ავტომობილების მსუბუქი წონის შემცირება გლობალური საავტომობილო ინდუსტრიის საერთო მიზანია. თანამედროვე ახალი ტიპის სატრანსპორტო საშუალებების განვითარების მიმართულებაა ალუმინის შენადნობების მასალების გამოყენების გაზრდა საავტომობილო კომპონენტებში. 6082 ალუმინის შენადნობი არის თერმულად დამუშავებადი, გამაგრებული ალუმინის შენადნობი საშუალო სიმტკიცით, შესანიშნავი ფორმირების უნარით, შედუღების უნარით, დაღლილობისადმი გამძლეობით და კოროზიისადმი მდგრადობით. ეს შენადნობი შეიძლება გამოიყოს მილებში, ღეროებსა და პროფილებში და ფართოდ გამოიყენება საავტომობილო კომპონენტებში, შედუღებულ სტრუქტურულ ნაწილებში, ტრანსპორტსა და სამშენებლო ინდუსტრიაში.
ამჟამად, ჩინეთში ახალი ენერგიის მქონე ავტომობილებში 6082 ალუმინის შენადნობის გამოყენების კვლევა შეზღუდულია. ამიტომ, ეს ექსპერიმენტული კვლევა იკვლევს 6082 ალუმინის შენადნობის ელემენტის შემცველობის დიაპაზონის, ექსტრუზიის პროცესის პარამეტრების, ჩაქრობის მეთოდების და ა.შ. გავლენას შენადნობის პროფილის მუშაობასა და მიკროსტრუქტურაზე. ამ კვლევის მიზანია შენადნობის შემადგენლობისა და პროცესის პარამეტრების ოპტიმიზაცია, რათა წარმოიქმნას 6082 ალუმინის შენადნობის მასალები, რომლებიც შესაფერისია ახალი ენერგიის მქონე ავტომობილებისთვის.
1. ტესტირების მასალები და მეთოდები
ექსპერიმენტული პროცესის მიმდინარეობა: შენადნობის შემადგენლობის თანაფარდობა – ზოდის დნობა – ზოდის ჰომოგენიზაცია – ზოდის ხერხვა ნაჭრებად – პროფილების ექსტრუზია – პროფილების ხაზოვანი გაქრობა – ხელოვნური დაძველება – სატესტო ნიმუშების მომზადება.
1.1 ზოდის მომზადება
6082 ალუმინის შენადნობის შემადგენლობის საერთაშორისო დიაპაზონში შეირჩა სამი შემადგენლობა უფრო ვიწრო საკონტროლო დიაპაზონებით, რომლებიც მონიშნულია როგორც 6082-/6082″, 6082-Z, იგივე Si ელემენტის შემცველობით. Mg ელემენტის შემცველობა, y > z; Mn ელემენტის შემცველობა, x > y > z; Cr, Ti ელემენტის შემცველობა, x > y = z. შენადნობის კონკრეტული შემადგენლობის სამიზნე მნიშვნელობები ნაჩვენებია ცხრილში 1. ზოდის ჩამოსხმა განხორციელდა ნახევრად უწყვეტი წყლით გაგრილების ჩამოსხმის მეთოდით, რასაც მოჰყვა ჰომოგენიზაციის დამუშავება. სამივე ზოდი ჰომოგენიზებული იქნა ქარხნის მიერ დადგენილი სისტემის გამოყენებით 560°C ტემპერატურაზე 2 საათის განმავლობაში წყლის ნისლის გაგრილებით.
1.2 პროფილების ექსტრუზია
ექსტრუზიის პროცესის პარამეტრები შესაბამისად იყო რეგულირებული ნაჭრების გაცხელების ტემპერატურისა და ჩაქრობის გაგრილების სიჩქარის მიხედვით. ექსტრუდირებული პროფილების განივი კვეთი ნაჩვენებია ნახაზ 1-ში. ექსტრუზიის პროცესის პარამეტრები ნაჩვენებია ცხრილ 2-ში. ექსტრუდირებული პროფილების ფორმირების სტატუსი ნაჩვენებია ნახაზ 2-ში.
2. ტესტის შედეგები და ანალიზი
6082 ალუმინის შენადნობის პროფილების სპეციფიკური ქიმიური შემადგენლობა შემადგენლობის სამ დიაპაზონში განისაზღვრა შვეიცარიული ARL პირდაპირი წაკითხვის სპექტრომეტრის გამოყენებით, როგორც ეს ნაჩვენებია ცხრილში 3.
2.1 შესრულების ტესტირება
შედარებისთვის, შემოწმდა სამი შემადგენლობის დიაპაზონის შენადნობის პროფილების მუშაობა სხვადასხვა ჩაქრობის მეთოდებით, იდენტური ექსტრუზიის პარამეტრებით და დაბერების პროცესებით.
2.1.1 მექანიკური მახასიათებლები
175°C ტემპერატურაზე 8 საათის განმავლობაში ხელოვნური დაძველების შემდეგ, სტანდარტული ნიმუშები აღებული იქნა პროფილების ექსტრუზიის მიმართულებიდან Shimadzu AG-X100 ელექტრონული უნივერსალური ტესტირების აპარატის გამოყენებით გამჭიმვაზე ტესტირებისთვის. სხვადასხვა შემადგენლობისა და ჩაქრობის მეთოდებისთვის ხელოვნური დაძველების შემდეგ მექანიკური მახასიათებლები ნაჩვენებია ცხრილში 4.
ცხრილი 4-დან ჩანს, რომ ყველა პროფილის მექანიკური მახასიათებლები აღემატება ეროვნული სტანდარტის მნიშვნელობებს. 6082-Z შენადნობის ნამსხვრევებისგან წარმოებულ პროფილებს ჰქონდათ უფრო დაბალი წაგრძელება მოტეხილობის შემდეგ. 6082-7 შენადნობის ნამსხვრევებისგან წარმოებულ პროფილებს ჰქონდათ ყველაზე მაღალი მექანიკური მახასიათებლები. 6082-X შენადნობის პროფილებმა, სხვადასხვა მყარი ხსნარის მეთოდებით, უფრო მაღალი მახასიათებლები აჩვენეს სწრაფი გაგრილების ჩაქრობის მეთოდებით.
2.1.2 მოხრის შესრულების ტესტირება
ელექტრონული უნივერსალური ტესტირების აპარატის გამოყენებით, ნიმუშებზე ჩატარდა სამწერტილიანი მოხრის ტესტები, რომელთა მოხრის შედეგები ნაჩვენებია ნახაზ 3-ში. ნახაზ 3 გვიჩვენებს, რომ 6082-Z შენადნობის ნაკეთობებიდან წარმოებულ პროდუქტებს ზედაპირზე აღენიშნებოდათ მკვეთრი ფორთოხლის ქერქისებრი ელფერი და მოხრილი ნიმუშების უკანა მხარეს ბზარები. 6082-X შენადნობის ნაკეთობებიდან წარმოებულ პროდუქტებს ჰქონდათ უკეთესი მოხრის მახასიათებლები, გლუვი ზედაპირები ფორთოხლის ქერქის გარეშე და მხოლოდ მცირე ბზარები მოხრილი ნიმუშების უკანა მხარეს გეომეტრიული პირობებით შეზღუდულ პოზიციებზე.
2.1.3 მაღალი გადიდების შემოწმება
მიკროსტრუქტურული ანალიზისთვის ნიმუშები დაკვირვებული იქნა Carl Zeiss AX10 ოპტიკური მიკროსკოპის ქვეშ. სამი შემადგენლობის დიაპაზონის შენადნობის პროფილის მიკროსტრუქტურული ანალიზის შედეგები ნაჩვენებია ნახაზ 4-ში. ნახაზ 4 მიუთითებს, რომ 6082-X ღეროსა და 6082-K შენადნობის ნაკეთობებიდან წარმოებული პროდუქტების მარცვლის ზომა მსგავსი იყო, 6082-X შენადნობში მარცვლის ზომა ოდნავ უკეთესი იყო 6082-y შენადნობთან შედარებით. 6082-Z შენადნობის ნაკეთობებიდან წარმოებულ პროდუქტებს ჰქონდათ უფრო დიდი მარცვლის ზომები და უფრო სქელი ქერქის ფენები, რაც უფრო ადვილად იწვევდა ზედაპირული ფორთოხლის კანის წარმოქმნას და ლითონის შიდა შეკავშირების შესუსტებას.
2.2 შედეგების ანალიზი
ზემოთ აღნიშნული ტესტის შედეგების საფუძველზე, შეიძლება დავასკვნათ, რომ შენადნობის შემადგენლობის დიაპაზონის დიზაინი მნიშვნელოვნად მოქმედებს ექსტრუდირებული პროფილების მიკროსტრუქტურაზე, მახასიათებლებსა და ფორმირების უნარზე. Mg ელემენტის გაზრდილი შემცველობა ამცირებს შენადნობის პლასტიურობას და იწვევს ბზარების წარმოქმნას ექსტრუზიის დროს. Mn, Cr და Ti-ის მაღალი შემცველობა დადებითად მოქმედებს მიკროსტრუქტურის დახვეწაზე, რაც თავის მხრივ დადებითად მოქმედებს ზედაპირის ხარისხზე, მოხრის მახასიათებლებსა და საერთო მახასიათებლებზე.
3. დასკვნა
Mg ელემენტი მნიშვნელოვნად მოქმედებს 6082 ალუმინის შენადნობის მექანიკურ მახასიათებლებზე. Mg-ის გაზრდილი შემცველობა ამცირებს შენადნობის პლასტიურობას და იწვევს ბზარების წარმოქმნას ექსტრუზიის დროს.
Mn, Cr და Ti დადებით გავლენას ახდენენ მიკროსტრუქტურის დახვეწაზე, რაც იწვევს ექსტრუდირებული პროდუქტების ზედაპირის ხარისხის გაუმჯობესებას და მოხრის მახასიათებლებს.
სხვადასხვა ჩაქრობის გაგრილების ინტენსივობა შესამჩნევ გავლენას ახდენს 6082 ალუმინის შენადნობის პროფილების მუშაობაზე. საავტომობილო გამოყენებისთვის, წყლის ნისლისა და შემდგომი წყლის შესხურებით გაგრილების ჩაქრობის პროცესის გამოყენება უზრუნველყოფს უკეთეს მექანიკურ მუშაობას და უზრუნველყოფს პროფილების ფორმისა და განზომილებების სიზუსტეს.
რედაქტირებულია მეი ჯიანგის მიერ MAT Aluminum-დან
გამოქვეყნების დრო: 2024 წლის 26 მარტი
