1. Introduktion
Aluminiumslegeringer med medium styrke udviser gunstige behandlingsegenskaber, slukningsfølsomhed, påvirkningssejhed og korrosionsbestandighed.De er omfattende ansat i forskellige brancher, såsom elektronik og marine, til fremstilling af rør, stænger, profiler og ledninger.I øjeblikket er der en stigende efterspørgsel efter 6082 aluminiumslegeringsstænger.For at imødekomme markedskrav og brugerkrav gennemførte vi eksperimenter på forskellige ekstruderingsopvarmningsprocesser og endelige varmebehandlingsprocesser for 6082-T6 barer.Vores mål var at identificere et varmebehandlingsregime, der opfylder de mekaniske ydelseskrav til disse søjler.
2. Eksperimentelle materialer og produktionsprocesstrøm
2.1 Eksperimentelle materialer
Støbebarrer af størrelse Ф162×500 blev fremstillet ved hjælp af en semi-kontinuerlig støbemetode og udsat for uensartet behandling.Den metallurgiske kvalitet af barrerne overholdt virksomhedens interne kontrol tekniske standarder.Den kemiske sammensætning af 6082-legeringen er vist i tabel 1.
2.2 Produktionsprocesstrøm
De eksperimentelle 6082 barer havde en specifikation af ф14mm.Ekstruderingsbeholderen havde en diameter på ф170 mm med et 4-hullers ekstruderingsdesign og en ekstruderingskoefficient på 18,5.Den specifikke processtrøm omfattede opvarmning af ingot, ekstrudering, slukning, strækning af udretning og prøveudtagning, rulleindretning, endelig skæring, kunstig aldring, kvalitetsinspektion og levering.
3. Eksperimentelle mål
Formålet med denne undersøgelse var at identificere parametre for ekstruderingsvarmebehandlingsprocesser og de endelige varmebehandlingsparametre, der påvirker ydelsen af 6082-T6-søjler, hvilket i sidste ende opnår standardpræstationskrav.I henhold til standarderne skal de langsgående mekaniske egenskaber for 6082 -legeringen opfylde de specifikationer, der er anført i tabel 2.
4. Eksperimentel tilgang
4.1 Undersøgelse af ekstruderingsvarmebehandling
Undersøgelsen af ekstruderingsvarmebehandlingen fokuserede primært på virkningerne af støbning af ingot -ekstruderingstemperatur og ekstruderingsbeholdertemperatur på mekaniske egenskaber.De specifikke parametervalg er detaljeret i tabel 3.
4.2 Fast opløsning og aldring af varmebehandlingsundersøgelse
Et ortogonalt eksperimentelt design blev anvendt til den faste opløsning og ældningsvarmebehandlingsprocessen.De valgte faktorniveauer er angivet i tabel 4, med den ortogonale designtabel betegnet som IJ9(34).
5. Resultater og analyse
5.1 Eksperimenter for ekstrudering af varmebehandling
Resultaterne af ekstruderingsvarmebehandlingseksperimenterne er vist i tabel 5 og figur 1. Ni prøver blev taget for hver gruppe, og deres mekaniske præstationsgennemsnit blev bestemt.Baseret på metallografisk analyse og kemisk sammensætning blev der etableret en varmebehandlingsplan: bratkøling ved 520°C i 40 minutter og ældning ved 165°C i 12 timer.Ud fra tabel 5 og figur 1 kan det observeres, at efterhånden som støbebarrens ekstruderingstemperatur og ekstruderingsbeholdertemperaturen steg, steg både trækstyrke og flydespænding gradvist.De bedste resultater blev opnået ved ekstruderingstemperaturer på 450-500°C og en ekstruderingsbeholdertemperatur på 450°C, som opfyldte standardkravene.Dette skyldtes effekten af koldbearbejdningshærdning ved lavere ekstruderingstemperaturer, hvilket forårsagede korngrænsebrud og øget nedbrydning af fast opløsning mellem A1 og Mn under opvarmning før bratkøling, hvilket førte til omkrystallisation.Efterhånden som ekstruderingstemperaturen steg, blev den ultimative styrke Rm af produktet væsentligt forbedret.Når ekstruderingsbeholderens temperatur nærmede sig eller oversteg barrens temperatur, faldt ujævn deformation, hvilket reducerede dybden af grove kornringe og øgede flydespændingen Rm.Således er de rimelige parametre til ekstruderingsvarmebehandling: ingot-ekstruderingstemperatur på 450-500 ° C og ekstruderingsbeholdertemperatur på 430-450 ° C.
5.2 Fast opløsning og aldring af ortogonale eksperimentelle resultater og analyse
Tabel 6 afslører, at de optimale niveauer er A3B1C2D3, med slukning ved 520 ° C, kunstig aldringstemperatur mellem 165-170 ° C og aldringsvarighed på 12 timer, hvilket resulterer i stængernes høje styrke og plasticitet.Slukningsprocessen danner overmættet fast opløsning.Ved lavere slukningstemperaturer falder koncentrationen af overmættet fast opløsning, hvilket påvirker styrke.En slukningstemperatur på omkring 520 ° C forbedrer væsentligt virkningen af slukning-induceret fast opløsningsstyrke.Intervallet mellem slukning og kunstig aldring, dvs. opbevaring af stuetemperatur, påvirker mekaniske egenskaber i høj grad.Dette er især udtalt for stænger, der ikke strækkes efter slukning.Når intervallet mellem slukning og aldring overstiger 1 time, falder styrke, især udbyttestyrke, markant.
5.3 Metallografisk mikrostrukturanalyse
Højforstørrelses- og polariserede analyser blev udført på 6082-T6 barer ved faste opløsningstemperaturer på 520°C og 530°C.Fotos med høj forstørrelse afslørede ensartet sammensat udfældning med rigelige bundfaldsfasepartikler jævnt fordelt.Polariseret lysanalyse ved hjælp af Axiovert200-udstyr viste tydelige forskelle i kornstrukturfotos.Det centrale område viste små og ensartede korn, mens kanterne udviste en vis rekrystallisering med aflange korn.Dette skyldes væksten af krystalkerner ved høje temperaturer og danner grov nållignende bundfald.
6. Produktionspraksisvurdering
I den faktiske produktion blev mekanisk præstationsstatistik udført på 20 batches af søjler og 20 partier af profiler.Resultaterne er vist i tabel 7 og 8. I faktisk produktion blev vores ekstruderingsproces udført ved temperaturer, hvilket resulterede i T6 -tilstandsprøver, og den mekaniske ydeevne opfyldte målværdierne.
7. Konklusion
(1) Ekstruderingsvarmebehandlingsparametre: ingots ekstruderingstemperatur på 450-500 ° C;Ekstruderingsbeholdertemperatur på 430-450 ° C.
(2) Endelig varmebehandlingsparametre: Optimal fast opløsningstemperatur på 520-530 ° C;aldringstemperatur ved 165 ± 5 ° C, aldringsvarighed på 12 timer;Intervallet mellem slukning og aldring bør ikke overstige 1 time.
(3) Baseret på praktisk vurdering omfatter den levedygtige varmebehandlingsproces: ekstruderingstemperatur på 450-530°C, ekstruderingsbeholdertemperatur på 400-450°C;fast opløsningstemperatur på 510-520°C;ældningsregime på 155-170°C i 12 timer;ingen specifik grænse for intervallet mellem quenching og aldring.Dette kan indarbejdes i procesdriftsvejledningen.
Redigeret af May Jiang fra MAT Aluminium
Post tid: Mar-15-2024
