თერმული დამუშავების პროცესების გავლენა მაღალი კლასის 6082 ალუმინის შენადნობის ექსტრუდირებული ზოლების მიკროსტრუქტურასა და მექანიკურ თვისებებზე

2.2 წარმოების პროცესის მიმდინარეობა

ექსპერიმენტულ 6082 ბარს ჰქონდა Ф14 მმ სპეციფიკაცია. ექსტრუზიის კონტეინერს ჰქონდა დიამეტრი Ф170 მმ, 4 ხვრელი ექსტრუზიის დიზაინით და ექსტრუზიის კოეფიციენტით 18.5. სპეციფიკური პროცესის ნაკადი მოიცავდა ინგოტის გათბობას, ექსტრუზიას, ჩაქრობას, გაჭიმვის გასწორებას და სინჯის აღებას, როლიკებით გასწორებას, საბოლოო ჭრას, ხელოვნურ დაძველებას, ხარისხის შემოწმებას და მიწოდებას.

3.ექსპერიმენტული მიზნები

ამ კვლევის მიზანი იყო ექსტრუზიის თერმული დამუშავების პროცესის პარამეტრების და საბოლოო თერმული დამუშავების პარამეტრების იდენტიფიცირება, რომლებიც გავლენას ახდენენ 6082-T6 ბარების მუშაობაზე, საბოლოო ჯამში, სტანდარტული შესრულების მოთხოვნების მისაღწევად. სტანდარტების მიხედვით, 6082 შენადნობის გრძივი მექანიკური თვისებები უნდა აკმაყოფილებდეს მე-2 ცხრილში ჩამოთვლილ სპეციფიკაციებს.

4.ექსპერიმენტული მიდგომა

4.1 ექსტრუზიის თერმული დამუშავების გამოკვლევა

ექსტრუზიის თერმული დამუშავების კვლევა, პირველ რიგში, ფოკუსირებული იყო ჩამოსხმის ინგოს ექსტრუზიის ტემპერატურისა და ექსტრუზიის კონტეინერის ტემპერატურის ზემოქმედებაზე მექანიკურ თვისებებზე. კონკრეტული პარამეტრის არჩევანი დეტალურად არის აღწერილი ცხრილში 3.

4.2 მყარი ხსნარი და დაბერების თერმული დამუშავების გამოკვლევა

ორთოგონალური ექსპერიმენტული დიზაინი გამოყენებული იყო მყარი ხსნარისა და დაბერების თერმული დამუშავების პროცესისთვის. ფაქტორების არჩეული დონეები მოცემულია ცხრილში 4, ორთოგონალური დიზაინის ცხრილით აღინიშნება როგორც IJ9(34).

5. შედეგები და ანალიზი

5.1 ექსტრუზიის სითბოს დამუშავების ექსპერიმენტის შედეგები და ანალიზი

ექსტრუზიის თერმული დამუშავების ექსპერიმენტების შედეგები წარმოდგენილია ცხრილში 5 და სურათ 1-ში. თითოეული ჯგუფისთვის აღებული იქნა ცხრა ნიმუში და განისაზღვრა მათი მექანიკური მუშაობის საშუალო მაჩვენებლები. მეტალოგრაფიული ანალიზისა და ქიმიური შემადგენლობის საფუძველზე შეიქმნა თერმული დამუშავების რეჟიმი: ჩაქრობა 520°C-ზე 40 წუთის განმავლობაში და დაძველება 165°C-ზე 12 საათის განმავლობაში. ცხრილი 5-დან და 1-ლი ნახატიდან ჩანს, რომ ჩამოსხმის ღვეზელის ექსტრუზიის ტემპერატურისა და ექსტრუზიის კონტეინერის ტემპერატურის მატებასთან ერთად, თანდათან იზრდებოდა როგორც დაჭიმვის სიმტკიცე, ასევე გამძლეობა. საუკეთესო შედეგები მიღწეული იქნა ექსტრუზიის 450-500°C ტემპერატურაზე და ექსტრუზიის კონტეინერის ტემპერატურაზე 450°C, რომელიც აკმაყოფილებდა სტანდარტულ მოთხოვნებს. ეს გამოწვეული იყო ცივ სამუშაოზე გამკვრივების ეფექტით ექსტრუზიის დაბალ ტემპერატურაზე, რამაც გამოიწვია მარცვლის საზღვრის მოტეხილობა და გაზრდილი მყარი ხსნარის დაშლა A1-სა და Mn-ს შორის გაცხელების დროს ჩაქრობამდე, რაც იწვევს რეკრისტალიზაციას. ექსტრუზიის ტემპერატურის მატებასთან ერთად, პროდუქტის საბოლოო სიძლიერე Rm მნიშვნელოვნად გაუმჯობესდა. როდესაც ექსტრუზიის კონტეინერის ტემპერატურა მიუახლოვდა ან გადააჭარბა შიგთავსის ტემპერატურას, არათანაბარი დეფორმაცია მცირდება, მცირდება მსხვილი მარცვლის რგოლების სიღრმე და იზრდება მოსავლიანობის სიძლიერე Rm. ამგვარად, ექსტრუზიის თერმული დამუშავების გონივრული პარამეტრებია: ინგოტის ექსტრუზიის ტემპერატურა 450-500°C და ექსტრუზიის კონტეინერის ტემპერატურა 430-450°C.

5.2 მყარი ხსნარი და დაბერების ორთოგონალური ექსპერიმენტული შედეგები და ანალიზი

ცხრილი 6 გვიჩვენებს, რომ ოპტიმალური დონეებია A3B1C2D3, ჩაქრობით 520°C-ზე, ხელოვნური დაბერების ტემპერატურა 165-170°C-ს შორის და დაბერების ხანგრძლივობა 12 საათი, რაც იწვევს ზოლების მაღალ სიმტკიცეს და პლასტიურობას. ჩაქრობის პროცესი წარმოქმნის ზეგაჯერებულ მყარ ხსნარს. ჩაქრობის დაბალ ტემპერატურაზე, ზეგაჯერებული მყარი ხსნარის კონცენტრაცია მცირდება, რაც გავლენას ახდენს სიძლიერეზე. ჩაქრობის ტემპერატურა დაახლოებით 520°C მნიშვნელოვნად აძლიერებს ჩაქრობის შედეგად გამოწვეული მყარი ხსნარის გაძლიერების ეფექტს. შუალედი ჩაქრობასა და ხელოვნურ დაბერებას შორის, ანუ ოთახის ტემპერატურაზე შენახვას, დიდ გავლენას ახდენს მექანიკურ თვისებებზე. ეს განსაკუთრებით გამოხატულია წნელებისთვის, რომლებიც არ არის დაჭიმული ჩაქრობის შემდეგ. როდესაც ჩაქრობასა და დაბერებას შორის ინტერვალი 1 საათს აღემატება, ძალა, განსაკუთრებით მოსავლიანობის ძალა, მნიშვნელოვნად მცირდება.

5.3 მეტალოგრაფიული მიკროსტრუქტურის ანალიზი

მაღალი გადიდებისა და პოლარიზებული ანალიზები ჩატარდა 6082-T6 ბარებზე მყარი ხსნარის ტემპერატურაზე 520°C და 530°C. მაღალი გადიდების ფოტოებმა გამოავლინა ერთიანი ნალექის ნალექი უხვი ნალექის ფაზის ნაწილაკებით თანაბრად განაწილებული. პოლარიზებული სინათლის ანალიზმა Axiovert200 აღჭურვილობის გამოყენებით აჩვენა მკაფიო განსხვავებები მარცვლის სტრუქტურის ფოტოებში. ცენტრალურ ზონაში გამოსახული იყო პატარა და ერთგვაროვანი მარცვლები, ხოლო კიდეები ავლენდა გარკვეულ რეკრისტალიზაციას წაგრძელებული მარცვლებით. ეს გამოწვეულია კრისტალური ბირთვების ზრდის გამო მაღალ ტემპერატურაზე, უხეში ნემსის მსგავსი ნალექების წარმოქმნით.

6.წარმოების პრაქტიკის შეფასება

ფაქტობრივ წარმოებაში, მექანიკური მუშაობის სტატისტიკა ჩატარდა 20 პარტია ბარები და 20 პარტია პროფილები. შედეგები ნაჩვენებია ცხრილებში 7 და 8. რეალურ წარმოებაში, ჩვენი ექსტრუზიის პროცესი განხორციელდა ტემპერატურებზე, რის შედეგადაც მიიღეს T6 მდგომარეობის ნიმუშები და მექანიკური შესრულება აკმაყოფილებდა სამიზნე მნიშვნელობებს.

 

7.დასკვნა

(1) ექსტრუზიის თერმული დამუშავების პარამეტრები: ინგოტების ექსტრუზიის ტემპერატურა 450-500°C; ექსტრუზიის კონტეინერის ტემპერატურა 430-450°C.

(2) საბოლოო თერმული დამუშავების პარამეტრები: მყარი ხსნარის ოპტიმალური ტემპერატურა 520-530°C; დაბერების ტემპერატურა 165±5°C, დაბერების ხანგრძლივობა 12 საათი; ჩაქრობასა და დაბერებას შორის ინტერვალი არ უნდა აღემატებოდეს 1 საათს.

(3) პრაქტიკული შეფასების საფუძველზე სიცოცხლისუნარიანი თერმული დამუშავების პროცესი მოიცავს: ექსტრუზიის ტემპერატურა 450-530°C, ექსტრუზიის კონტეინერის ტემპერატურა 400-450°C; მყარი ხსნარის ტემპერატურა 510-520°C; დაბერების რეჟიმი 155-170°C 12 საათის განმავლობაში; არ არსებობს კონკრეტული შეზღუდვა ჩაქრობასა და დაბერებას შორის ინტერვალზე. ეს შეიძლება იყოს ჩართული პროცესის ოპერაციულ მითითებებში.

რედაქტირებულია May Jiang-ის მიერ MAT Aluminum-დან