Otomobillerin hafifletilmesi, küresel otomotiv endüstrisinin ortak bir hedefidir. Otomotiv bileşenlerinde alüminyum alaşımlı malzemelerin kullanımının artırılması, modern yeni tip araçlar için geliştirme yönüdür. 6082 alüminyum alaşımı, orta mukavemet, mükemmel şekillendirilebilirlik, kaynaklanabilirlik, yorulma direnci ve korozyon direncine sahip ısıl işlem uygulanabilen, güçlendirilmiş bir alüminyum alaşımıdır. Bu alaşım borulara, çubuklara ve profillere ekstrüde edilebilir ve otomotiv bileşenlerinde, kaynaklı yapısal parçalarda, ulaşımda ve inşaat endüstrisinde yaygın olarak kullanılır.
Şu anda Çin'de yeni enerji araçlarında kullanılmak üzere 6082 alüminyum alaşımı üzerine sınırlı araştırma bulunmaktadır. Bu nedenle, bu deneysel çalışma 6082 alüminyum alaşımı element içerik aralığının, ekstrüzyon proses parametrelerinin, söndürme yöntemlerinin vb. alaşım profilinin performansı ve mikro yapısı üzerindeki etkilerini araştırmaktadır. Bu çalışma, yeni enerji araçları için uygun 6082 alüminyum alaşım malzemeleri üretmek üzere alaşım bileşimini ve proses parametrelerini optimize etmeyi amaçlamaktadır.
1. Test Malzemeleri ve Yöntemleri
Deneysel proses akışı: Alaşım bileşim oranı – Külçe eritme – Külçe homojenizasyonu – Külçelerin kütüklere kesilmesi – Profillerin ekstrüzyonu – Profillerin hat içi söndürülmesi – Yapay yaşlandırma – Test numunelerinin hazırlanması.
1.1 Külçe Hazırlığı
6082 alüminyum alaşım kompozisyonlarının uluslararası aralığında, aynı Si elementi içeriğine sahip, 6082-/6082″, 6082-Z olarak etiketlenen, daha dar kontrol aralıklarına sahip üç kompozisyon seçildi. Mg elementi içeriği, y > z; Mn elementi içeriği, x > y > z; Cr, Ti elementi içeriği, x > y = z. Belirli alaşım kompozisyonu hedef değerleri Tablo 1'de gösterilmiştir. Külçe dökümü, homojenizasyon işleminin ardından yarı sürekli su soğutmalı döküm yöntemi kullanılarak gerçekleştirildi. Üç külçe de fabrikanın kurulu sistemi kullanılarak 560 °C'de 2 saat boyunca su sisi soğutmasıyla homojenleştirildi.
1.2 Profillerin Ekstrüzyonu
Ekstrüzyon proses parametreleri, kütük ısıtma sıcaklığı ve söndürme soğutma hızı için uygun şekilde ayarlandı. Ekstrüde edilmiş profillerin kesiti Şekil 1'de gösterilmiştir. Ekstrüde edilmiş profillerin kesiti Tablo 2'de gösterilmiştir. Ekstrüde edilmiş profillerin şekillendirme durumu Şekil 2'de gösterilmiştir.
2.Test Sonuçları ve Analiz
Tablo 3'te görüldüğü gibi, 6082 alüminyum alaşım profillerinin üç kompozisyon aralığındaki özgül kimyasal kompozisyonu, İsviçre ARL doğrudan okuma spektrometresi kullanılarak belirlendi.
2.1 Performans Testi
Karşılaştırma amacıyla, üç kompozisyon aralığındaki alaşım profillerinin farklı söndürme yöntemleri, aynı ekstrüzyon parametreleri ve yaşlandırma prosesleri altındaki performansları incelendi.
2.1.1 Mekanik Performans
175°C'de 8 saat boyunca yapay yaşlandırmadan sonra, Shimadzu AG-X100 elektronik üniversal test makinesi kullanılarak çekme testi için profillerin ekstrüzyon yönünden standart numuneler alındı. Farklı kompozisyonlar ve söndürme yöntemleri için yapay yaşlandırmadan sonraki mekanik performans Tablo 4'te gösterilmiştir.
Tablo 4'ten, tüm profillerin mekanik performansının ulusal standart değerlerini aştığı görülebilir. 6082-Z alaşımlı kütüklerden üretilen profiller kırılmadan sonra daha düşük uzamaya sahipti. 6082-7 alaşımlı kütüklerden üretilen profiller en yüksek mekanik performansa sahipti. Farklı katı çözelti yöntemleriyle 6082-X alaşımlı profiller, hızlı soğutma söndürme yöntemleriyle daha yüksek performans sergiledi.
2.1.2 Bükme Performans Testi
Elektronik bir üniversal test makinesi kullanılarak, numuneler üzerinde üç noktalı bükme testleri yürütüldü ve bükme sonuçları Şekil 3'te gösterildi. Şekil 3, 6082-Z alaşımlı kütüklerden üretilen ürünlerin yüzeyinde şiddetli portakal kabuğu ve bükülmüş numunelerin arkasında çatlaklar olduğunu göstermektedir. 6082-X alaşımlı kütüklerden üretilen ürünler daha iyi bükme performansına, portakal kabuğu olmayan pürüzsüz yüzeylere ve bükülmüş numunelerin arkasında geometrik koşullarla sınırlı konumlarda yalnızca küçük çatlaklara sahipti.
2.1.3 Yüksek Büyütme Denetimi
Örnekler mikro yapı analizi için Carl Zeiss AX10 optik mikroskobu altında gözlendi. Üç bileşim aralığı alaşım profili için mikro yapı analizi sonuçları Şekil 4'te gösterilmiştir. Şekil 4, 6082-X çubuk ve 6082-K alaşımlı kütüklerden üretilen ürünlerin tane boyutunun benzer olduğunu, 6082-X alaşımında 6082-y alaşımına kıyasla biraz daha iyi tane boyutu olduğunu göstermektedir. 6082-Z alaşımlı kütüklerden üretilen ürünler daha büyük tane boyutlarına ve daha kalın korteks katmanlarına sahipti, bu da yüzey portakal kabuğuna ve zayıf iç metal bağlanmasına daha kolay yol açıyordu.
2.2 Sonuç Analizi
Yukarıdaki test sonuçlarına dayanarak, alaşım kompozisyon aralığının tasarımının ekstrüde edilmiş profillerin mikro yapısını, performansını ve şekillendirilebilirliğini önemli ölçüde etkilediği sonucuna varılabilir. Artan Mg element içeriği alaşım plastisitesini azaltır ve ekstrüzyon sırasında çatlak oluşumuna yol açar. Daha yüksek Mn, Cr ve Ti içeriği mikro yapıyı iyileştirmede olumlu bir etkiye sahiptir ve bu da yüzey kalitesini, bükülme performansını ve genel performansı olumlu şekilde etkiler.
3.Sonuç
Mg elementi 6082 alüminyum alaşımının mekanik performansını önemli ölçüde etkiler. Artan Mg içeriği alaşım plastisitesini azaltır ve ekstrüzyon sırasında çatlak oluşumuna yol açar.
Mn, Cr ve Ti, mikro yapı inceltmesi üzerinde olumlu bir etkiye sahiptir ve ekstrüde ürünlerin yüzey kalitesini ve bükülme performansını iyileştirir.
Farklı söndürme soğutma yoğunlukları, 6082 alüminyum alaşımlı profillerin performansı üzerinde gözle görülür bir etkiye sahiptir. Otomotiv kullanımı için, su sisi söndürme işleminin ardından su püskürtme soğutması uygulanması daha iyi mekanik performans sağlar ve profillerin şekil ve boyut doğruluğunu garanti eder.
MAT Alüminyum'dan May Jiang tarafından düzenlendi
Gönderi zamanı: Mar-26-2024
