Impluwensya ng Mga Proseso ng Heat Treatment sa Microstructure at Mechanical Properties ng High-End 6082 Aluminum Alloy Extruded Bar

Impluwensya ng Mga Proseso ng Heat Treatment sa Microstructure at Mechanical Properties ng High-End 6082 Aluminum Alloy Extruded Bar

1. Panimula

Ang mga aluminyo na haluang metal na may katamtamang lakas ay nagpapakita ng mga paborableng katangian sa pagpoproseso, pagiging sensitibo sa pagsusubo, tibay ng epekto, at paglaban sa kaagnasan. Sila ay malawakang nagtatrabaho sa iba't ibang industriya, tulad ng electronics at marine, para sa pagmamanupaktura ng mga tubo, rod, profile, at wire. Sa kasalukuyan, mayroong tumataas na pangangailangan para sa 6082 aluminum alloy bars. Upang matugunan ang mga pangangailangan sa merkado at mga kinakailangan ng user, nagsagawa kami ng mga eksperimento sa iba't ibang proseso ng extrusion heating at panghuling proseso ng heat treatment para sa mga 6082-T6 bar. Ang layunin namin ay tukuyin ang isang heat treatment regimen na nakakatugon sa mga kinakailangan sa pagganap ng mekanikal para sa mga bar na ito.

6082 0

2.Mga Pang-eksperimentong Materyales at Daloy ng Proseso ng Produksyon

2.1 Mga Pang-eksperimentong Materyales

Ang mga casting ingot na may sukat na Ф162 × 500 ay ginawa gamit ang isang semi-continuous na paraan ng paghahagis at sumailalim sa hindi pantay na paggamot. Ang metalurhikong kalidad ng mga ingot ay sumunod sa mga teknikal na pamantayan ng panloob na kontrol ng kumpanya. Ang kemikal na komposisyon ng 6082 haluang metal ay ipinapakita sa Talahanayan 1.

6082 1

2.2 Daloy ng Proseso ng Produksyon

Ang pang-eksperimentong 6082 bar ay may detalyeng Ф14mm. Ang extrusion container ay may diameter na Ф170mm na may 4-hole extrusion na disenyo at isang extrusion coefficient na 18.5. Kasama sa partikular na daloy ng proseso ang pag-init ng ingot, extrusion, pagsusubo, stretching straightening at sampling, roller straightening, final cutting, artificial aging, quality inspection, at delivery.

6082 2

3.Mga Layunin ng Eksperimental

Ang layunin ng pag-aaral na ito ay tukuyin ang mga parameter ng proseso ng extrusion heat treatment at panghuling mga parameter ng heat treatment na nakakaimpluwensya sa pagganap ng mga 6082-T6 bar, sa huli ay nakakamit ang karaniwang mga kinakailangan sa pagganap. Ayon sa mga pamantayan, ang mga longitudinal na mekanikal na katangian ng 6082 haluang metal ay dapat matugunan ang mga pagtutukoy na nakalista sa Talahanayan 2.

6032 3

4.Eksperimental na Pagdulog

4.1 Extrusion Heat Treatment Investigation

Ang pagsisiyasat ng extrusion heat treatment ay pangunahing nakatuon sa mga epekto ng pag-cast ng temperatura ng extrusion ng ingot at temperatura ng extrusion container sa mga mekanikal na katangian. Ang mga partikular na pagpili ng parameter ay detalyado sa Talahanayan 3.

6082 4

4.2 Solid Solution at Pag-iipon ng Pag-iimbestiga ng Heat Treatment

Isang orthogonal na eksperimentong disenyo ang ginamit para sa solidong solusyon at proseso ng pag-iipon ng init. Ang mga napiling antas ng kadahilanan ay ibinibigay sa Talahanayan 4, na ang talahanayan ng orthogonal na disenyo ay tinukoy bilang IJ9(34).

6082 5

5.Mga Resulta at Pagsusuri

5.1 Mga Resulta at Pagsusuri ng Eksperimento sa Extrusion Heat Treatment

Ang mga resulta ng extrusion heat treatment experiments ay ipinakita sa Table 5 at Figure 1. Siyam na sample ang kinuha para sa bawat grupo, at ang kanilang mechanical performance average ay natukoy. Batay sa metallographic analysis at kemikal na komposisyon, ang isang heat treatment regimen ay itinatag: pagsusubo sa 520°C sa loob ng 40 minuto at pagtanda sa 165°C sa loob ng 12 oras. Mula sa Talahanayan 5 at Figure 1, mapapansin na habang tumataas ang temperatura ng extrusion ng casting ingot at temperatura ng extrusion container, unti-unting tumaas ang parehong lakas ng makunat at lakas ng ani. Nakuha ang pinakamahusay na mga resulta sa mga temperatura ng extrusion na 450-500°C at isang temperatura ng extrusion container na 450°C, na nakakatugon sa mga karaniwang kinakailangan. Ito ay dahil sa epekto ng cold work hardening sa mas mababang temperatura ng extrusion, na nagdudulot ng mga bali sa hangganan ng butil at nadagdagan ang solid solution decomposition sa pagitan ng A1 at Mn sa panahon ng pag-init bago ang pagsusubo, na humahantong sa recrystallization. Habang tumataas ang temperatura ng extrusion, makabuluhang bumuti ang sukdulang lakas Rm ng produkto. Kapag ang temperatura ng extrusion container ay lumapit o lumampas sa temperatura ng ingot, ang hindi pantay na pagpapapangit ay nabawasan, na binabawasan ang lalim ng mga magaspang na butil na singsing at pinapataas ang lakas ng ani Rm. Kaya, ang mga makatwirang parameter para sa extrusion heat treatment ay: ingot extrusion temperature na 450-500°C at extrusion container temperature na 430-450°C.

6082 7

5.2 Solid Solution at Aging Orthogonal Experimental Resulta at Pagsusuri

Ipinapakita ng talahanayan 6 na ang pinakamainam na antas ay A3B1C2D3, na may pagsusubo sa 520°C, artipisyal na pagtanda na temperatura sa pagitan ng 165-170°C, at tagal ng pagtanda na 12 oras, na nagreresulta sa mataas na lakas at plasticity ng mga bar. Ang proseso ng pagsusubo ay bumubuo ng supersaturated solid solution. Sa mas mababang temperatura ng pagsusubo, bumababa ang konsentrasyon ng supersaturated solid solution, na nakakaapekto sa lakas. Ang isang quenching temperature na humigit-kumulang 520°C ay makabuluhang nagpapabuti sa epekto ng quenching-induced solid solution strengthening. Ang agwat sa pagitan ng pagsusubo at artipisyal na pagtanda, ibig sabihin, ang pag-iimbak ng temperatura ng silid, ay lubos na nakakaimpluwensya sa mga mekanikal na katangian. Ito ay partikular na binibigkas para sa mga pamalo na hindi naunat pagkatapos ng pagsusubo. Kapag ang pagitan sa pagitan ng pagsusubo at pag-iipon ay lumampas sa 1 oras, ang lakas, lalo na ang lakas ng ani, ay bumaba nang malaki.

5.3 Metallographic Microstructure Analysis

Ang mga high-magnification at polarized na pagsusuri ay isinagawa sa 6082-T6 bar sa solidong temperatura ng solusyon na 520°C at 530°C. Ang mga larawang may mataas na pag-magnify ay nagsiwalat ng pare-parehong compound precipitation na may masaganang precipitate phase particle na pantay na ipinamahagi. Ang polarized light analysis gamit ang Axiovert200 equipment ay nagpakita ng mga natatanging pagkakaiba sa mga larawan ng istraktura ng butil. Ang gitnang lugar ay nagpakita ng maliliit at pare-parehong mga butil, habang ang mga gilid ay nagpakita ng ilang recrystallization na may mga pahabang butil. Ito ay dahil sa paglaki ng kristal na nuclei sa mataas na temperatura, na bumubuo ng mga magaspang na parang karayom ​​na precipitates.

6082 8

1692458755620

6.Pagsusuri sa Kasanayan sa Produksyon

Sa aktwal na produksyon, ang mga istatistika ng mekanikal na pagganap ay isinagawa sa 20 batch ng mga bar at 20 batch ng mga profile. Ang mga resulta ay ipinapakita sa Talahanayan 7 at 8. Sa aktwal na produksyon, ang aming proseso ng extrusion ay isinagawa sa mga temperatura na nagreresulta sa mga sample ng estado ng T6, at naabot ng mekanikal na pagganap ang mga target na halaga.

6082 9

 

6082 10

6082 11

7.Konklusyon

(1) Extrusion heat treatment parameters: Ingots extrusion temperature na 450-500°C; temperatura ng lalagyan ng extrusion na 430-450°C.

(2) Panghuling mga parameter ng paggamot sa init: Pinakamainam na temperatura ng solidong solusyon na 520-530°C; temperatura ng pagtanda sa 165±5°C, tagal ng pagtanda ng 12 oras; ang agwat sa pagitan ng pagsusubo at pagtanda ay hindi dapat lumampas sa 1 oras.

(3) Batay sa praktikal na pagtatasa, ang mabubuhay na proseso ng heat treatment ay kinabibilangan ng: extrusion temperature na 450-530°C, extrusion container temperature na 400-450°C; temperatura ng solidong solusyon na 510-520°C; aging regimen ng 155-170°C sa loob ng 12 oras; walang tiyak na limitasyon sa pagitan ng pagsusubo at pagtanda. Maaari itong isama sa mga alituntunin sa pagpapatakbo ng proseso.

In-edit ni May Jiang mula sa MAT Aluminum

 


Oras ng post: Mar-15-2024