Otomobillerin hafifletilmesi küresel otomotiv endüstrisinin ortak hedefidir. Otomotiv bileşenlerinde alüminyum alaşımlı malzemelerin kullanımının arttırılması, modern yeni tip araçların gelişiminin yönüdür. 6082 alüminyum alaşımı, orta mukavemetli, mükemmel şekillendirilebilirlik, kaynaklanabilirlik, yorulma direnci ve korozyon direncine sahip, ısıl işlem görebilen, 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 6082 alüminyum alaşımının yeni enerji araçlarında kullanımına ilişkin sınırlı sayıda 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 araçlarına uygun 6082 alüminyum alaşımlı malzeme üretmek için alaşım bileşimini ve proses parametrelerini optimize etmeyi amaçlamaktadır.
1. Test Malzemeleri ve Yöntemleri
Deneysel proses akışı: Alaşım bileşim oranı – Külçe eritme – Külçe homojenleştirme – Külçenin kütük halinde kesilmesi – Profillerin ekstrüzyonu – Profillerin hat içi söndürülmesi – Yapay yaşlandırma – Test numunelerinin hazırlanması.
1.1 Külçe Hazırlama
6082 alüminyum alaşımı bileşimlerinin uluslararası aralığı içerisinde, aynı Si elementi içeriğine sahip, 6082-/6082″, 6082-Z olarak etiketlenen, daha dar kontrol aralıklarına sahip üç bileşim seçildi. Mg element içeriği, y > z; Mn eleman içeriği, x > y > z; Cr, Ti element içeriği, x > y = z. Spesifik alaşım bileşimi hedef değerleri Tablo 1'de gösterilmektedir. Külçe dökümü, yarı sürekli su soğutmalı döküm yöntemi kullanılarak gerçekleştirildi, ardından homojenleştirme işlemi yapıldı. Her üç külçe de fabrikanın kurulu sistemi kullanılarak 560°C'de 2 saat boyunca su sisi soğutması ile homojenleştirildi.
1.2 Profillerin Ekstrüzyonu
Ekstrüzyon proses parametreleri, kütük ısıtma sıcaklığına ve söndürme soğutma hızına uygun şekilde ayarlandı. Ekstrüde profillerin kesiti Şekil 1'de gösterilmektedir. Ekstrüzyon işlemi parametreleri Tablo 2'de gösterilmektedir. Ekstrüde profillerin oluşma durumu Şekil 2'de gösterilmektedir.
2.Test Sonuçları ve Analizi
Üç bileşim aralığındaki 6082 alüminyum alaşımlı profillerin spesifik kimyasal bileşimi, Tablo 3'te gösterildiği gibi bir İsviçre ARL doğrudan okuma spektrometresi kullanılarak belirlendi.
2.1 Performans Testi
Karşılaştırmak için, farklı söndürme yöntemleri, aynı ekstrüzyon parametreleri ve eskitme işlemleriyle üç bileşim aralığındaki alaşım profillerinin performansı incelenmiştir.
2.1.1 Mekanik Performans
175°C'de 8 saat yapay yaşlandırmanın ardından, Shimadzu AG-X100 elektronik üniversal test makinesi kullanılarak çekme testi için profillerin ekstrüzyon yönünden standart numuneler alındı. Farklı bileşimler ve söndürme yöntemleri için yapay yaşlandırma sonrası mekanik performans Tablo 4'te gösterilmektedir.
Tablo 4'ten tüm profillerin mekanik performansının ulusal standart değerleri aştığı görülmektedir. 6082-Z alaşımlı kütüklerden üretilen profillerde kırılma sonrası uzama daha düşüktü. 6082-7 alaşımlı kütüklerden üretilen profiller en yüksek mekanik performansa sahipti. Farklı katı çözelti yöntemleriyle uygulanan 6082-X alaşımlı profiller, hızlı soğuma yöntemiyle daha yüksek performans sergiledi.
2.1.2 Bükülme Performansı Testi
Elektronik üniversal test makinesi kullanılarak numuneler üzerinde üç nokta bükme testleri yapılmış olup, bükme sonuçları Şekil 3'te gösterilmektedir. Şekil 3, 6082-Z alaşımlı kütüklerden üretilen ürünlerin yüzeyinde ciddi portakal kabuğu görünümü ve çatlama olduğunu göstermektedir. bükülmüş numunelerin arkası. 6082-X alaşımlı kütüklerden üretilen ürünler daha iyi bükülme performansına, portakal kabuğu oluşmayan pürüzsüz yüzeylere ve bükülmüş numunelerin arka kısmında sadece geometrik koşullarla sınırlı konumlarda küçük çatlaklara sahipti.
2.1.3 Yüksek Büyütmeli Muayene
Mikroyapı analizi için numuneler Carl Zeiss AX10 optik mikroskobu altında gözlemlendi. Üç bileşim aralığı alaşım profili için mikro yapı analizi sonuçları Şekil 4'te gösterilmektedir. Şekil 4, 6082-X çubuk ve 6082-K alaşımlı kütüklerden üretilen ürünlerin tane boyutunun benzer olduğunu ve 6082-X'te biraz daha iyi tane boyutu olduğunu göstermektedir. 6082-y alaşımına kıyasla alaşım. 6082-Z alaşımlı kütüklerden üretilen ürünler daha büyük tane boyutlarına ve daha kalın korteks katmanlarına sahipti; bu da yüzeyin daha kolay portakal kabuğu soyulmasına ve dahili metal bağının zayıflamasına yol açıyordu.
2.2 Sonuç Analizi
Yukarıdaki test sonuçlarına dayanarak, alaşım bileşimi aralığının tasarımının, ekstrüde profillerin mikro yapısını, performansını ve şekillendirilebilirliğini önemli ölçüde etkilediği sonucuna varılabilir. Artan Mg elementi içeriği alaşımın plastisitesini azaltır ve ekstrüzyon sırasında çatlak oluşumuna yol açar. Daha yüksek Mn, Cr ve Ti içeriği mikro yapının iyileştirilmesi üzerinde olumlu bir etkiye sahiptir ve bu da yüzey kalitesini, bükme performansını ve genel performansı olumlu yönde etkiler.
3.Sonuç
Mg elementi 6082 alüminyum alaşımının mekanik performansını önemli ölçüde etkilemektedir. Artan Mg içeriği alaşımın plastisitesini azaltır ve ekstrüzyon sırasında çatlak oluşumuna yol açar.
Mn, Cr ve Ti, mikroyapının iyileştirilmesi üzerinde olumlu bir etkiye sahip olup, ekstrüzyonla üretilen ürünlerin yüzey kalitesinin ve bükülme performansının iyileşmesine yol açar.
Farklı söndürme soğutma yoğunlukları, 6082 alüminyum alaşımlı profillerin performansı üzerinde gözle görülür bir etkiye sahiptir. Otomotiv kullanımında, su sisi söndürme prosesinin ardından su püskürtmeli soğutmanın benimsenmesi, daha iyi mekanik performans sağlar ve profillerin şeklinin ve boyutsal doğruluğunun güvence altına alınmasını sağlar.
MAT Alüminyum'dan May Jiang tarafından düzenlendi
Gönderim zamanı: Mar-26-2024
