Az autók könnyű súlyozása a globális autóipar közös célja. Az alumíniumötvözet anyagok gépjármű-alkatrészekben való felhasználásának növelése a fejlesztési irány a modern, új típusú járművek számára. A 6082 alumíniumötvözet hőkezelhető, erősített alumíniumötvözet, közepes szilárdsággal, kiváló alakíthatósággal, hegeszthetőséggel, fáradásállósággal és korrózióállósággal. Ez az ötvözet extrudálható csövekké, rudakká és profilokká, és széles körben használják autóipari alkatrészekben, hegesztett szerkezeti alkatrészekben, szállításban és az építőiparban.
Jelenleg korlátozott kutatás folyik Kínában a 6082-es alumíniumötvözetről, amelyet új energiahordozó járművekben használnak. Ezért ez a kísérleti tanulmány a 6082 alumíniumötvözet elem-tartalmának, az extrudálási folyamat paramétereinek, a kioltási módszereknek stb. hatását vizsgálja az ötvözet profil teljesítményére és mikroszerkezetére. Ennek a tanulmánynak az a célja, hogy optimalizálja az ötvözetek összetételét és a folyamatparamétereket, hogy 6082 alumíniumötvözetből álló anyagot állítsanak elő, amelyek alkalmasak új energiahordozó járművekhez.
1. Vizsgálati anyagok és módszerek
Kísérleti folyamatfolyamat: Ötvözet összetétel aránya – Rúdolvasztás – Rúdhomogenizálás – Rúdák fűrészelése tuskóvá – Profilok extrudálása – Profilok soros kioltása – Mesterséges öregítés – Próbadarabok előkészítése.
1.1 A rúd előkészítése
A 6082-es alumíniumötvözet-összetételek nemzetközi választékán belül három szűkebb szabályozási tartományú összetételt választottak ki, amelyek 6082-/6082″, 6082-Z jelöléssel, azonos Si elemtartalommal. Mg elem tartalom, y > z; Mn elemtartalom, x > y > z; Cr, Ti elemtartalom, x > y = z. Az ötvözet fajlagos összetételének célértékeit az 1. táblázat tartalmazza. A tuskóöntést félfolyamatos vízhűtéses öntési módszerrel végeztük, majd homogenizációs kezelést alkalmaztunk. Mindhárom tuskót homogenizáltuk a gyárban kialakított rendszerrel 560°C-on 2 órán keresztül vízködös hűtéssel.
1.2 Profilok extrudálása
Az extrudálási folyamat paramétereit megfelelően beállítottuk a tuskó fűtési hőmérsékletéhez és a kioltás hűtési sebességéhez. Az extrudált profilok keresztmetszete az 1. ábrán látható. Az extrudálási folyamat paraméterei a 2. táblázatban láthatók. Az extrudált profilok formálási állapotát a 2. ábra mutatja.
2. Vizsgálati eredmények és elemzés
A 6082 alumíniumötvözet profilok specifikus kémiai összetételét a három összetételi tartományon belül Swiss ARL közvetlen leolvasási spektrométerrel határoztuk meg, a 3. táblázat szerint.
2.1 Teljesítményteszt
Összehasonlításképpen megvizsgáltuk a három összetételű ötvözetprofil teljesítményét különböző kioltási módszerekkel, azonos extrudálási paraméterekkel és öregedési folyamatokkal.
2.1.1 Mechanikai teljesítmény
8 órás, 175°C-on végzett mesterséges öregítés után a profilok extrudálási irányából standard mintákat vettünk szakítószilárdság-vizsgálathoz, Shimadzu AG-X100 elektronikus univerzális vizsgálógéppel. A mesterséges öregítés utáni mechanikai teljesítményt különböző összetételek és kioltási módszerek esetén a 4. táblázat mutatja.
A 4. táblázatból látható, hogy minden profil mechanikai teljesítménye meghaladja az országos szabványértékeket. A 6082-Z ötvözetből készült tuskóból készült profiloknak kisebb volt a törés utáni nyúlása. A 6082-7 ötvözött tuskóból készült profilok rendelkeztek a legnagyobb mechanikai teljesítménnyel. A 6082-X ötvözetprofilok, különböző szilárd oldatos módszerekkel, nagyobb teljesítményt mutattak a gyors hűtéses kioltási módszerekkel.
2.1.2 Hajlítási teljesítmény tesztelése
Egy elektronikus univerzális vizsgálógép segítségével hárompontos hajlítási vizsgálatokat végeztek a mintákon, a hajlítási eredményeket a 3. ábra mutatja. A 3. ábrán látható, hogy a 6082-Z ötvözetből készült tuskóból készült termékek felületén erős narancssárga héj keletkezett, a felületükön pedig megrepedt. a hajlított minták hátulja. A 6082-X ötvözetből készült tuskóból készült termékek jobb hajlítási teljesítménnyel, sima felülettel rendelkeztek narancshéj nélkül, és a hajlított minták hátoldalán csak kis repedések voltak a geometriai feltételek által korlátozott helyeken.
2.1.3 Nagy nagyítású vizsgálat
A mintákat Carl Zeiss AX10 optikai mikroszkóp alatt figyeltük meg a mikrostruktúra elemzéshez. A három összetételű ötvözetprofil mikroszerkezet-elemzési eredményeit a 4. ábra mutatja. A 4. ábra azt mutatja, hogy a 6082-X rúdból és 6082-K ötvözet tuskóból készült termékek szemcsemérete hasonló volt, a 6082-X-ben valamivel jobb szemcsemérettel. ötvözet a 6082-y ötvözethez képest. A 6082-Z ötvözetből készült tuskóból készült termékek nagyobb szemcsemérettel és vastagabb kéregréteggel rendelkeztek, ami könnyebben vezetett felületi narancsbőrhöz és gyengítette a belső fémkötést.
2.2 Eredmények elemzése
A fenti vizsgálati eredmények alapján megállapítható, hogy az ötvözet-összetétel-tartomány kialakítása jelentősen befolyásolja az extrudált profilok mikroszerkezetét, teljesítményét és alakíthatóságát. A megnövekedett Mg-elemtartalom csökkenti az ötvözet plaszticitását, és repedések kialakulásához vezet az extrudálás során. A magasabb Mn-, Cr- és Ti-tartalom pozitív hatással van a mikrostruktúra finomítására, ami viszont pozitívan befolyásolja a felület minőségét, a hajlítási teljesítményt és az általános teljesítményt.
3. Következtetés
Az Mg elem jelentősen befolyásolja a 6082 alumíniumötvözet mechanikai teljesítményét. A megnövekedett Mg-tartalom csökkenti az ötvözet plaszticitását, és repedések kialakulásához vezet az extrudálás során.
A mangán, a króm és a titán pozitív hatással van a mikrostruktúra finomítására, ami javítja az extrudált termékek felületi minőségét és hajlítási teljesítményét.
A különböző kioltási hűtési intenzitások észrevehetően befolyásolják a 6082 alumíniumötvözet profilok teljesítményét. Gépjárműipari felhasználás esetén a vízköd oltási eljárása, majd a vízpermettel történő hűtés jobb mechanikai teljesítményt biztosít, és biztosítja a profilok alak- és méretpontosságát.
Szerkesztette: May Jiang a MAT Aluminiumtól
Feladás időpontja: 2024. március 26
