1.Giriş
Orta mukavemetli alüminyum alaşımları, uygun işleme özellikleri, söndürme hassasiyeti, darbe tokluğu ve korozyon direnci sergiler. Elektronik ve denizcilik gibi çeşitli endüstrilerde boru, çubuk, profil ve tel üretiminde yaygın olarak kullanılırlar. Şu anda 6082 alüminyum alaşımlı çubuklara olan talep artmaktadır. Pazar taleplerini ve kullanıcı gereksinimlerini karşılamak için 6082-T6 çubuklar için farklı ekstrüzyon ısıtma süreçleri ve son ısıl işlem süreçleri üzerinde deneyler yürüttük. Amacımız, bu çubuklar için mekanik performans gereksinimlerini karşılayan bir ısıl işlem rejimi belirlemekti.
2.Deneysel Malzemeler ve Üretim Süreci Akışı
2.1 Deneysel Malzemeler
Ф162×500 boyutundaki döküm külçeleri yarı sürekli döküm yöntemi kullanılarak üretildi ve homojen olmayan bir işleme tabi tutuldu. Külçelerin metalurjik kalitesi şirketin iç kontrol teknik standartlarına uygundu. 6082 alaşımının kimyasal bileşimi Tablo 1'de gösterilmiştir.
2.2 Üretim Süreci Akışı
Deneysel 6082 çubuklar Ф14mm spesifikasyonuna sahipti. Ekstrüzyon kabı Ф170mm çapında, 4 delikli ekstrüzyon tasarımına ve 18,5 ekstrüzyon katsayısına sahipti. Spesifik proses akışı külçeyi ısıtma, ekstrüzyon, söndürme, germe düzeltme ve örnekleme, silindir düzeltme, son kesme, yapay yaşlandırma, kalite denetimi ve teslimatı içeriyordu.
3.Deneysel Amaçlar
Bu çalışmanın amacı, 6082-T6 çubuklarının performansını etkileyen ekstrüzyon ısıl işlem proses parametrelerini ve son ısıl işlem parametrelerini belirlemek ve nihayetinde standart performans gerekliliklerini karşılamaktır. Standartlara göre, 6082 alaşımının uzunlamasına mekanik özellikleri Tablo 2'de listelenen özellikleri karşılamalıdır.
4.Deneysel Yaklaşım
4.1 Ekstrüzyon Isıl İşlem Araştırması
Ekstrüzyon ısıl işlem araştırması öncelikle döküm külçe ekstrüzyon sıcaklığının ve ekstrüzyon kap sıcaklığının mekanik özellikler üzerindeki etkilerine odaklanmıştır. Belirli parametre seçimleri Tablo 3'te ayrıntılı olarak verilmiştir.
4.2 Katı Çözelti ve Yaşlandırma Isıl İşlem Araştırması
Katı çözelti ve yaşlandırma ısıl işlem süreci için ortogonal bir deneysel tasarım kullanıldı. Seçilen faktör seviyeleri Tablo 4'te verilmiştir ve ortogonal tasarım tablosu IJ9(34) olarak gösterilmiştir.
5.Sonuçlar ve Analiz
5.1 Ekstrüzyon Isıl İşlem Deney Sonuçları ve Analizi
Ekstrüzyon ısıl işlem deneylerinin sonuçları Tablo 5 ve Şekil 1'de sunulmuştur. Her grup için dokuz numune alınmış ve mekanik performans ortalamaları belirlenmiştir. Metalografik analiz ve kimyasal bileşime dayanarak bir ısıl işlem rejimi oluşturulmuştur: 520 °C'de 40 dakika söndürme ve 165 °C'de 12 saat yaşlandırma. Tablo 5 ve Şekil 1'den, döküm külçesi ekstrüzyon sıcaklığı ve ekstrüzyon kabı sıcaklığı arttıkça hem çekme dayanımının hem de akma dayanımının kademeli olarak arttığı görülebilir. En iyi sonuçlar, standart gereklilikleri karşılayan 450-500 °C'lik ekstrüzyon sıcaklıklarında ve 450 °C'lik bir ekstrüzyon kabı sıcaklığında elde edilmiştir. Bunun nedeni, daha düşük ekstrüzyon sıcaklıklarında soğuk iş sertleştirmesinin etkisi olup, bu etki, söndürmeden önce ısıtma sırasında A1 ve Mn arasında tane sınırı kırıklarına ve katı çözelti ayrışmasının artmasına neden olarak yeniden kristalleşmeye yol açmıştır. Ekstrüzyon sıcaklığı arttıkça, ürünün nihai mukavemeti Rm önemli ölçüde iyileşti. Ekstrüzyon kabı sıcaklığı külçe sıcaklığına yaklaştığında veya onu aştığında, düzensiz deformasyon azaldı, kaba taneli halkaların derinliği azaldı ve akma mukavemeti Rm arttı. Bu nedenle, ekstrüzyon ısıl işlemi için makul parametreler şunlardır: 450-500°C külçe ekstrüzyon sıcaklığı ve 430-450°C ekstrüzyon kabı sıcaklığı.
5.2 Katı Çözelti ve Yaşlanma Ortogonal Deneysel Sonuçlar ve Analiz
Tablo 6, 520°C'de söndürme, 165-170°C arasındaki yapay yaşlandırma sıcaklığı ve 12 saatlik yaşlandırma süresi ile optimum seviyelerin A3B1C2D3 olduğunu ve çubukların yüksek mukavemet ve plastisitesi ile sonuçlandığını göstermektedir. Söndürme işlemi aşırı doymuş katı çözelti oluşturur. Daha düşük söndürme sıcaklıklarında, aşırı doymuş katı çözelti konsantrasyonu azalır ve bu da mukavemeti etkiler. Yaklaşık 520°C'lik bir söndürme sıcaklığı, söndürme kaynaklı katı çözelti güçlendirmesinin etkisini önemli ölçüde artırır. Söndürme ve yapay yaşlandırma arasındaki aralık, yani oda sıcaklığında depolama, mekanik özellikleri büyük ölçüde etkiler. Bu, özellikle söndürmeden sonra gerilmeyen çubuklar için belirgindir. Söndürme ve yaşlandırma arasındaki aralık 1 saati aştığında, mukavemet, özellikle akma mukavemeti önemli ölçüde azalır.
5.3 Metalografik Mikro Yapı Analizi
Yüksek büyütme ve polarize analizler, 520°C ve 530°C katı çözelti sıcaklıklarında 6082-T6 çubuklar üzerinde gerçekleştirildi. Yüksek büyütme fotoğrafları, bol miktarda çökelti fazı parçacıklarının eşit şekilde dağıldığı düzgün bileşik çökelmesini ortaya koydu. Axiovert200 ekipmanı kullanılarak yapılan polarize ışık analizi, tane yapısı fotoğraflarında belirgin farklılıklar gösterdi. Merkezi alan küçük ve düzgün taneler sergilerken, kenarlar uzun tanelerle bir miktar yeniden kristalleşme sergiledi. Bunun nedeni, yüksek sıcaklıklarda kristal çekirdeklerinin büyümesi ve kaba iğne benzeri çökeltiler oluşturmasıdır.
6.Üretim Uygulama Değerlendirmesi
Gerçek üretimde, 20 parti çubuk ve 20 parti profil üzerinde mekanik performans istatistikleri yürütüldü. Sonuçlar Tablo 7 ve 8'de gösterilmiştir. Gerçek üretimde, ekstrüzyon işlemimiz T6 durum numuneleriyle sonuçlanan sıcaklıklarda gerçekleştirildi ve mekanik performans hedef değerleri karşıladı.
7.Sonuç
(1) Ekstrüzyon ısıl işlem parametreleri: Külçe ekstrüzyon sıcaklığı 450-500°C; ekstrüzyon kabı sıcaklığı 430-450°C.
(2) Son ısıl işlem parametreleri: 520-530 °C optimum katı çözelti sıcaklığı; 165±5 °C'de yaşlandırma sıcaklığı, 12 saat yaşlandırma süresi; söndürme ve yaşlandırma arasındaki aralık 1 saati geçmemelidir.
(3) Pratik değerlendirmeye göre, uygulanabilir ısıl işlem süreci şunları içerir: 450-530°C ekstrüzyon sıcaklığı, 400-450°C ekstrüzyon kabı sıcaklığı; 510-520°C katı çözelti sıcaklığı; 12 saat boyunca 155-170°C'de yaşlandırma rejimi; söndürme ve yaşlandırma arasındaki aralık için belirli bir sınır yoktur. Bu, süreç operasyon yönergelerine dahil edilebilir.
MAT Alüminyum'dan May Jiang tarafından düzenlendi
Gönderi zamanı: Mar-15-2024
