1. Introduktion
Aluminiumlegeringar med medelstyrka uppvisar gynnsamma bearbetningsegenskaper, kylningskänslighet, påverkan seghet och korrosionsmotstånd. De är omfattande anställda i olika branscher, såsom elektronik och marin, för tillverkning av rör, stavar, profiler och ledningar. För närvarande finns det en ökande efterfrågan på 6082 aluminiumlegeringsstänger. För att uppfylla marknadskrav och användarkrav genomförde vi experiment på olika extruderingsprocesser och slutliga värmebehandlingsprocesser för 6082-T6-barer. Vårt mål var att identifiera en värmebehandlingsprogram som uppfyller de mekaniska prestandakraven för dessa staplar.
2. Experimentella material och produktionsprocessflöde
2.1 Experimentella material
Gjutgöts av storlek ф162 × 500 producerades med användning av en halvkontinuerlig gjutmetod och utsattes för ojämn behandling. Den metallurgiska kvaliteten på götterna uppfyllde företagets interna kontrollstekniska standarder. Den kemiska sammansättningen av 6082 -legeringen visas i tabell 1.
2.2 Produktionsprocessflöde
De experimentella 6082 -barerna hade en specifikation av ф14mm. Extruderingsbehållaren hade en diameter på ф170 mm med en 4-håls extruderingskonstruktion och en extruderingskoefficient på 18,5. Det specifika processflödet inkluderade uppvärmning av göt, extrudering, släckning, sträckning av rätning och provtagning, rullrätning, slutlig skärning, konstgjord åldrande, kvalitetsinspektion och leverans.
3. Experimentella mål
Syftet med denna studie var att identifiera parametrarna för extrudering värmebehandlingsprocess och slutliga värmebehandlingsparametrar som påverkar prestandan för 6082-T6-staplar, vilket slutligen uppnår standardprestanda. Enligt standarderna bör de longitudinella mekaniska egenskaperna hos 6082 -legeringen uppfylla specifikationerna i tabell 2.
4. Experimentell tillvägagångssätt
4.1 Extrudering värmebehandlingsundersökning
Extrudering värmebehandlingsundersökningen fokuserade främst på effekterna av gjutning av extruderingstemperatur och extruderingsbehållartemperatur på mekaniska egenskaper. De specifika parametervalen är detaljerade i tabell 3.
4.2 Solid lösning och åldrande värmebehandlingsundersökning
En ortogonal experimentell design användes för den fasta lösningen och åldrande värmebehandlingsprocessen. De valda faktornivåerna tillhandahålls i tabell 4, med det ortogonala designbordet betecknat som IJ9 (34).
5. Resultat och analys
5.1 Extrudering Värmebehandlingsexperiment Resultat och analys
Resultaten av extruderingsvärmebehandlingsexperimenten presenteras i tabell 5 och figur 1. Nio prover togs för varje grupp, och deras mekaniska prestandagenomsnitt bestämdes. Baserat på metallografisk analys och kemisk sammansättning fastställdes en värmebehandlingsregim: släckning vid 520 ° C under 40 minuter och åldrande vid 165 ° C under 12 timmar. Från tabell 5 och figur 1 kan det observeras att när gjutning av extruderingstemperatur och extruderingsbehållartemperatur ökade ökade både draghållfastheten och avkastningsstyrkan gradvis. De bästa resultaten erhölls vid extruderingstemperaturer på 450-500 ° C och en extruderingsbehållartemperatur på 450 ° C, som uppfyller standardkraven. Detta berodde på effekten av kallt arbete härdning vid lägre extruderingstemperaturer, vilket orsakade korngränsfrakturer och ökad fast lösning nedbrytning mellan A1 och MN under uppvärmning före kylning, vilket leder till omkristallisering. När extruderingstemperaturen ökade förbättrades produktens ultimata styrka avsevärt. När extruderingsbehållartemperaturen närmade sig eller överskred ingottemperaturen minskade ojämn deformation, vilket minskade djupet för grova kornringar och ökade avkastningsstyrkan RM. Således är de rimliga parametrarna för extrudering värmebehandling: Ingot extruderingstemperatur på 450-500 ° C och extruderingsbehållartemperatur på 430-450 ° C.
5.2 Solid lösning och åldrande ortogonala experimentella resultat och analys
Tabell 6 avslöjar att de optimala nivåerna är A3B1C2D3, med släckning vid 520 ° C, konstgjord åldringstemperatur mellan 165-170 ° C och åldrande varaktighet på 12 timmar, vilket resulterar i högstyrka och plasticitet i stängerna. Kylningsprocessen bildar övermättad fast lösning. Vid lägre släckningstemperaturer minskar koncentrationen av övermättad fast lösning, vilket påverkar styrkan. En kylningstemperatur på cirka 520 ° C förbättrar avsevärt effekten av släckningsinducerad fast lösning. Intervallet mellan kylning och konstgjord åldrande, dvs rumstemperaturförvaring, påverkar mekaniska egenskaper kraftigt. Detta är särskilt uttalat för stavar som inte sträcks efter släckning. När intervallet mellan kylning och åldrande överstiger 1 timme minskar styrka, särskilt avkastningsstyrka, avsevärt.
5.3 Metallografisk mikrostrukturanalys
Högmagnifiering och polariserade analyser genomfördes på 6082-T6-staplar vid fasta lösningstemperaturer av 520 ° C och 530 ° C. Foton med hög förstörelse avslöjade enhetlig sammansatt nederbörd med rikliga fällningsfaspartiklar jämnt fördelade. Polariserad ljusanalys med användning av Axiovert200 -utrustning visade distinkta skillnader i kornstrukturfoton. Det centrala området visade små och enhetliga korn, medan kanterna uppvisade en viss omkristallisation med långsträckta korn. Detta beror på tillväxten av kristallkärnor vid höga temperaturer och bildar grova nålliknande fällningar.
6. Produktionspraxisbedömning
I den faktiska produktionen genomfördes mekanisk prestationsstatistik på 20 partier av staplar och 20 partier av profiler. Resultaten visas i tabellerna 7 och 8. I den faktiska produktionen utfördes vår extruderingsprocess vid temperaturer vilket resulterade i T6 -tillståndsprover, och de mekaniska prestandan uppfyllde målvärdena.
7.
(1) Parametrar för extrudering Värmebehandling: Ingötsutrundtemperatur på 450-500 ° C; Extruderingsbehållartemperatur på 430-450 ° C.
(2) Slutliga värmebehandlingsparametrar: Optimal fast lösningstemperatur på 520-530 ° C; åldrande temperatur vid 165 ± 5 ° C, åldrande varaktighet på 12 timmar; Intervallet mellan kylning och åldrande bör inte överstiga 1 timme.
(3) Baserat på praktisk bedömning inkluderar den livskraftiga värmebehandlingsprocessen: extruderingstemperatur på 450-530 ° C, extruderingsbehållartemperatur på 400-450 ° C; fast lösningstemperatur på 510-520 ° C; åldrande behandling av 155-170 ° C under 12 timmar; Ingen specifik gräns för intervallet mellan kylning och åldrande. Detta kan införlivas i riktlinjerna för processoperationer.
Redigerad av May Jiang från Mat Aluminium
Posttid: Mar-15-2024
