1.Cyflwyniad
Mae aloion alwminiwm â chryfder canolig yn arddangos nodweddion prosesu ffafriol, sensitifrwydd diffodd, caledwch effaith, a gwrthsefyll cyrydiad. Fe'u defnyddir yn helaeth mewn amrywiol ddiwydiannau, megis electroneg a morol, ar gyfer cynhyrchu pibellau, gwiail, proffiliau a gwifrau. Ar hyn o bryd, mae galw cynyddol am fariau aloi alwminiwm 6082. Er mwyn bodloni gofynion y farchnad a gofynion defnyddwyr, cynhaliwyd arbrofion ar wahanol brosesau gwresogi allwthio a phrosesau trin gwres terfynol ar gyfer bariau 6082-T6. Ein nod oedd nodi cyfundrefn trin gwres sy'n bodloni'r gofynion perfformiad mecanyddol ar gyfer y bariau hyn.
2. Deunyddiau Arbrofol a Llif y Broses Gynhyrchu
2.1 Deunyddiau Arbrofol
Cynhyrchwyd ingotau castio o faint Ф162 × 500 gan ddefnyddio dull castio lled-barhaus a chawsant driniaeth anunffurf. Roedd ansawdd metelegol yr ingotau yn cydymffurfio â safonau technegol rheoli mewnol y cwmni. Dangosir cyfansoddiad cemegol yr aloi 6082 yn Nhabl 1.
2.2 Llif y Broses Gynhyrchu
Roedd gan y bariau 6082 arbrofol fanyleb o Ф14mm. Roedd gan y cynhwysydd allwthio ddiamedr o Ф170mm gyda dyluniad allwthio 4 twll a chyfernod allwthio o 18.5. Roedd llif penodol y broses yn cynnwys gwresogi'r ingot, allwthio, diffodd, ymestyn, sythu a samplu, sythu rholer, torri terfynol, heneiddio artiffisial, archwilio ansawdd, a chyflenwi.
3. Amcanion Arbrofol
Nod yr astudiaeth hon oedd nodi paramedrau'r broses trin gwres allwthio a'r paramedrau triniaeth gwres terfynol sy'n dylanwadu ar berfformiad bariau 6082-T6, gan gyflawni gofynion perfformiad safonol yn y pen draw. Yn ôl y safonau, dylai priodweddau mecanyddol hydredol yr aloi 6082 fodloni'r manylebau a restrir yn Nhabl 2.
4. Dull Arbrofol
4.1 Ymchwiliad i Driniaeth Gwres Allwthio
Canolbwyntiodd yr ymchwiliad triniaeth gwres allwthio yn bennaf ar effeithiau tymheredd allwthio ingot castio a thymheredd cynhwysydd allwthio ar briodweddau mecanyddol. Mae'r dewisiadau paramedr penodol wedi'u manylu yn Nhabl 3.
4.2 Ymchwiliad i Doddiant Solet a Thriniaeth Gwres Heneiddio
Defnyddiwyd dyluniad arbrofol orthogonal ar gyfer y broses trin gwres hydoddiant solet a heneiddio. Darperir y lefelau ffactor a ddewiswyd yn Nhabl 4, gyda'r tabl dylunio orthogonal wedi'i ddynodi fel IJ9(34).
5. Canlyniadau a Dadansoddiad
5.1 Canlyniadau a Dadansoddiad Arbrawf Trin Gwres Allwthio
Cyflwynir canlyniadau'r arbrofion triniaeth gwres allwthio yn Nhabl 5 a Ffigur 1. Cymerwyd naw sampl ar gyfer pob grŵp, a phennwyd eu cyfartaleddau perfformiad mecanyddol. Yn seiliedig ar ddadansoddiad metelograffig a chyfansoddiad cemegol, sefydlwyd cyfundrefn triniaeth gwres: diffodd ar 520°C am 40 munud a heneiddio ar 165°C am 12 awr. O Dabl 5 a Ffigur 1, gellir gweld, wrth i dymheredd allwthio'r ingot castio a thymheredd y cynhwysydd allwthio gynyddu, bod cryfder tynnol a chryfder cynnyrch wedi cynyddu'n raddol. Cafwyd y canlyniadau gorau ar dymheredd allwthio o 450-500°C a thymheredd cynhwysydd allwthio o 450°C, a oedd yn bodloni gofynion safonol. Roedd hyn oherwydd effaith caledu gwaith oer ar dymheredd allwthio is, gan achosi toriadau ffin grawn a chynyddu dadelfennu hydoddiant solet rhwng A1 a Mn yn ystod gwresogi cyn diffodd, gan arwain at ailgrisialu. Wrth i'r tymheredd allwthio gynyddu, gwellodd cryfder eithaf Rm y cynnyrch yn sylweddol. Pan oedd tymheredd y cynhwysydd allwthio yn agosáu at neu'n mynd y tu hwnt i dymheredd yr ingot, lleihaodd yr anffurfiad anwastad, gan leihau dyfnder y cylchoedd grawn bras a chynyddu'r cryfder cynnyrch Rm. Felly, y paramedrau rhesymol ar gyfer triniaeth gwres allwthio yw: tymheredd allwthio ingot o 450-500°C a thymheredd y cynhwysydd allwthio o 430-450°C.
5.2 Canlyniadau a Dadansoddiad Arbrofol Ortogonal a Thoddiant Solet sy'n Heneiddio
Mae Tabl 6 yn datgelu mai'r lefelau gorau posibl yw A3B1C2D3, gyda diffodd ar 520°C, tymheredd heneiddio artiffisial rhwng 165-170°C, a hyd heneiddio o 12 awr, gan arwain at gryfder a phlastigedd uchel y bariau. Mae'r broses ddiffodd yn ffurfio toddiant solet gor-ddirlawn. Ar dymheredd diffodd is, mae crynodiad y toddiant solet gor-ddirlawn yn lleihau, gan effeithio ar gryfder. Mae tymheredd diffodd o tua 520°C yn gwella effaith cryfhau toddiant solet a achosir gan ddiffodd yn sylweddol. Mae'r cyfnod rhwng diffodd a heneiddio artiffisial, h.y., storio tymheredd ystafell, yn dylanwadu'n fawr ar briodweddau mecanyddol. Mae hyn yn arbennig o amlwg ar gyfer gwiail nad ydynt yn cael eu hymestyn ar ôl diffodd. Pan fydd y cyfnod rhwng diffodd a heneiddio yn fwy nag 1 awr, mae cryfder, yn enwedig cryfder cynnyrch, yn lleihau'n sylweddol.
5.3 Dadansoddiad Microstrwythur Metelograffig
Cynhaliwyd dadansoddiadau chwyddedig uchel a pholaredig ar fariau 6082-T6 ar dymheredd hydoddiant solet o 520°C a 530°C. Datgelodd lluniau chwyddedig uchel wlybaniaeth gyfansawdd unffurf gyda gronynnau cyfnod gwaddod toreithiog wedi'u dosbarthu'n gyfartal. Dangosodd dadansoddiad golau polaredig gan ddefnyddio offer Axiovert200 wahaniaethau amlwg yn y lluniau strwythur grawn. Dangosodd yr ardal ganolog ronynnau bach ac unffurf, tra bod yr ymylon yn arddangos rhywfaint o ailgrisialu gyda grawn hirgul. Mae hyn oherwydd twf niwclysau crisial ar dymheredd uchel, gan ffurfio gwaddodion bras tebyg i nodwyddau.
6. Asesiad Arfer Cynhyrchu
Yn y cynhyrchiad gwirioneddol, cynhaliwyd ystadegau perfformiad mecanyddol ar 20 swp o fariau a 20 swp o broffiliau. Dangosir y canlyniadau yn Nhablau 7 ac 8. Yn y cynhyrchiad gwirioneddol, perfformiwyd ein proses allwthio ar dymheredd a arweiniodd at samplau cyflwr T6, a chyfarfu'r perfformiad mecanyddol â'r gwerthoedd targed.
7. Casgliad
(1) Paramedrau triniaeth gwres allwthio: Tymheredd allwthio ingotau o 450-500°C; tymheredd cynhwysydd allwthio o 430-450°C.
(2) Paramedrau triniaeth gwres terfynol: Tymheredd gorau posibl y toddiant solet yw 520-530°C; tymheredd heneiddio ar 165±5°C, hyd heneiddio o 12 awr; ni ddylai'r cyfnod rhwng diffodd a heneiddio fod yn fwy nag 1 awr.
(3) Yn seiliedig ar asesiad ymarferol, mae'r broses trin gwres hyfyw yn cynnwys: tymheredd allwthio o 450-530°C, tymheredd cynhwysydd allwthio o 400-450°C; tymheredd hydoddiant solet o 510-520°C; cyfundrefn heneiddio o 155-170°C am 12 awr; dim terfyn penodol ar y cyfnod rhwng diffodd a heneiddio. Gellir ymgorffori hyn yng nghanllawiau gweithredu'r broses.
Golygwyd gan May Jiang o MAT Aluminum
Amser postio: Mawrth-15-2024
