6063 Aluminium Aloi ni ya alloy ya chini ya al-MG-SI inayoweza kutibiwa. Inayo utendaji bora wa ukingo wa ziada, upinzani mzuri wa kutu na mali kamili ya mitambo. Pia hutumiwa sana katika tasnia ya magari kwa sababu ya kuchorea rahisi ya oxidation. Pamoja na kuongeza kasi ya mwenendo wa magari nyepesi, matumizi ya vifaa vya extrusion 6063 alumini katika tasnia ya magari pia imeongezeka zaidi.
Muundo na mali ya vifaa vya ziada huathiriwa na athari za pamoja za kasi ya extrusion, joto la extrusion na uwiano wa extrusion. Kati yao, uwiano wa extrusion umedhamiriwa sana na shinikizo la extrusion, ufanisi wa uzalishaji na vifaa vya uzalishaji. Wakati uwiano wa extrusion ni mdogo, deformation ya aloi ni ndogo na uboreshaji wa muundo wa kipaza sauti sio dhahiri; Kuongeza uwiano wa extrusion kunaweza kusafisha kwa kiasi kikubwa nafaka, kuvunja awamu ya pili, kupata muundo wa sare, na kuboresha mali ya mitambo ya aloi.
6061 na 6063 aloi za aluminium hupitia tena nguvu wakati wa mchakato wa extrusion. Wakati joto la extrusion ni la mara kwa mara, kadiri uwiano wa extrusion unavyoongezeka, saizi ya nafaka inapungua, sehemu ya kuimarisha imetawanyika vizuri, na nguvu tensile na kuongezeka kwa aloi huongezeka ipasavyo; Walakini, kadiri uwiano wa extrusion unavyoongezeka, nguvu ya extrusion inayohitajika kwa mchakato wa extrusion pia huongezeka, na kusababisha athari kubwa ya mafuta, na kusababisha joto la ndani la aloi kuongezeka, na utendaji wa bidhaa kupungua. Jaribio hili linasoma athari za uwiano wa extrusion, haswa uwiano mkubwa wa extrusion, juu ya muundo wa kipaza sauti na mali ya mitambo ya aloi 6063 alumini.
1 Vifaa vya majaribio na njia
Nyenzo ya majaribio ni aloi ya aluminium 6063, na muundo wa kemikali umeonyeshwa kwenye Jedwali 1. Saizi ya asili ya ingot ni φ55 mm × 165 mm, na inashughulikiwa kuwa billet ya extrusion na saizi ya φ50 mm × 150 mm baada ya homogenization Matibabu kwa 560 ℃ kwa 6 h. Billet imewashwa hadi 470 ℃ na huhifadhiwa joto. Joto la preheating la pipa la extrusion ni 420 ℃, na joto la preheating la ukungu ni 450 ℃. Wakati kasi ya extrusion (Extrusion Rod Kusonga Kasi) v = 5 mm/s inabaki bila kubadilika, vikundi 5 vya vipimo tofauti vya uwiano wa extrusion hufanywa, na uwiano wa extrusion ni 17 (sambamba na kipenyo cha shimo D = 12 mm), 25 (d = 10 mm), 39 (d = 8 mm), 69 (d = 6 mm), na 156 (d = 4 mm).
Jedwali 1 nyimbo za kemikali za 6063 al aloi (wt/%)
Baada ya kusaga sandpaper na polishing ya mitambo, sampuli za metallographic ziliwekwa na reagent ya HF na sehemu ya kiasi cha 40% kwa karibu 25 s, na muundo wa metallographic wa sampuli ulizingatiwa kwenye microscope ya macho ya Leica-5000. Sampuli ya uchambuzi wa muundo na saizi ya 10 mm x 10 mm ilikatwa kutoka katikati ya sehemu ya muda mrefu ya fimbo iliyoongezwa, na kusaga kwa mitambo na kuweka zilifanywa ili kuondoa safu ya mkazo wa uso. Takwimu za pole kamili za ndege tatu za kioo {111}, {200}, na {220} ya sampuli zilipimwa na Mchanganuzi wa X-ray X-ray wa Kampuni ya Panalytical, na data ya muundo ilisindika na kuchambuliwa na X'Pert Takwimu ya Takwimu na Programu ya Texture ya X'Pert.
Kielelezo tensile cha aloi ya kutupwa kilichukuliwa kutoka katikati ya ingot, na mfano wa tensile ulikatwa kando ya mwelekeo wa extrusion baada ya extrusion. Saizi ya eneo la chachi ilikuwa φ4 mm × 28 mm. Mtihani wa tensile ulifanywa kwa kutumia mashine ya upimaji wa vifaa vya UNST5105 na kiwango tensile cha 2 mm/min. Thamani ya wastani ya vielelezo vitatu vya kiwango ilihesabiwa kama data ya mali ya mitambo. Morphology ya kupunguka ya vielelezo tensile ilizingatiwa kwa kutumia darubini ya skanning ya chini ya skanning (Quanta 2000, FEI, USA).
Matokeo na majadiliano
Kielelezo 1 kinaonyesha muundo wa metallographic wa aloi ya AS-6063 aluminium kabla na baada ya matibabu ya homogenization. Kama inavyoonyeshwa kwenye Mchoro 1A, nafaka za α-AL kwenye muundo wa AS-hutofautiana kwa ukubwa, idadi kubwa ya awamu za β-AL9FE2SI2 hukusanyika kwenye mipaka ya nafaka, na idadi kubwa ya awamu za granular Mg2SI zipo ndani ya grains. Baada ya ingot ilibadilishwa kwa kiwango cha 560 ℃ kwa 6 h, sehemu isiyo ya usawa ya eutectic kati ya dendrites ya alloy ilifutwa polepole, vitu vya alloy vilifutwa ndani ya matrix, kipaza sauti kilikuwa sawa, na saizi ya wastani ilikuwa karibu 125 μm (Kielelezo 1B ).
Kabla ya homogenization
Baada ya matibabu ya kufanana kwa 600 ° C kwa masaa 6
Mtini.1 Muundo wa Metallographic wa aloi ya aluminium 6063 kabla na baada ya matibabu ya homogenization
Kielelezo 2 kinaonyesha kuonekana kwa baa za aloi za alumini 6063 zilizo na viwango tofauti vya extrusion. Kama inavyoonyeshwa kwenye Mchoro 2, ubora wa uso wa baa 6063 aluminium alloy iliyotolewa na uwiano tofauti wa extrusion ni nzuri, haswa wakati uwiano wa extrusion umeongezeka hadi 156 (sambamba na kasi ya extrusion ya bar ya 48 m/min), bado hakuna Upungufu wa extrusion kama vile nyufa na peeling kwenye uso wa bar, ikionyesha kuwa aloi ya aluminium 6063 pia ina utendaji mzuri wa moto wa kutengeneza chini ya kasi kubwa na extrusion kubwa uwiano.
Mtini.2 Kuonekana kwa viboko vya aloi 6063 na uwiano tofauti wa extrusion
Kielelezo 3 kinaonyesha muundo wa metali ya sehemu ya longitudinal ya bar ya aloi ya aluminium 6063 na uwiano tofauti wa extrusion. Muundo wa nafaka ya bar na uwiano tofauti wa extrusion unaonyesha digrii tofauti za elongation au uboreshaji. Wakati uwiano wa extrusion ni 17, nafaka za asili zinainuliwa pamoja na mwelekeo wa extrusion, ikifuatana na malezi ya idadi ndogo ya nafaka zilizowekwa tena, lakini nafaka bado ni nyembamba, na ukubwa wa wastani wa nafaka 85 μm (Kielelezo 3A) ; Wakati uwiano wa extrusion ni 25, nafaka hutolewa mwembamba zaidi, idadi ya nafaka zilizowekwa tena huongezeka, na ukubwa wa wastani wa nafaka hupungua hadi 71 μm (Kielelezo 3B); Wakati uwiano wa extrusion ni 39, isipokuwa kwa idadi ndogo ya nafaka zilizoharibika, muundo wa kipaza sauti kimsingi unaundwa na nafaka zilizowekwa tena za saizi isiyo na usawa, na ukubwa wa wastani wa nafaka ya karibu 60 μm (Mchoro 3C); Wakati uwiano wa extrusion ni 69, mchakato wa kuchakata tena nguvu umekamilika, nafaka za asili za coarse zimebadilishwa kabisa kuwa nafaka zilizowekwa sawa, na saizi ya wastani ya nafaka imesafishwa kuwa karibu 41 μm (Kielelezo 3D); Wakati uwiano wa extrusion ni 156, na maendeleo kamili ya mchakato wa kuchakata tena nguvu, muundo wa kipaza sauti ni sawa, na saizi ya nafaka imesafishwa sana karibu 32 μm (Kielelezo 3E). Pamoja na kuongezeka kwa uwiano wa extrusion, mchakato wa kuchakata tena nguvu unaendelea kikamilifu, muundo wa aloi unakuwa sawa, na saizi ya nafaka imesafishwa sana (Mchoro 3F).
Mtini.3 Muundo wa metallographic na saizi ya nafaka ya sehemu ya longitudinal ya viboko vya aloi 6063 na uwiano tofauti wa extrusion
Kielelezo cha 4 kinaonyesha takwimu za pembeni za baa 6063 aluminium na uwiano tofauti wa extrusion kando ya mwelekeo wa extrusion. Inaweza kuonekana kuwa muundo wa baa za alloy zilizo na uwiano tofauti wa extrusion zote hutoa mwelekeo dhahiri wa upendeleo. Wakati uwiano wa extrusion ni 17, muundo dhaifu wa <115>+<10> huundwa (Mchoro 4A); Wakati uwiano wa extrusion ni 39, vifaa vya muundo ni nguvu zaidi ya <10> na kiwango kidogo cha muundo dhaifu wa <115> (Mchoro 4B); Wakati uwiano wa extrusion ni 156, vifaa vya muundo ni muundo wa <10> na nguvu iliyoongezeka sana, wakati muundo wa <115> hupotea (Mchoro 4C). Uchunguzi umeonyesha kuwa metali za ujazo zilizowekwa na uso hutengeneza <111> na vitambaa vya waya wakati wa extrusion na kuchora. Mara tu muundo utakapoundwa, hali ya joto ya mitambo ya alloy inaonyesha anisotropy dhahiri. Nguvu ya muundo huongezeka na kuongezeka kwa uwiano wa extrusion, ikionyesha kuwa idadi ya nafaka katika mwelekeo fulani wa glasi sambamba na mwelekeo wa extrusion katika alloy huongezeka polepole, na nguvu ya muda mrefu ya aloi huongezeka. Mifumo ya kuimarisha ya vifaa vya extrusion 6063 aluminium ni pamoja na uimarishaji mzuri wa nafaka, uimarishaji wa kutengana, uimarishaji wa muundo, nk Katika anuwai ya vigezo vya mchakato vinavyotumika katika utafiti huu wa majaribio, kuongeza uwiano wa extrusion ina athari ya kukuza juu ya mifumo ya uimarishaji hapo juu.
Mtini.4 Reverse Mchoro wa Pole wa 6063 Aluminium Aloi na Viwango tofauti vya Extrusion kando ya mwelekeo wa extrusion
Kielelezo 5 ni histogram ya mali tensile ya aloi 6063 alumini baada ya kuharibika kwa uwiano tofauti wa extrusion. Nguvu tensile ya aloi ya kutupwa ni 170 MPa na elongation ni 10.4%. Nguvu tensile na kuinuka kwa aloi baada ya extrusion kuboreshwa sana, na nguvu tensile na kuongezeka polepole huongezeka na kuongezeka kwa uwiano wa extrusion. Wakati uwiano wa extrusion ni 156, nguvu tensile na kuinuka kwa aloi hufikia kiwango cha juu, ambacho ni 228 MPa na 26.9%, mtawaliwa, ambayo ni karibu 34% kuliko nguvu tensile ya aloi ya kutupwa na karibu 158% kuliko ya juu kuliko 158% kuliko ya juu 158 elongation. Nguvu tensile ya aloi ya aluminium 6063 iliyopatikana kwa uwiano mkubwa wa extrusion iko karibu na thamani ya nguvu (240 MPa) iliyopatikana na 4-kupitisha kituo cha angular extrusion (ECAP), ambayo ni kubwa zaidi kuliko thamani ya nguvu (171.1 MPa) kupatikana na 1-kupita ECAP extrusion ya 6063 aluminium alloy. Inaweza kuonekana kuwa uwiano mkubwa wa extrusion unaweza kuboresha mali ya mitambo ya aloi kwa kiwango fulani.
Uimarishaji wa mali ya mitambo ya aloi kwa uwiano wa extrusion hutokana na uimarishaji wa uboreshaji wa nafaka. Kadiri uwiano wa extrusion unavyoongezeka, nafaka zinasafishwa na wiani wa kutengana huongezeka. Mipaka zaidi ya nafaka kwa kila eneo inaweza kuzuia harakati za kutengana, pamoja na harakati za kuheshimiana na kushinikiza kutengana, na hivyo kuboresha nguvu ya aloi. Nafaka laini, mipaka ya nafaka zaidi, na deformation ya plastiki inaweza kutawanywa katika nafaka zaidi, ambayo haifai kwa malezi ya nyufa, achilia mbali uenezi wa nyufa. Nishati zaidi inaweza kufyonzwa wakati wa mchakato wa kuvunjika, na hivyo kuboresha uboreshaji wa aloi.
Mtini.5 Mali ya Tensile ya 6063 Aluminium Aloi baada ya kutupwa na Extrusion
Morphology ya kupunguka ya aloi baada ya kuharibika na uwiano tofauti wa extrusion imeonyeshwa kwenye Mchoro 6. Hakuna dimples zilizopatikana katika morphology ya sampuli ya AS-AS (Kielelezo 6A), na kupunguka kuliundwa na maeneo ya gorofa na kingo za kubomoa , ikionyesha kuwa utaratibu wa kupunguka wa aloi ya kutupwa ulikuwa hasa brittle fracture. Morphology ya kupasuka ya aloi baada ya extrusion imebadilika sana, na kupunguka kunaundwa na idadi kubwa ya dimples zilizowekwa sawa, ikionyesha kuwa utaratibu wa kupunguka wa aloi baada ya extrusion umebadilika kutoka kwa brittle fracture hadi ductile fracture. Wakati uwiano wa extrusion ni mdogo, dimples hazina kina na saizi ya dimple ni kubwa, na usambazaji hauna usawa; Kadiri uwiano wa extrusion unavyoongezeka, idadi ya dimples huongezeka, saizi ya dimple ni ndogo na usambazaji ni sawa (Mchoro 6b ~ f), ambayo inamaanisha kuwa aloi ina uboreshaji bora, ambayo inaambatana na matokeo ya mtihani wa mali ya mitambo hapo juu.
3 Hitimisho
Katika jaribio hili, athari za uwiano tofauti wa extrusion kwenye kipaza sauti na mali ya aloi 6063 alumini zilichambuliwa chini ya hali kwamba ukubwa wa billet, joto la joto la ingot na kasi ya extrusion ilibaki bila kubadilika. Hitimisho ni kama ifuatavyo:
1) Urekebishaji wa nguvu hufanyika katika aloi ya aluminium 6063 wakati wa extrusion moto. Pamoja na ongezeko la uwiano wa extrusion, nafaka husafishwa kila wakati, na nafaka zilizoinuliwa kando ya mwelekeo wa extrusion hubadilishwa kuwa nafaka zilizowekwa tena, na nguvu ya muundo wa waya wa <10> inaendelea kuongezeka.
2) Kwa sababu ya athari ya uimarishaji mzuri wa nafaka, mali ya mitambo ya aloi huboreshwa na ongezeko la uwiano wa extrusion. Ndani ya anuwai ya vigezo vya mtihani, wakati uwiano wa extrusion ni 156, nguvu tensile na kuinuka kwa aloi hufikia viwango vya juu vya 228 MPa na 26.9%, mtawaliwa.
Mtini.
3) Morphology ya kupunguka ya mfano wa kutupwa inaundwa na maeneo ya gorofa na kingo za machozi. Baada ya extrusion, kupasuka kunaundwa na idadi kubwa ya dimples zilizo na usawa, na utaratibu wa kupunguka hubadilishwa kutoka kwa brittle fracture hadi ductile fracture.
Wakati wa chapisho: Novemba-30-2024
