A hőkezelési folyamatok hatása a csúcsminőségű 6082 alumínium ötvözet extrudált rudak mikroszerkezetére és mechanikai tulajdonságaira

A hőkezelési folyamatok hatása a csúcsminőségű 6082 alumínium ötvözet extrudált rudak mikroszerkezetére és mechanikai tulajdonságaira

1. Bevezetés

A közepes szilárdságú alumíniumötvözetek kedvező feldolgozási jellemzőket, oltási érzékenységet, ütési szilárdságot és korrózióállóságot mutatnak. Széles körben alkalmazzák őket különféle iparágakban, például az elektronikában és a tengeri csövekben, rudak, profilok és vezetékek gyártásához. Jelenleg egyre növekszik a kereslet a 6082 alumínium ötvözet rudakkal szemben. A piaci igények és a felhasználói igények kielégítése érdekében kísérleteket végeztünk a 6082-T6-os oszlopok különböző extrudálási fűtési folyamatain és végleges hőkezelési folyamatain. Célunk az volt, hogy azonosítsuk a hőkezelési rendet, amely kielégíti az ezekre a rudak mechanikai teljesítménykövetelményeit.

6082 0

2. Hivatalos anyagok és termelési folyamat áramlása

2.1 Kísérleti anyagok

Az ф162 × 500 méretű öntőbetéteket félig folyamatos öntési módszerrel állítottuk elő, és nem egyenletes kezelésnek vetettük alá. A rúd fémkohászati ​​minősége eleget tett a vállalati belső ellenőrzési műszaki előírásoknak. A 6082 ötvözet kémiai összetételét az 1. táblázat mutatja.

6082 1

2.2 A termelési folyamat áramlása

A kísérleti 6082 sávok ф14 mm specifikációval rendelkeztek. Az extrudálási tartály átmérője ф170 mm volt, 4 lyukú extrudálási kialakítással és 18,5 extrudálási együtthatóval. A specifikus folyamatáramlás magában foglalta a rúd melegítését, az extrudálást, a kioltást, a nyújtás egyenesítőjét és a mintavételt, a görgős egyenesítőt, a végső vágást, a mesterséges öregedést, a minőség -ellenőrzést és a bejutást.

6082 2

3. Kiemelkedő célok

Ennek a tanulmánynak az volt a célja, hogy azonosítsa az extrudálási hőkezelési folyamat paramétereit és a végleges hőkezelési paramétereket, amelyek befolyásolják a 6082-T6 sávok teljesítményét, végül elérve a szokásos teljesítményigényeket. A szabványok szerint a 6082 ötvözet longitudinális mechanikai tulajdonságainak meg kell felelniük a 2. táblázatban felsorolt ​​előírásoknak.

6032 3

4. Kiváló megközelítés

4.1 Extrudálás hőkezelés vizsgálata

Az extrudálási hőkezelés -vizsgálat elsősorban az öntő rúd -extrudálási hőmérséklet és az extrudálási tartály hőmérsékletének a mechanikai tulajdonságokra gyakorolt ​​hatására összpontosított. A specifikus paraméterek kiválasztását a 3. táblázat tartalmazza.

6082 4

4.2 Szilárd oldat és öregedő hőkezelés vizsgálata

A szilárd oldat és az öregedő hőkezelési folyamathoz ortogonális kísérleti kialakítást alkalmaztak. A választott faktorszintet a 4. táblázat tartalmazza, az ortogonális tervezési táblázatot IJ9 -nek jelölve (34).

6082 5

5.Meneti és elemzés

5.1 Extrudálás hőkezelési kísérlet eredményei és elemzése

Az extrudálási hőkezelési kísérletek eredményeit az 5. táblázat tartalmazza, és az 1. ábra. Kilenc mintát vettünk minden csoportra, és meghatároztuk azok mechanikai teljesítményét. A metallográfiai elemzés és a kémiai összetétel alapján hőkezelési rendet állapítottak meg: 520 ° C -on 40 percig oltás és 165 ° C -on 12 órán át öregedés. Az 5. táblázatból és az 1. ábrán megfigyelhető, hogy az öntő rúd extrudálási hőmérséklete és az extrudálási tartály hőmérséklete növekedésével növekedett, mind a szakítószilárdság, mind a hozamszilárdság fokozatosan növekedett. A legjobb eredményt 450-500 ° C extrudálási hőmérsékleten és 450 ° C extrudálási tartályhőmérsékleten kaptuk, amely megfelel a szokásos követelményeknek. Ennek oka az alacsonyabb extrudálási hőmérsékleten történő hideg munka megkeményedésének következménye, a gabonahatár -töréseket és az A1 és az MN közötti fokozott szilárd oldat bomlását okozva a melegítés előtt, ami átkristályosításhoz vezet. Ahogy az extrudálási hőmérséklet növekedett, a termék végső szilárdságának RM -je jelentősen javult. Amikor az extrudálási tartály hőmérséklete megközelítette vagy meghaladta a hangerő -hőmérsékletet, csökkent az egyenetlen deformáció, csökkentve a durva szemcsés gyűrűk mélységét és növelve az RM hozamszilárdságát. Így az extrudálási hőkezelés ésszerű paraméterek a következők: 450-500 ° C-os rúd-extrudálási hőmérséklet és az extrudálási tartály hőmérséklete 430-450 ° C.

6082 7

5.2 Szilárd oldat és öregedés ortogonális kísérleti eredmények és elemzés

A 6. táblázat azt mutatja, hogy az optimális szint A3B1C2D3, 520 ° C-on történő oltással, a mesterséges öregedési hőmérsékleten 165-170 ° C között, és az öregedés időtartamát 12 óra, ami a rudak nagy szilárdságát és plaszticitását eredményezi. A kioltási folyamat túlteljesített szilárd oldatot képez. Alacsonyabb kioltási hőmérsékleten a túltelített szilárd oldat koncentrációja csökken, ami befolyásolja az erőt. A körülbelül 520 ° C-os kioltási hőmérséklet szignifikánsan javítja az oltás által kiváltott szilárd oldat erősítését. A kioltás és a mesterséges öregedés közötti intervallum, azaz a szobahőmérséklet tárolása, nagymértékben befolyásolja a mechanikai tulajdonságokat. Ez különösen kiejthető a rudak esetében, amelyeket a kioltás után nem nyújtanak be. Ha a kioltás és az öregedés közötti intervallum meghaladja az 1 órát, akkor az erő, különösen a hozamszilárdság jelentősen csökken.

5.3 Metallográfiai mikroszerkezet -elemzés

A nagymírifikálást és a polarizált elemzéseket 6082-T6 rudakon végeztük, szilárd oldat hőmérsékleten 520 ° C és 530 ° C. A nagymírifikációs fotók egységes összetett csapadékot mutattak, amely egyenletesen eloszlik a bőséges csapadékfázisú részecskékkel. A polarizált fényelemzés az AxiOtt200 berendezések felhasználásával megkülönböztetett különbségeket mutatott a gabonaszerkezet fotóiban. A központi terület kicsi és egységes szemcséket mutatott, míg a szélek hosszúkás szemcsékkel átkristályosítást mutattak. Ennek oka a kristálymagok magas hőmérsékleten történő növekedése, ami durva tűszerű csapadékot képez.

6082 8

1692458755620

6. Termelés gyakorlati értékelése

A tényleges termelés során a mechanikai teljesítmény -statisztikákat 20 rudakon és 20 profil -tételen végeztük. Az eredményeket a 7. és a 8. táblázat mutatja. A tényleges termelésben az extrudálási folyamatunkat a T6 állapotmintákhoz vezetett hőmérsékleten hajtottuk végre, és a mechanikai teljesítmény megfelel a célértékeknek.

6082 9

 

6082 10

6082 11

7.Kérdés

(1) extrudálási hőkezelési paraméterek: rúd extrudálási hőmérséklete 450-500 ° C; Az extrudálási tartály hőmérséklete 430-450 ° C.

(2) végleges hőkezelési paraméterek: optimális szilárd oldat hőmérséklete 520-530 ° C; Öregedési hőmérséklet 165 ± 5 ° C -on, az öregedés időtartama 12 óra; A kioltás és az öregedés közötti intervallum nem haladhatja meg az 1 órát.

(3) A gyakorlati értékelés alapján az életképes hőkezelési folyamat magában foglalja: 450-530 ° C extrudálási hőmérséklet, az extrudálási tartály hőmérséklete 400-450 ° C; szilárd oldat hőmérséklete 510-520 ° C; az öregedési rend 155-170 ° C 12 órán át; Nincs konkrét korlát a kioltás és az öregedés közötti intervallumra. Ez beépíthető a folyamatkezelési iránymutatásokba.

Szerkesztette: május Jiang a Mat alumíniumból

 


A postai idő: március-15-2024