1. Sarrera
Erresistentzia ertaineko aluminiozko aleazioek prozesatzeko ezaugarri onak, hozte-sentsibilitatea, inpaktuarekiko gogortasuna eta korrosioarekiko erresistentzia erakusten dituzte. Hainbat industriatan erabiltzen dira, hala nola elektronikan eta itsasoan, hodiak, hagaxkak, profilak eta hariak fabrikatzeko. Gaur egun, gero eta eskaera handiagoa dago 6082 aluminiozko aleaziozko barren kasuan. Merkatuaren eskaerak eta erabiltzaileen beharrak asetzeko, esperimentuak egin ditugu 6082-T6 barren estrusio-berokuntza prozesu desberdinekin eta azken tratamendu termiko prozesuekin. Gure helburua barra horien errendimendu mekanikoaren eskakizunak betetzen dituen tratamendu termiko erregimen bat identifikatzea izan da.
2. Material esperimentalak eta ekoizpen-prozesuaren fluxua
2.1 Material esperimentalak
Ф162×500 tamainako lingoteak galdaketa erdi-jarraituaren metodoa erabiliz ekoitzi ziren eta tratamendu ez-uniformea jasan zuten. Lingoteen kalitate metalurgikoak enpresaren barne-kontroleko estandar teknikoak bete zituen. 6082 aleazioaren konposizio kimikoa 1. taulan ageri da.
2.2 Ekoizpen Prozesuaren Fluxua
6082 barra esperimentalen zehaztapena Ф14 mm-koa zen. Estrusio-ontziak Ф170 mm-ko diametroa zuen, 4 zuloko estrusio-diseinuarekin eta 18,5eko estrusio-koefizientearekin. Prozesu-fluxu espezifikoaren barruan lingotea berotzea, estrusioa, hoztea, luzatze-zuzenketa eta laginketa, arrabol-zuzenketa, azken ebaketa, zahartze artifiziala, kalitate-ikuskapena eta entrega zeuden.
3. Helburu esperimentalak
Ikerketa honen helburua 6082-T6 barren errendimenduan eragina duten estrusio-tratamendu termikoaren prozesuaren parametroak eta azken tratamendu termikoaren parametroak identifikatzea izan zen, azken finean errendimendu-eskakizun estandarrak lortzeko. Arauen arabera, 6082 aleazioaren propietate mekaniko longitudinalek 2. taulan zerrendatutako zehaztapenak bete beharko lituzkete.
4. Ikuspegi esperimentala
4.1 Estrusio Tratamendu Termikoaren Ikerketa
Estrusio-tratamendu termikoaren ikerketak, batez ere, lingoteen estrusio-tenperaturak eta estrusio-ontziaren tenperaturak propietate mekanikoetan duten eraginean zentratu zen. Parametro espezifikoen hautaketa 3. taulan zehazten da.
4.2 Soluzio Solidoaren eta Zahartze Beroaren Tratamenduaren Ikerketa
Diseinu esperimental ortogonala erabili zen soluzio solidorako eta zahartze termikoko tratamendurako. Aukeratutako faktore-mailak 4. taulan agertzen dira, diseinu ortogonaleko taula IJ9(34) gisa adierazita.
5. Emaitzak eta analisia
5.1 Estrusio Bero Tratamenduaren Esperimentuaren Emaitzak eta Azterketa
Estrusio-tratamendu termikoaren esperimentuen emaitzak 5. taulan eta 1. irudian aurkezten dira. Talde bakoitzeko bederatzi lagin hartu ziren, eta haien errendimendu mekanikoaren batez bestekoak zehaztu ziren. Analisi metalografikoan eta konposizio kimikoan oinarrituta, tratamendu termikoaren erregimen bat ezarri zen: 520 °C-tan hoztea 40 minutuz eta 165 °C-tan zahartzea 12 orduz. 5. taulan eta 1. irudian ikus daitekeenez, lingotearen estruzio-tenperatura eta estruzio-ontziaren tenperatura igotzen ziren heinean, bai trakzio-erresistentzia bai etekin-erresistentzia pixkanaka handitu ziren. Emaitza onenak 450-500 °C-ko estruzio-tenperaturetan eta 450 °C-ko estruzio-ontziaren tenperaturan lortu ziren, eta horrek baldintza estandarrak betetzen zituen. Hori estrusio-tenperatura baxuagoetan gogortze hotzaren efektuagatik gertatu zen, ale-mugako hausturak eraginez eta A1 eta Mn arteko disoluzio solidoaren deskonposizioa handituz hoztu aurretik berotzean, birkristalizazioa eraginez. Estrusio-tenperatura igotzen zen heinean, produktuaren azken erresistentzia Rm nabarmen hobetu zen. Estrusio-ontziaren tenperatura lingotearen tenperaturara hurbildu edo gainditu zuenean, deformazio irregularra gutxitu egin zen, ale lodien eraztunen sakonera murriztuz eta Rm etsipen-erresistentzia handituz. Beraz, estrusio-tratamendu termikorako parametro arrazoizkoak hauek dira: lingotearen estrusio-tenperatura 450-500 °C-koa eta estrusio-ontziaren tenperatura 430-450 °C-koa.
5.2 Soluzio Solidoa eta Zahartze Ortogonalaren Esperimentu Emaitza eta Azterketa
6. taulak erakusten du maila optimoak A3B1C2D3 direla, 520 °C-tan hoztea, 165-170 °C arteko zahartze artifizialeko tenperatura eta 12 orduko zahartze-iraupena, eta horrek barren erresistentzia eta plastizitate handia eragiten du. Hozte-prozesuak gainasetutako soluzio solidoa sortzen du. Hozte-tenperatura baxuagoetan, gainasetutako soluzio solidoaren kontzentrazioa gutxitzen da, erresistentziari eraginez. 520 °C inguruko hozte-tenperatura batek nabarmen hobetzen du hozteak eragindako soluzio solidoaren sendotzearen efektua. Hoztearen eta zahartze artifizialaren arteko tarteak, hau da, giro-tenperaturan biltegiratzeak, eragin handia du propietate mekanikoetan. Hori bereziki nabarmena da hoztearen ondoren luzatzen ez diren hagatxoetan. Hoztearen eta zahartzearen arteko tartea ordubete baino gehiagokoa denean, erresistentzia, batez ere etekin-muga, nabarmen gutxitzen da.
5.3 Mikroegitura metalografikoen azterketa
Handitze handiko eta polarizatutako analisiak egin ziren 6082-T6 barretan, 520 °C eta 530 °C-ko disoluzio solidoaren tenperaturetan. Handitze handiko argazkiek konposatuaren prezipitazio uniformea erakutsi zuten, prezipitatu faseko partikula ugariekin, uniformeki banatuta. Axiovert200 ekipamendua erabiliz egindako argi polarizatutako analisiak alde nabarmenak erakutsi zituen aleen egituraren argazkietan. Erdiko eremuak ale txiki eta uniformeak erakutsi zituen, eta ertzek, berriz, birkristalizazio batzuk erakutsi zituzten ale luzangekin. Hori tenperatura altuetan kristal nukleoen hazkundeari zor zaio, orratz itxurako prezipitatu lodiak sortuz.
6. Ekoizpen Praktiken Ebaluazioa
Benetako ekoizpenean, 20 barra-multzotan eta 20 profil-multzotan egin ziren errendimendu mekanikoaren estatistikak. Emaitzak 7. eta 8. tauletan ageri dira. Benetako ekoizpenean, gure estrusio-prozesua tenperaturetan egin zen, eta horrek T6 egoerako laginak eman zituen, eta errendimendu mekanikoak helburu-balioak bete zituen.
7. Ondorioa
(1) Estrusio tratamendu termikoaren parametroak: lingoteen estrusio tenperatura 450-500 °C; estrusio ontziaren tenperatura 430-450 °C.
(2) Azken tratamendu termikoaren parametroak: Soluzio solidoaren tenperatura optimoa 520-530 °C-tan; zahartze-tenperatura 165 ± 5 °C-tan, zahartze-iraupena 12 ordukoa; hoztearen eta zahartzearen arteko tarteak ez du ordubete baino gehiago izan behar.
(3) Ebaluazio praktikoan oinarrituta, tratamendu termiko bideragarriaren prozesu batek honako hauek ditu barne: 450-530 °C-ko estrusio-tenperatura, 400-450 °C-ko estrusio-ontziaren tenperatura; 510-520 °C-ko soluzio solidoaren tenperatura; 155-170 °C-ko zahartze-erregimena 12 orduz; ez dago mugarik hozte- eta zahartze-tarteari dagokionez. Hau prozesuaren funtzionamendu-jarraibideetan sar daiteke.
May Jiangek editatua, MAT Aluminum-etik
Argitaratze data: 2024ko martxoaren 15a
