6063 Aluminiozko aleazioa aluminiozko aleazio beroa aleazio baxuko al-mg-si serieari dagokio. Estrusio moldaketaren errendimendu bikaina du, korrosioarekiko erresistentzia ona eta propietate mekaniko integralak ditu. Automozioaren industrian ere oso erabilia da oxidazio kolorazio erraza delako. Automobil arinen joera bizkortzearekin batera, automobilgintzaren industrian 6063 aluminiozko aleazio materialak ere gehiago handitu dira.
Estrukatutako materialen mikroegiturak eta propietateak estrusioaren abiadura, estrusioaren tenperatura eta estrusio erlazioaren ondorio konbinatuek eragiten dituzte. Horien artean, estrusio-erlazioa estrusioaren presioaren, ekoizpenaren eraginkortasunaren eta ekoizpen ekipamenduen arabera zehazten da batez ere. Estrusio-erlazioa txikia denean, aleazio deformazioa txikia da eta mikroegituraren fintasuna ez da nabaria; Estrusio-erlazioa handitzeak aleak nabarmen hobetu ditzake, bigarren fase lodia hautsi, mikroegitura uniformea lortu eta aleazioaren propietate mekanikoak hobetu ditzake.
6061 eta 6063 aluminio aleaziok estristalizazio dinamikoa egiten dute estrusio prozesuan zehar. Estrusioaren tenperatura etengabea denean, estrusio-erlazioa handitzen denean, alearen tamaina gutxitzen da, indartze fasea ondo sakabanatuta dago, eta aleazioaren tentsioaren indarra eta luzapena horren arabera handitzen da; Hala ere, estrusio-erlazioa handitzen doan heinean, estrusio-prozesurako beharrezkoa den estrusio-indarrak ere handitzen du, efektu termiko handiagoa eraginez, aleazioaren barneko tenperatura igo eta produktuaren errendimendua gutxitzea eragiten du. Esperimentu honek estrusio-erlazioaren eragina aztertzen du, batez ere estrusio erlazio handiak, 6063 aluminio aleazioko mikroegituraren eta propietate mekanikoetan.
1 Material eta metodo esperimentalak
Material esperimentala 6063 aluminiozko aleazioa da, eta konposizio kimikoa 1. taulan agertzen da. Ingotaren jatorrizko tamaina φ55 mm × 165 mm da, eta homogeneizazioaren ondoren φ50 mm × 150 mm-ko estrusio-bilketara prozesatzen da Tratamendua 560 ℃ 6 h. Billet 470 ℃-ra berotzen da eta bero mantendu da. Estrusio-upelaren berotze tenperatura 420 ℃ da, eta moldearen berotze tenperatura 450 ℃ da. Estrusioaren abiadura (estrusio-hagaxka mugitzeko abiadura) aldatu denean, aldatu gabe daudenean, estrusio-erlazio desberdinetako 5 talde egiten dira, eta estrusio-ratioak 17 dira (Die Zuloaren diametroari dagozkio d = 12 mm-ko diametroari dagokiona), 25 (d = 10 mm), 39 (d = 8 mm), 69 (d = 6 mm), eta 156 (D = 4 mm).
Taula 1 6063 al aleazioaren konposizio kimikoak (WT /%)
Landing Artezteko eta leuntze mekanikoaren ondoren, lagin metalografikoak HF erreaktiboarekin grabatuta zeuden% 40ko bolumenarekin 25 s inguru, eta laginen egitura metalografikoa Leica-5000 mikroskopio optikoan ikusi zen. 10 mm × 10 mm-ko testura analisiaren lagina, estrukatutako hagaxkaren atal luzearen erdigunetik moztu zen, eta artezketa mekanikoa eta grabaketa egin ziren gainazal estresaren geruza kentzeko. Laginaren% 111}, {200} eta {200} eta {200} eta {200} eta {220} izan dira CH'Pert Pro MRD X izpien difrakzio analizatzaileek neurtu zituzten, eta testura datuak prozesatu eta aztertu ziren X'pert Data View eta X'pert testura softwarea.
Antzezlearen aleazio tentsioa ingot erdigunetik atera zen, eta tentsio aleak estrusioaren arabera moztu ziren estrusioaren ondoren. Zabaleraren eremuaren tamaina φ4 mm × 28 mm zen. Tentsio proba Sans CMT5105 material unibertsala probatzeko makina erabiliz egin zen, 2 mm / min-ko tasa tasa duena. Hiru ale estandarren batez besteko balioa jabetza mekanikoko datu gisa kalkulatu zen. Tentsio aleak hausturaren morfologia handitu egin zen handitze baxuko eskaneatze elektroi mikroskopio bat erabiliz (Quanta 2000, FEI, AEB).
2 emaitzak eta eztabaida
1. irudian, 6063 aluminiozko aluminiozko aleazioaren mikroegitura metalografikoa erakusten da homogeneizazio tratamenduaren aurretik eta ondoren. 1A irudian erakusten den moduan, α-alesek egindako mikroegituraren arabera, tamaina aldatu egiten da, β-al9fe2si2 fase reticular ugari biltzen dira aleen mugetan, eta mg2si fase granular ugari daude aleen barruan. Ingot 560 º-tan homogeneizatu ondoren, oreka ez den fase eutsikoa aleazio-dendetikoen artean pixkanaka disolbatzen da, matrizean disolbatutako elementuak, mikroigraka uniformea zen eta batez besteko alearen tamaina 125 μm ingurukoa zen (1B irudia) ).
Homogeneizazioa baino lehen
600 ºC-tan tratamendu uniformizatu ondoren 6 orduz
Fig.1 6063 aluminiozko aleazio metalografikoa homogeneizazio tratamenduaren aurretik eta ondoren
2. irudian 6063 aluminiozko aleazio tabernen itxura erakusten du estrusio-ratio desberdinak dituztenak. 2. irudian erakusten den moduan, estrusio-ratio ezberdinekin estrukatutako 6063 aluminiozko aleazio-barrak dira, batez ere estrusio-erlazioa 156ra igo denean (barra estrusioaren irteera 48 m / min-ko abiadura dagoena), oraindik ez dago Estrusio-akatsak, hala nola pitzadurak eta zuritzea barraren gainazalean zuritu, 6063 aluminiozko aleazioak estrusio beroa du, abiadura handiaren eta estrusio handian Ratioa.
6063 aluminiozko aleazio hagaxkak estrusio-ratio desberdinak dituzten itxura
3. irudian, 6063 aluminiozko aleazio barra luzerako mikrostruze metalografikoa erakusten da estrusio ratio ezberdinekin. Estrusio-ratio desberdinetako barra-egiturak luzapen edo fintasun maila desberdinak erakusten ditu. Extrusion Ratioa 17 urte ditu, jatorrizko aleak estrusioaren norabidean zehar luzatzen dira, ale birristalizatu kopuru txiki bat eratzearekin batera, baina aleak nahiko lodiak dira oraindik, batez beste 85 μm inguruko alearen tamaina duena (3a figura) Ikaina; Extrusion Ratioa 25 urte baiz, aleak lerdena lortzen da, ale birziklizatutako kopurua handitzen da eta batez besteko alearen tamaina 71 μm inguru gutxitzen da (3B irudia); Estrusio-erlazioa 39 denean, deformatutako ale txikien bat izan ezik, mikroegitura funtsean tamaina irregularatiboen ale birristalizatuz osatuta dago, batez beste 60 μm inguruko alearen tamaina duena (3C. irudia); Extrusion Ratioa 69 denean, prozesu birplanteatze dinamikoa amaitutakoan, original lodia guztiz egituratutako ale birziklintalizatu egituratuetan erabat eraldatu dira eta batez besteko alearen tamaina 41 μm inguru da (3D. irudia); Extrusion Ratioa 156 denean, berriro translezimizatzeko prozesu dinamikoaren aurrerapen osoa izanik, mikroigrukzioa uniformeagoa da, eta alearen tamaina 32 μm ingurukoa da (32 μ) inguru. Estrusio-erlazioaren hazkundearekin, prozesu erreaktibitate dinamikoa guztiz funtzionatzen da, aleazio mikroegitura uniformeagoa bihurtzen da eta alearen tamaina nabarmen findu da (3F irudia).
FIG.3 6063 aluminiozko aleazio hagaxkaren egitura metalografikoa eta alearen tamaina estrusio-ratio desberdinak dituzten
4. irudian 6063 aluminiozko aleazio tabernen alderantzizko polo-figurak erakusten ditu estrusio-ratio desberdinak dituzten estrusio-norabidean. Estrusio-ratio desberdinak dituzten aleazio barren mikroegiturak ikus daitezke denek lehentasunezko orientazioa sortzen dutela. Extrusion Ratioa 17 urtekoa denean, ahulagoa <115> + <100> Testura eratzen da (4a irudia); Estrusio-erlazioa 39 denean, ehundura osagaiak <100> ehundura indartsuagoak dira eta ahulak <115> testura (4b irudia); Estrusio-erlazioa 156 denean, ehundura osagaiak <100> ehundura dira indar nabarmen handituarekin, eta <115> testura desagertu egiten da (4C irudia). Ikerketek frogatu dute aurrez aurre dauden metal kubikoek <111> eta <100> alanbre testurak osatzen dituzten estrusio eta marrazkietan. Testura eratu ondoren, aleazioaren tenperatura-tenperaturaren propietate mekanikoak anisotropia nabaria da. Ehundura-indarra areagotzen da estrusio-erlazioaren gehikuntzarekin. 6063 aluminiozko aleazioen estrusio beroko materialen indartze mekanismoak dira, azterketa indartzea, desoreka indartzea, testura indartzea, etab. Ikerketa esperimental honetan erabilitako prozesuen parametroen barruan, estrusio-erlazioak handituz gero, aurreko indartzeko mekanismoetan eragina sustatzen du.
FIG.4 Alderantzizko poloaren diagrama 6063 aluminiozko aleazio hagaxkak estrusio-norabidean zehar estrusio-ratioak dituztenak
5. irudia 6063 aluminiozko aleazioaren ezaugarri propietateen histograma da estrusio-ratio desberdinetan deformatu ondoren. Kaiaren aleazioaren tentsio indarra 170 MPA da eta luzapena% 10,4 da. Estrusioaren ondoren aleazioaren indar eta luzapenaren indarra eta luzapena nabarmen hobetzen dira eta tentsio indarra eta luzapena pixkanaka handitzen dira estrusio erlazioaren gehikuntzarekin. Extrusion Ratioa 156 denean, aleazioaren indar eta luzapenaren indarra eta luzapena gehienezko balioa lortzen da, hurrenez hurren, 228 MPa eta% 26,9, hau da, aktorearen tentsioaren indarra baino% 34 handiagoa da eta% 158 baino handiagoa da Elongazioa. Estrusio-erlazio handi batek lortutako 6063 aluminiozko aleazioaren indarra tentsioaren indarraren balioa (240 MPA) gertukoak dira, 410 MPA, Kanal berdineko estrusio angeluarra (ECAP), tentsio indarraren balioa baino askoz ere handiagoa da (171,1 MPA) 6063 aluminio aleazioko 1-Pass ECAP estrusioz lortutakoa. Estrusio-erlazio handi batek aleazioaren propietate mekanikoak neurri batean hobetu ditzakeela ikus daiteke.
Extrusion ratioaren arabera aleazioaren propietate mekanikoak hobetzea batez ere aleak fintzearen indartzetik dator. Estrusio-erlazioa handitzen doan heinean, aleak findu egiten dira eta dislokazio-dentsitatea handitzen da. Unitateko eremu bakoitzeko muga gehiagok deslokalazioen mugimendua oztopatu dezakete, elkarrekiko mugimenduarekin eta dislokazioen loturarekin konbinatuta, horrela aleazioaren indarra hobetuz. Aleak finagoak, orduan eta alare-mugak zailagoak dira, eta deformazio plastikoa ale gehiagotan barreiatu daiteke, eta hori ez da pitzadurak eratzera bultzatzen, areago, pitzadurak propagatzea. Energia gehiago xurgatu daiteke hausturaren prozesuan, horrela aleazioaren plastikotasuna hobetuz.
Fig.5 6063 aluminiozko aleazioaren tentsio propietateak bota eta estrusioaren ondoren
Estrusio-ratio desberdinekin deformatu ondoren aleazioaren hausturaren haustura-haustura 6. irudian agertzen da. Ez da inolako dimilikarik aurkitu botatako laginaren hausturaren morfologian (6a irudia), eta haustura batez ere eremu lauez eta ertzez osatuta zegoen haustura , aktore gisa egindako aleazioaren haustura mekanismoa haustura hauskorra izan zela adierazten duena. Estrusioaren ondoren aleazioaren haustura nabarmen aldatu da, eta haustura berezko dimple ugarik osatzen dute, aleazioaren hausturaren haustura haustura hauskorretik haustura hauskorra aldatu dela adieraziz. Estrusio-erlazioa txikia denean, dimpleak baxuak dira eta tamaina dimple tamaina handia da, eta banaketa irregularra da; Estrusioaren erlazioa handitzen doan heinean, tamaina txikia txikiagoa da, banaketa uniformea da (6b irudia), hau da, gaineko aleazioak plastiko hobea duela, gaindiko propietate mekanikoekin bat datorrena.
3 Ondorioz
Esperimentu honetan, estrusio-ratio desberdinen eraginak 6063 aluminiozko aleazioaren efektuak billetearen tamaina, inguratu berogailuaren tenperatura eta estrusio abiadura aldatu egin ziren baldintzetan aztertu ziren. Ondorioak honako hauek dira:
1) Birristalizazio dinamikoa 6063 aluminiozko aleazioan gertatzen da estrusio beroan zehar. Estrusio-erlazioa handitzearekin batera, aleak etengabe finduak dira, eta estrusioaren norabidean zehar luzatutako aleak equiaxed ale birristalizatu bihurtzen dira eta <100> alanbre ehundura etengabe handitzen da.
2) Alearen indartzearen eraginaren ondorioz, aleazioaren propietate mekanikoak hobetzen dira estrusio-erlazioaren gehikuntzarekin. Probako parametroen barrutik, estrusio-erlazioa 156 denean, aleazioaren indar eta luzapen tentsioa 228 MPAren gehienezko balioak eta% 26,9 dira, hurrenez hurren.
Fig.6 Tentsio haustura 6063 aluminiozko aleazioaren hilketa morfologiak bota eta estrusioaren ondoren
3) Aktore gisa egindako alearen haustura eremu lauen eta ertzez osatuta dago. Estrusioaren ondoren, haustura ekiteko dimple ugariz osatuta dago, eta hausturaren mekanismoa haustura hauskorretik eraldatzen da haustura hodikora.
Posta: 2012ko azaroaren 30a
