Hormako lodiera handia 6061T6 aluminiozko aleazioa estutu egin behar da estrusio beroaren ondoren. Desagertze etenik gabeko muga dela eta, profilaren zati bat ur-hozteko gunean sartuko da atzerapenarekin. Hurrengo ingota laburra estutu egiten denean, profilaren zati honek itzalitako atzerapena jasango du. Nola aurre egin atzerapen-eremua, ekoizpen enpresa guztiek kontuan hartu behar duten arazoa da. Estrusioaren buztanaren amaierako prozesuaren hondakinak laburrak direnean, hartutako errendimendu laginak batzuetan kualifikatuak dira eta batzuetan kualifikatuak dira. Alde batetik bestera, errendimendua berriro kualifikatua da. Artikulu honek dagokion azalpena eskaintzen du esperimentuen bidez.
1. Probako materialak eta metodoak
Esperimentu honetan erabilitako materiala 6061 aluminiozko aleazioa da. Analisi espektral bidez neurtutako konposizio kimikoa honako hau da: GB / T 3190-1996 Nazioarteko 6061 aluminiozko aleazioen konposizio estandarra betetzen du.
Esperimentu honetan, estrukatutako profilaren zati bat irten zen irtenbide tratu solidorako. 400 mm-ko luzera bi eremutan banatu zen. 1. eremua zuzenean ura hoztu eta itzali zen. 2. eremua airean hoztu zen 90 segundoz eta gero ureztatua. Proba-diagrama 1. irudian agertzen da.
Esperimentu honetan erabilitako 6061 aluminio aleazio profila 4000ust estruktore batek atera zuen. Moldearen tenperatura 500 ° C da, estaltzeko haga-tenperatura 510 ºC da. Estrusioaren gaineko tenperatura 525 ºC da, estrusioaren abiadura 2,1 mm / s da, intentsitate handiko ur hotza erabiltzen da estrusio prozesuan eta 400mm-koa da Luzera probatzeko pieza estutu gabeko profilaren erditik ateratzen da. Laginaren zabalera 150mm da eta altuera 10,00 mm da.
Hartutako laginak zatitu egin ziren eta gero konponbide tratamendua jasan zuten berriro. Konponbidearen tenperatura 530 ºC izan zen eta irtenbide denbora 4 ordu izan da. Kanpora atera ondoren, laginak ur-depositu handi batean 100 mm-ko sakonera izan zuten. Ur-depositu handiagoak ur-deposituan uraren tenperatura 1 zonaldean dagoen lagina ur-hoztean aldatzen dela ziurtatu dezake. Ura hozteko prozesuan, ziurtatu uraren tenperatura 20-25 ºC-ko barruan dagoela. Lagin itzalak 165 ºC-tan zeuden 8h.
Hartu laginaren zati bat 400mm luze 30mm zabal 10mm lodiera eta egin Brinell gogortasun proba. Egin 5 neurketa 10mm bakoitzean. Hartu BRINELL gogortasunaren batez besteko balioa Brinell gogortasunaren ondorioz puntu honetan, eta gogortasun aldaketa eredua behatu.
Profilaren propietate mekanikoak probatu ziren eta Tentsio paraleloko 60mm atal paraleloan 400mm laginaren posizio desberdinetan kontrolatu zen tentsio propietateak eta hausturaren kokapena behatzeko.
90. hamarkadaren atzerapenaren ondoren ureztatutako ureztatutako tenperaturaren eremua eta 90. hamarkadaren atzerapena egin ondoren, ANSYS softwarearen bidez simulatu zen, eta posizio desberdinetako profilen hozte-tasak aztertu ziren.
2. Emaitza eta azterketa esperimentalak
2.1 Gogortasunaren proba emaitzak
2. irudian, Brinell gogortasun-probatzaile batek neurtutako 400 mm-ko laginaren aldaketa-aldaketa-aldaketa (abscisaren unitateko luzera 10mm adierazten du eta 0 eskala itzalketa normalaren eta atzerapen atzerapenaren arteko lerro banatzailea da). Ureztatutako muturrean gogortasuna 95 ordu inguruan egonkorra dela ikus daiteke. Ura hozteko ureztatzearen eta 90eko hamarkadako ureztatzeko ureztatzeko lerroaren ondoren, gogortasuna gutxitzen hasten da, baina gainbeheraren tasa motela da hasierako fasean. 40mm (89hb) ondoren, gogortasuna nabarmen jaitsi da eta 80mm-ko balio txikiena (77hb) erortzen da. 80mm-ko ondoren, gogortasunak ez zuen gutxitzen, baina neurri batean handitu da. Igoera nahiko txikia izan da. 130 mm-ko ondoren, gogortasuna aldatu egin zen 83hb inguruan. Beroaren eroapenaren eraginagatik espekulatu daiteke, atzeratutako atzerapenaren zati bat aldatu da.
2.2 Errendimenduaren proba emaitzak eta analisia
2. taulan atal paraleloko posizio desberdinetatik ateratako laginetan egindako esperimentuen emaitzak erakusten dira. Tentsioaren indarra eta etekina 1. eta 2. zenbakiko indar indarrak ia aldaketarik izan dezakeela aurki daiteke. Atzerapen atzerapenaren muturrak handitzen diren heinean, tentsio indarra eta aleazioaren indarra beheranzko joera nabarmena erakusten dute. Hala ere, laginketa-kokapen bakoitzean tentsio indarra indar estandarraren gainetik dago. Gogortasun txikiena duen eremuan bakarrik, errendimenduaren indarra laginaren estandarra baino txikiagoa da, laginaren errendimendua ezin da sailkatu.
4. irudiak 3. zk. laginaren propietateen emaitzak erakusten ditu. 4. iruditik aurki daiteke marra zatitzaileetatik urrunago, orduan eta txikiagoa da atzerapenaren amaieraren gogortasuna. Gogortasunaren beherakadak adierazten du laginaren errendimendua murrizten dela, baina gogortasuna poliki-poliki gutxitzen da, 95hb-tik 91hb-ra soilik jaitsi da atal paraleloaren amaieran. 1. taulan errendimenduaren emaitzetan ikus daitekeen bezala, tentsio indarra 342MPAtik 320mpara jaitsi da ur hozteko. Aldi berean, tentsio laginaren haustura puntu paraleloaren amaieran ere gogortasun txikiena duen atal paraleloaren amaieran dagoela aurkitu da. Hau da, ureztatzetik urrun dagoelako, aleazioaren errendimendua murriztu egiten da eta azkenean tentsio indarraren mugara iristen da lepoa eratzeko. Azkenean, errendimendu txikienetik apurtu eta eten-posizioa koherentea da errendimenduaren probaren emaitzekin.
5. irudian 4. zk. zk.aren eta hausturaren posizioaren atal paraleloaren kurba agertzen da. Ura hozteko lerro banatzaileetatik urrunago aurki daiteke, atzerapenaren amaieraren gogortasuna txikiagoa dela. Aldi berean, hausturaren kokapena, gainera, azkenean, gogortasuna baxuena da, 86hb hausturak. 2. taulan, ia ez dagoela deformazio plastikorik ez dagoela ureztatutako muturrean. 1. taulan, laginaren errendimendua (298mpa tentsioaren 298mpa) nabarmen murrizten da. Tentsio indarra 298mpa baino ez da, eta horrek ez du ur-hoztutako muturraren errendimenduaren indarra lortzen (315mpa). Azkenean lepoa eratu da 315mpa baino txikiagoa denean. Haustura baino lehen, deformazio elastikoa bakarrik gertatu zen ureztatutako eremuan. Estresa desagertu ahala, ureztatutako muturrean iragazgaitza desagertu zen. Ondorioz, 2. taulan ureztatzeko eremuko deformazio-zenbatekoa ia ez da aldaketarik izan. Laginak atzeratutako tarifa sutearen amaieran apurtzen da, deformatutako eremua murriztu egiten da eta amaierako gogortasuna txikiena da, errendimenduaren emaitzen murrizketa garrantzitsua da.
400 mm-ko alearen amaieran atzeratutako 100% atzeratutako laginak hartu. 6. irudiak gogortasun kurba erakusten du. Atal paraleloaren gogortasuna 83-84hb inguru murrizten da eta nahiko egonkorra da. Prozesu berdina dela eta, errendimendua berdina da. Ez da ageriko patroirik aurkitzen hausturaren posizioan. Aleazioaren errendimendua uraren laginarena baino txikiagoa da.
Errendimenduaren eta hausturaren erregulartasuna areagotzeko, tenperatura-alearen atal paraleloa hautatu zen gogortasun puntu baxuenetik (77hb). 1. taulan, emanaldia nabarmen murriztu zela aurkitu zen, eta haustura puntua 2. irudian gogortasun punturik baxuenean agertu zen.
2.3 Ansys analisiaren emaitzak
7. irudian posizio desberdinetako hozte kurbak simulatzeko emaitzak erakusten dira. Ikus daiteke laginaren tenperatura ur-hozteko eremuan azkar jaitsi dela. 5S igaro ondoren, tenperatura 100 ºC-tik beherakoa da, eta 80mm-ko lerro banatzetik, tenperatura 210 ºC inguru jaitsi da 90eko hamarkadatik 210 ºC inguru. Batez besteko tenperatura jaitsiera 3,5 ° C / s da. Terminal Aireko Hozteko eremuan 90 segundo igaro ondoren, tenperatura 360 ºC inguru jaitsi da, batez besteko beherakada 1,9 ° C / s-ra.
Errendimenduaren analisiaren eta simulazioaren emaitzetan, aurkitu da ur-hozteko eremuaren errendimendua eta atzerapenaren eremua lehenik eta behin txikitzen den aldaketa eredua dela eta gero zertxobait handitzen dela. Uraren zatiketatik gertu hozteak kaltetutako lerroak, bero-erkidegoak lagina eremu jakin batean eragiten du hozte-tasa gutxiago uzteko ureztatzeko (3,5 ° C / s). Ondorioz, MG2SI, matrizera sendotu zena, arlo horretako kantitate handietan prezipitatu zen eta tenperatura 210 ºC inguru jaitsi zen 90 segundo igaro ondoren. MG2SI prezipitazio kopuru handiak 90 s ondoren uraren hoztearen eragin txikiagoa ekarri zuen. Tratamendua zahartzearen ondoren, MG2SI indartzeko fasea zenbatekoa murriztu zen, eta laginaren errendimendua murriztu egin zen. Hala ere, lerro zatitzailearengandik urrun dagoen atzerapen-zona gutxiago eragiten du ur hozteko bero-eroaleak, eta aleazioak nahiko poliki hozten ditu aire hozteko baldintzetan (hozte-tasa 1,9 ° C / s). MG2SI fasearen zati txiki bat poliki-poliki prezipitatzen da, eta tenperatura 360c da 90eko hamarkadaren ondoren. Ur hoztu ondoren, MG2SI fase gehienak matrizean jarraitzen du, eta zahartzearen ondoren barreiatu eta prezipitatzen du, eta horrek indartzen du.
3. Ondorioa
Itzulketa atzeratu zuten esperimentuen bidez aurkitu zen atzerapen-zonaren gogortasuna eragingo duela itzaltzen eta atzeratu egin da lehen gutxitzeko eta gero apur bat igo arte egonkortu arte.
6061 aluminiozko aleaziorako, 90 s-rako atzeratu ondoren, trikimailu arrunten eta 288mpa da hurrenez hurren, eta errendimenduaren indarrak 315mpa eta 252mpa dira, biak laginaren errendimendu estandarrak betetzen dituztenak.
Gogortasun txikiena duen eskualde bat dago, 95hb-tik 77hb-ra murrizten dena, itzali ohi da. Errendimendua hemen baxuena da, 271mpako tentsio indarra duena eta 220mpako etekinaren indarra duena.
Ansys analisiaren bidez, 90eko hamarkadako errendimendu txikieneko puntuan hozte-tasa atzeratu egin zela gutxi gorabehera 3,5 ºC murriztu da segundo bakoitzeko, eta ondorioz, mg2si fase fasearen fasea sendotzeko soluzio nahikoa ez da. Artikulu honen arabera, antzezpenaren arriskua itzalitako atzerapen-eremuan ageri da itzaltze normalaren bidegurutzean eta atzeratu egin da, eta ez da bidegurutzetik urrun, eta horrek garrantzi handiko garrantzia du estrusioaren buztana zentzuzko atxikipenerako garrantzia garrantzitsua duena. amaierako prozesuaren hondakinak.
May Jiang-ek editatua Mat Aluminum-en
Posta: 2012ko abuztuaren 28a
