6063 ալյումինե խառնուրդի բարերի հակադարձ բեւեռային գործիչները `արտահանման տարբեր գործակիցներով, արտահանման ուղղությամբ: Կարելի է տեսնել, որ Ալյումինե բարերի միկրոկառուցվածքներ, տարբեր արտահանման գործակիցներով, բոլորը արտոնյալ կողմնորոշում են: Երբ արտահանման հարաբերակցությունը 17 է, ձեւավորվում է ավելի թույլ <115> + <100> հյուսվածք (Նկար 4 ա); Երբ էքստրյուզի հարաբերակցությունը 39 է, հյուսվածքի բաղադրիչները հիմնականում ավելի ուժեղ են <100> հյուսվածք եւ փոքր քանակությամբ թույլ <115> հյուսվածք (Նկար 4B); Երբ էքստրյուզի հարաբերակցությունը 156 է, հյուսվածքային բաղադրիչները <100> հյուսվածքն են, զգալիորեն մեծ ուժով, իսկ <115> հյուսվածքը անհետանում է (Նկար 4C): Ուսումնասիրությունները ցույց են տվել, որ Face անկության եւ նկարչության ընթացքում հիմնականում ձեւավորվող խորանարդ մետաղներ են ձեւավորվում <111> եւ <100> մետաղալարեր: Հյուսվածքը ձեւավորվելուց հետո սենյակի ջերմաստիճանը Ալյումինե մեխանիկական հատկությունները ցույց են տալիս ակնհայտ անիզոտոպիա: Հյուսվածքների ամրությունն աճում է արտահանման հարաբերակցության բարձրացումով, նշելով, որ բյուրեղյա որոշակի բյուրեղային ուղղությամբ հացահատիկի քանակը հետզհետե մեծանում է ալյումինում գտնվող արտացոլման ուղղությանը, եւ համաձուլվածքների երկայնական լարվածությունը մեծանում է: 6063 ալյումինե խառնուրդի տաք արտահանման նյութերի ամրապնդման մեխանիզմները ներառում են նուրբ հացահատիկի ամրապնդում, տեղահանումների ամրապնդում, հյուսվածքների հզորացում եւ այլն:
Fig.4 Հակադարձ բեւեռային դիագրամ 6063 ալյումինե խառնուրդի ձողերով, արտահանման տարբեր գործակիցներով `արտահանման ուղղությամբ
Գծապատկեր 5-ը 6063 ալյումինե խառնուրդի առաձգական հատկությունների հիստոգրագիր է արտանետման տարբեր գործակիցներից հետո դեֆորմացիայից հետո: Ձուլման համաձուլվածքի առաձգական ուժը 170 MPA է, իսկ երկարացումը, 10,4%: Լրացուցիչի աղոտության ամրությունն ու երկարացումը `արտանետման արդյունքում զգալիորեն բարելավվում են, եւ առաձգական ուժն ու երկարացումը աստիճանաբար աճում են արտահանման հարաբերակցության բարձրացման հետ: Երբ էքստրյուզի հարաբերակցությունը 156 է, համաձուլվածքի առաձգական ուժն ու երկարացումը հասնում է առավելագույն արժեքի, որոնք համապատասխանաբար 228 MPA եւ 26.9% են, ինչը կազմում է մոտ 34% -ից բարձր, քան հասնում է 34% -ով երկարացումը: 6063 ալյումինե խառնուրդի առաձգական ուժը, որը ձեռք է բերվել մեծ արտացոլման հարաբերակցությամբ, մոտ է 4-անցած հավասար ալիքով անկյունային արտանետման (ECAP) ձեռք բերված առաձգական ամրության արժեքին (240 MPA), ինչը շատ ավելի բարձր է, քան առաձգական ուժը (171.1 MPA) Ձեռք բերված է 1-անցնող ECAP Extrusion 6063 ալյումինե խառնուրդով: Կարելի է տեսնել, որ արտացոլման մեծ հարաբերակցությունը կարող է որոշակիորեն բարելավել համաձուլվածքի մեխանիկական հատկությունները:
Ալյումինի մեխանիզմի բարելավումը Extrusion Ratio- ի միջոցով հիմնականում գալիս է հացահատիկի կատարելագործման ամրապնդումից: Քանի որ արտահանման հարաբերակցությունը մեծանում է, հացահատիկները զտված են, եւ տեղաբաշխման խտությունը մեծանում է: Մեկ միավորի համար ավելի շատ հացահատիկային սահմաններ կարող են արդյունավետորեն խոչընդոտել տեղաշարժերի տեղաշարժը, զուգորդվելով փոխադարձ տեղաշարժի եւ տեղաշարժերի խառնաշփոթի հետ, դրանով իսկ բարելավելով Ալյումինի ուժը: Որքան մանր է հացահատիկները, այնքան ավելի տանջալից են հացահատիկի սահմանները, եւ պլաստիկ դեֆորմացիան կարող է ցրվել ավելի շատ հացահատիկներով, ինչը չի նպաստում ճաքերի ձեւավորմանը: Ավելի շատ էներգիա կարող է ներծծվել կոտրվածքների գործընթացում, դրանով իսկ բարելավելով համաձուլվածքների պլաստիկությունը:
6063 ալյումինե խառնուրդի առաձգական հատկություններ ձուլման եւ արտանետման ավարտից հետո
Ալյումինե դեֆորմացիայից հետո խառնուրդի պարիրոջ առաձգական կոտրվածքների ձեւաբանությունը ներկայացված է Նկար 6-ում: As-Cast նմուշի կոտրվածքի ձեւաբանության մեջ ոչ մի մռայլություն չի հայտնաբերվել (Նկար 6A), եւ կոտրվածքը հիմնականում բաղկացած էր հարթ տարածքներից եւ պոկումներից , նշելով, որ AS-Cast համաձուլվածքների լարված կոտրված մեխանիզմը հիմնականում փխրուն կոտրվածք էր: Fruternusion- ի խառնուրդի կոտրված մորֆոլոգիան զգալիորեն փոխվել է, եւ կոտրվածքները բաղկացած են մեծ թվով հավասար թվով հավասար թվով մուգներից, նշելով, որ արտահոսքից հետո խառնուրդի կոտրվածքի կոտրվածքից: Երբ էքստրյուզի հարաբերակցությունը փոքր է, մութաները մակերեսային են, իսկ փոքր չափը մեծ է, իսկ բաշխումը անհավասար է. Քանի որ արտահանման հարաբերակցությունը մեծանում է, մուգների քանակը մեծանում է, փոքր չափը փոքր է, եւ բաշխումը համազգեստ է (Նկար 6B ~ F), ինչը համահունչ է վերը նշված մեխանիկական հատկությունների թեստի արդյունքներին:
3 եզրակացություն
Այս փորձի ընթացքում 6063 ալյումինե խառնուրդի միկրոտրկալու եւ հատկությունների վերաբերյալ տարբեր արտահանման գործակիցների հետեւանքները վերլուծվել են այն պայմանով, որ բիլետի չափը, դաջումի ջեռուցման ջերմաստիճանը եւ արտահանման արագությունը մնացել են անփոփոխ: Եզրակացությունները հետեւյալն են.
1) տաք արտահանման ժամանակ 6063 ալյումինե խառնուրդի մեջ տեղի է ունենում դինամիկ վերափոխում: Extrusion Ratio- ի բարձրացումով, հացահատիկները շարունակաբար զտվում են, եւ արտահանման ուղղությամբ երկարացված ձավարեղենը վերածվում է հավասարեցված վերամշակված հացահատիկի, եւ <100> մետաղալար հյուսվածքի ուժը շարունակաբար աճում է:
2) նուրբ հացահատիկի ամրապնդման ազդեցության պատճառով համաձուլվածքների մեխանիկական հատկությունները բարելավվում են արտահանման հարաբերակցության բարձրացման հետ: Թեստային պարամետրերի շրջանակներում, երբ արտահանման հարաբերակցությունը 156 է, համաձուլվածքի առաձգական ուժն ու երկարացումը հասնում են համապատասխանաբար 228 ՄՊա եւ 26.9% առավելագույն արժեքների:
Fig.6 Առաձգական կոտրվածքներ 6063 ալյումինե խառնուրդի մորֆոլոգիաները ձուլումից եւ արտանետումից հետո
3) AS-Cast- ի նմուշի կոտրված մորֆոլոգիան բաղկացած է հարթ տարածքներից եւ արցունքաբեր եզրերից: Արդյունքից հետո կոտրվածքից բաղկացած է մեծ թվով հավասար թվով հավասարաչափ թվով, եւ կոտրվածքի մեխանիզմը վերածվում է փխրուն կոտրվածքից մինչեւ ճկուն կոտրվածք:
Տեղադրեք ժամանակը: Nov-30-2024
