Ang lightweighting ng mga sasakyan ay isang ibinahaging layunin ng pandaigdigang industriya ng automotive. Ang pagtaas ng paggamit ng mga materyales ng aluminyo na haluang metal sa mga bahagi ng automotive ay ang direksyon ng pag-unlad para sa mga modernong bagong uri ng sasakyan. Ang 6082 aluminum alloy ay isang heat-treatable, strengthened aluminum alloy na may katamtamang lakas, mahusay na formability, weldability, fatigue resistance, at corrosion resistance. Ang haluang ito ay maaaring ma-extruded sa mga pipe, rod, at profile, at malawak itong ginagamit sa mga bahagi ng automotive, welded structural parts, transportasyon, at industriya ng konstruksiyon.
Sa kasalukuyan, may limitadong pananaliksik sa 6082 aluminum alloy para sa paggamit sa mga bagong sasakyang pang-enerhiya sa China. Samakatuwid, ang pang-eksperimentong pag-aaral na ito ay nag-iimbestiga sa mga epekto ng 6082 aluminyo na haluang metal na hanay ng nilalaman ng elemento, mga parameter ng proseso ng pagpilit, mga pamamaraan ng pagsusubo, atbp., sa pagganap at microstructure ng profile ng haluang metal. Ang pag-aaral na ito ay naglalayong i-optimize ang komposisyon ng haluang metal at mga parameter ng proseso upang makabuo ng 6082 aluminum alloy na materyales na angkop para sa mga bagong sasakyang pang-enerhiya.
1. Mga Materyales at Paraan ng Pagsubok
Eksperimental na daloy ng proseso: Alloy composition ratio - Ingot melting - Ingot homogenization - Ingot sawing into billet - Extrusion ng mga profile - In-line quenching ng mga profile - Artipisyal na pagtanda - Paghahanda ng mga test specimens.
1.1 Paghahanda ng Ingot
Sa loob ng internasyonal na hanay ng 6082 aluminum alloy na komposisyon, tatlong komposisyon ang pinili na may mas makitid na hanay ng kontrol, na may label na 6082-/6082″, 6082-Z, na may parehong nilalaman ng elementong Si. Nilalaman ng elemento ng Mg, y > z; Nilalaman ng elemento ng Mn, x > y > z; Cr, nilalaman ng elemento ng Ti, x > y = z. Ang mga tiyak na halaga ng target na komposisyon ng haluang metal ay ipinapakita sa Talahanayan 1. Ang ingot casting ay isinagawa gamit ang isang semi-continuous water-cooling casting method, na sinusundan ng homogenization treatment. Ang lahat ng tatlong ingot ay na-homogenize gamit ang itinatag na sistema ng pabrika sa 560°C sa loob ng 2 oras na may water mist cooling.
1.2 Extrusion ng Mga Profile
Ang mga parameter ng proseso ng pagpilit ay nababagay nang naaangkop para sa temperatura ng pag-init ng billet at rate ng paglamig ng pagsusubo. Ang cross-section ng mga extruded profile ay ipinapakita sa Figure 1. Ang mga parameter ng extrusion process ay ipinapakita sa Table 2. Ang forming status ng extruded profiles ay ipinapakita sa Figure 2.
2. Mga Resulta at Pagsusuri ng Pagsubok
Ang tiyak na komposisyon ng kemikal ng 6082 na mga profile ng aluminyo na haluang metal sa loob ng tatlong hanay ng komposisyon ay natukoy gamit ang isang Swiss ARL direct reading spectrometer, tulad ng ipinapakita sa Talahanayan 3.
2.1 Pagsubok sa Pagganap
Upang ihambing, ang pagganap ng tatlong komposisyon ng hanay ng haluang metal na profile na may iba't ibang mga pamamaraan ng pagsusubo, magkaparehong mga parameter ng pagpilit, at mga proseso ng pagtanda ay napagmasdan.
2.1.1 Pagganap ng Mekanikal
Pagkatapos ng artipisyal na pag-iipon sa 175°C sa loob ng 8 oras, ang mga karaniwang specimen ay kinuha mula sa direksyon ng extrusion ng mga profile para sa tensile testing gamit ang Shimadzu AG-X100 electronic universal testing machine. Ang mekanikal na pagganap pagkatapos ng artipisyal na pagtanda para sa iba't ibang mga komposisyon at mga pamamaraan ng pagsusubo ay ipinapakita sa Talahanayan 4.
Mula sa Talahanayan 4, makikita na ang mekanikal na pagganap ng lahat ng mga profile ay lumampas sa mga pambansang pamantayang halaga. Ang mga profile na ginawa mula sa 6082-Z alloy billet ay may mas mababang pagpahaba pagkatapos ng bali. Ang mga profile na ginawa mula sa 6082-7 alloy billet ay may pinakamataas na mekanikal na pagganap. Ang mga profile ng 6082-X na haluang metal, na may iba't ibang paraan ng solidong solusyon, ay nagpakita ng mas mataas na pagganap sa mga mabilis na paraan ng pagsusubo ng paglamig.
2.1.2 Pagsubok sa Pagganap ng Baluktot
Gamit ang isang electronic universal testing machine, ang mga three-point bending test ay isinagawa sa mga sample, at ang mga resulta ng bending ay ipinapakita sa Figure 3. Ipinapakita ng Figure 3 na ang mga produktong ginawa mula sa 6082-Z alloy billet ay may matinding orange peel sa ibabaw at nagbitak sa ibabaw. likod ng mga baluktot na sample. Ang mga produktong gawa mula sa 6082-X alloy na mga billet ay may mas mahusay na pagganap ng baluktot, makinis na mga ibabaw na walang balat ng orange, at maliliit na bitak lamang sa mga posisyong limitado ng mga geometric na kundisyon sa likod ng mga baluktot na sample.
2.1.3 High-Magnification Inspection
Ang mga sample ay sinusunod sa ilalim ng isang Carl Zeiss AX10 optical mikroskopyo para sa pagsusuri ng microstructure. Ang mga resulta ng pagsusuri sa microstructure para sa tatlong mga profile ng haluang metal na hanay ng komposisyon ay ipinapakita sa Figure 4. Ang Figure 4 ay nagpapahiwatig na ang laki ng butil ng mga produkto na ginawa mula sa 6082-X rod at 6082-K alloy billet ay magkatulad, na may bahagyang mas mahusay na laki ng butil sa 6082-X haluang metal kumpara sa 6082-y haluang metal. Ang mga produktong ginawa mula sa 6082-Z alloy na billet ay may mas malalaking sukat ng butil at mas makapal na cortex layer, na mas madaling humantong sa balat ng orange sa ibabaw at humina ang panloob na pagbubuklod ng metal.
2.2 Pagsusuri ng mga Resulta
Batay sa mga resulta ng pagsubok sa itaas, maaari itong mapagpasyahan na ang disenyo ng hanay ng komposisyon ng haluang metal ay makabuluhang nakakaapekto sa microstructure, pagganap, at formability ng mga extruded na profile. Ang tumaas na nilalaman ng elemento ng Mg ay binabawasan ang plasticity ng haluang metal at humahantong sa pagbuo ng crack sa panahon ng pagpilit. Ang mas mataas na nilalaman ng Mn, Cr, at Ti ay may positibong epekto sa pagpino sa microstructure, na positibong nakakaapekto sa kalidad ng ibabaw, pagganap ng baluktot, at pangkalahatang pagganap.
3.Konklusyon
Ang elementong Mg ay makabuluhang nakakaapekto sa mekanikal na pagganap ng 6082 aluminyo haluang metal. Ang mas mataas na nilalaman ng Mg ay binabawasan ang pagkakaplastikan ng haluang metal at humahantong sa pagbuo ng crack sa panahon ng pagpilit.
Ang Mn, Cr, at Ti ay may positibong epekto sa microstructure refinement, na humahantong sa pinahusay na kalidad ng ibabaw at baluktot na pagganap ng mga extruded na produkto.
May kapansin-pansing epekto ang iba't ibang quenching cooling intensities sa pagganap ng 6082 aluminum alloy profile. Para sa paggamit ng sasakyan, ang pagpapatibay ng proseso ng pagsusubo ng ambon ng tubig na sinusundan ng paglamig ng spray ng tubig ay nagbibigay ng mas mahusay na pagganap sa makina at tinitiyak ang hugis at katumpakan ng sukat ng mga profile.
In-edit ni May Jiang mula sa MAT Aluminum
Oras ng post: Mar-26-2024
