1.Вовед
Алуминиумските легури со средна јачина покажуваат поволни карактеристики на обработка, чувствителност на гаснење, цврстина на удар и отпорност на корозија. Тие се интензивно вработени во различни индустрии, како што се електроника и морска индустрија, за производство на цевки, прачки, профили и жици. Во моментов, има зголемена побарувачка за 6082 шипки од алуминиумска легура. За да ги задоволиме барањата на пазарот и барањата на корисниците, спроведовме експерименти на различни процеси на загревање со истиснување и процеси на финална термичка обработка за 6082-T6 барови. Нашата цел беше да идентификуваме режим на термичка обработка што ги задоволува барањата за механички перформанси за овие шипки.
2. Експериментални материјали и тек на производниот процес
2.1 Експериментални материјали
Лиење инготи со големина Ф162×500 беа произведени со метод на полуконтинуирано леење и подложени на неуниформа обработка. Металуршкиот квалитет на инготите е во согласност со техничките стандарди за внатрешна контрола на компанијата. Хемискиот состав на легурата 6082 е прикажан во Табела 1.
2.2 Тек на производствениот процес
Експерименталните 6082 шипки имаа спецификација од Ф14мм. Контејнерот за истиснување беше со дијаметар од Ф170 mm со дизајн на истиснување со 4 дупки и коефициент на истиснување од 18,5. Специфичниот тек на процесот вклучуваше загревање на инготот, истиснување, гаснење, зацрвстувањето и земање мостри, исправување со валјак, финално сечење, вештачко стареење, проверка на квалитетот и испорака.
3.Експериментални цели
Целта на оваа студија беше да се идентификуваат параметрите на процесот на термичка обработка со истиснување и параметрите на финалната термичка обработка кои влијаат на перформансите на 6082-T6 шипки, на крајот постигнувајќи ги стандардните барања за изведба. Според стандардите, надолжните механички својства на легурата 6082 треба да ги исполнуваат спецификациите наведени во Табела 2.
4.Експериментален пристап
4.1 Испитување на термичка обработка со истиснување
Истрагата за термичка обработка со истиснување првенствено се фокусираше на ефектите од температурата на истиснување на ингот на лиење и температурата на контејнерот за истиснување врз механичките својства. Изборот на специфични параметри се детално опишани во Табела 3.
4.2 Испитување на термички третман со цврст раствор и стареење
За цврстиот раствор и процесот на термичка обработка на стареење беше употребен ортогонален експериментален дизајн. Избраните нивоа на фактори се дадени во Табела 4, при што ортогоналната табела за дизајн е означена како IJ9(34).
5. Резултати и анализи
5.1 Резултати и анализа на експериментот со термичка обработка со истиснување
Резултатите од експериментите со термичка обработка со истиснување се претставени во Табела 5 и Слика 1. Беа земени девет примероци за секоја група и беа утврдени нивните просеци за механички перформанси. Врз основа на металографската анализа и хемискиот состав, воспоставен е режим на термичка обработка: гаснење на 520°C за 40 минути и стареење на 165°C за 12 часа. Од Табела 5 и Слика 1, може да се забележи дека како што се зголемуваат температурата на истиснување на ингот за лиење и температурата на контејнерот за истиснување, постепено се зголемувале и цврстината на истегнување и цврстината на пуштање. Најдобри резултати беа добиени на температури на истиснување од 450-500°C и температура на контејнер за истиснување од 450°C, што ги исполни стандардните барања. Ова се должи на ефектот на стврднувањето со ладна работа при пониски температури на истиснување, предизвикувајќи фрактури на границите на зрната и зголемено распаѓање на цврстиот раствор помеѓу A1 и Mn за време на загревањето пред гаснењето, што доведува до рекристализација. Како што се зголемуваше температурата на истиснување, крајната јачина Rm на производот значително се подобри. Кога температурата на контејнерот за истиснување се приближила или ја надминала температурата на инготот, нерамномерната деформација се намалувала, намалувајќи ја длабочината на прстените со крупно зрно и зголемувајќи ја јачината на излив Rm. Така, разумните параметри за термичка обработка со истиснување се: температура на истиснување на ингот од 450-500°C и температура на контејнерот за истиснување од 430-450°C.
5.2 Ортогонални експериментални резултати и анализа на цврст раствор и стареење
Табела 6 открива дека оптималните нивоа се A3B1C2D3, со гаснење на 520°C, температура на вештачко стареење помеѓу 165-170°C и времетраење на стареење од 12 часа, што резултира со висока јачина и пластичност на шипките. Процесот на гаснење формира презаситен цврст раствор. При пониски температури на гаснење, концентрацијата на презаситен цврст раствор се намалува, што влијае на јачината. Температурата на гаснење од околу 520°C значително го подобрува ефектот на зајакнување на цврстиот раствор предизвикан од гаснењето. Интервалот помеѓу гаснењето и вештачкото стареење, т.е. складирањето на собна температура, во голема мера влијае на механичките својства. Ова е особено изразено за прачки кои не се растегнуваат по гаснењето. Кога интервалот помеѓу гаснењето и стареењето надминува 1 час, силата, особено јачината на отстапување, значително се намалува.
5.3 Анализа на металографска микроструктура
Беа спроведени анализи со големо зголемување и поларизирање на 6082-T6 барови на температури на цврст раствор од 520°C и 530°C. Фотографиите со големо зголемување открија униформа врнежи од соединенија со изобилство на честички од фазата на талог рамномерно распоредени. Анализата на поларизираната светлина со помош на опремата Axiovert200 покажа различни разлики во фотографиите од структурата на зрната. Централното подрачје покажува мали и униформни зрна, додека рабовите покажале одредена прекристализација со издолжени зрна. Ова се должи на растот на кристалните јадра на високи температури, формирајќи груби талог слични на игла.
6. Проценка на производствена пракса
Во реалното производство, статистиката за механички перформанси беше спроведена на 20 серии на шипки и 20 серии на профили. Резултатите се прикажани во табелите 7 и 8. Во вистинското производство, нашиот процес на истиснување се изведуваше на температури што резултираа со примероци од состојбата на Т6, а механичките перформанси ги исполнија целните вредности.
7.Заклучок
(1) Параметри на термичка обработка со истиснување: Температура на истиснување на инготи од 450-500°C; Температура на контејнер за истиснување од 430-450°C.
(2) Конечни параметри за термичка обработка: Оптимална температура на цврст раствор од 520-530°C; температура на стареење на 165±5°C, времетраење на стареење од 12 часа; интервалот помеѓу гаснењето и стареењето не треба да надминува 1 час.
(3) Врз основа на практична проценка, одржливиот процес на термичка обработка вклучува: температура на истиснување од 450-530°C, температура на контејнерот за истиснување од 400-450°C; температура на цврст раствор од 510-520°C; режим на стареење од 155-170°C за 12 часа; нема специфично ограничување на интервалот помеѓу гаснењето и стареењето. Ова може да се вклучи во упатствата за функционирање на процесот.
Изменето од May Jiang од МАТ алуминиум
Време на објавување: Мар-15-2024 година
