Velika debljina zida 6061T6 Aluminijska legura treba ugasiti nakon vruće ekstruzije. Zbog ograničenja diskontinuiranog ekstruzije, dio profila ući će u zonu hlađenja vode s kašnjenjem. Kada se sljedeći kratki ingot nastavi ekstrudiran, ovaj dio profila proći će odloženo gašenje. Kako se suočiti sa kašnjenjem pregaznog područja problem je da svaka proizvodna kompanija treba razmotriti. Kada je otpad za ekstruziranje repa, krajnji otpad kratki, uzorci performansi su ponekad kvalificirani i ponekad nekvalificirani. Prilikom remećenja sa strane, performanse se ponovo kvalificiraju. Ovaj članak daje odgovarajuće objašnjenje eksperimentima.
1. Ispitni materijali i metode
Materijal koji se koristi u ovom eksperimentu je 6061 legura aluminija. Njegov hemijski sastav mjeren spektralnom analizom je sljedeća: U skladu je sa GB / T 3190-1996 međunarodnim standardom aluminijumskog legura.
U ovom eksperimentu, dio ekstrudiranog profila uzet je za liječenje čvrstog rješenja. Profil dugačak 400 mm podijeljen je u dva područja. Područje 1 bio je direktno hlađen i ugašen. Područje 2 hlađeno je u zraku 90 sekundi, a zatim hlađenje vode. Ispitni dijagram prikazan je na slici 1.
Profil aluminijskog legure 6061 koji se koristi u ovom eksperimentu izdubljen je ekstruderom 4000UST. Temperatura kalupa je 500 ° C, temperatura lijevanja 510 ° C, temperatura ekstruzijske izložbe je 525 ° C, brzina ekstruzije je 2,1 mm / s, za vrijeme ekstruziranja i 400 mm Dužinski ispitni komad uzima se sa sredine ekstrudiranog gotovog profila. Širina uzorka je 150 mm, a visina 10,00 mm.
Uzeti su uzorci particionirani i potom su izloženi tretmanu otopine. Temperatura rastvora bila je 530 ° C, a vrijeme rješenja je bilo 4 sata. Nakon što ih izvuče, uzorci su smješteni u velikom rezervoaru za vodu sa dubinom vode od 100 mm. Veći rezervoar za vodu može osigurati da temperatura vode u rezervoaru za vodu mijenja malo nakon uzorka u zoni 1 je hlađenje vode, sprečavajući porast temperature vode utječe na intenzitet vode u vodu. Tokom procesa vode za hlađenje osigurajte da je temperatura vode unutar raspona od 20-25 ° C. Kvature uzorci bili su u dobi od 165 ° C * 8h.
Skinite dio uzorka dužine 400 mm dugih 10 mm debljine 10 mm i izvršite Brinell test tvrdoće. Napravite 5 mjerenja svakih 10 mm. Uzmite prosječnu vrijednost 5 brinell tvrdoće kao što je riječ o tvrdoći Brinell u ovom trenutku i promatrajte obrazac promjene tvrdoće.
Mehanička svojstva profila su testirana, a zatečen paralelni dio 60 mm kontroliran je na različitim položajima uzorka od 400 mm za promatranje zatezanja i lokacije loma.
Temperaturna polja hlađenog uzorka uzorka i gašenja nakon kašnjenja od 90-ih simulirana je putem ANSYS softvera, a analizirana su rashladne stope profila na različitim položajima.
2. Eksperimentalni rezultati i analiza
2.1 Rezultati ispitivanja tvrdoće
Na slici 2 prikazan je krivulja mijenjanja tvrdoće od 400 mm dugačkog uzorka mjerena Brinell tester tvrdoće (dužina jedinice apscisa predstavlja 10 mm, a 0 je razdjelna linija između normalnog gašenja i odgođenog gašenja). Može se utvrditi da je tvrdoća na vodenom ohlađenom kraju stabilna na oko 95 Mb. Nakon razdjelne linije između gašenja vode i odgođenih 90-ih ukidanja vodeno hlađenje, tvrdoća počinje opadati, ali stopa pada je spor u ranoj fazi. Nakon 40 mm (89HB), tvrdoća se naglo padne i kapi na najnižu vrijednost (77HB) na 80 mm. Nakon 80 mm, tvrdoća se nije nastavila smanjuje, već se povećala u određenoj mjeri. Povećanje je bilo relativno malo. Nakon 130 mm, tvrdoća ostala je nepromijenjena na oko 83HB. Može se nagađati da je zbog učinka topline provodljivosti, brzina hlađenja odgođenog utapanja promijenjena.
2.2 Rezultati i analize performansi
Tablica 2 prikazuje rezultate zatezanih eksperimenata koji se provode na uzorcima snimljenim iz različitih položaja paralelnog dijela. Može se utvrditi da zatezna snaga i jačina prinosa br. 1 i br. 2 gotovo da nema promjene. Kako se udio kašnjenja odgođenog udara povećava, zatezna snaga i jačina prinosa legure pokazuju značajan trend pada. Međutim, zatezna snaga na svakoj lokaciji uzorkovanja je iznad standardne snage. Samo u području s najnižom tvrdom čvrstoći, prinos je niža od uzorka standarda, performanse uzorka je nekvalificirana.
Na slici 4 prikazan je rezultati zatezanja svojstava uzorka br. 3. Može se naći sa slike 4 da je udaljenija od razdjelne linije, manja tvrdoća odgođenog prekida. Smanjenje tvrdoće ukazuje da se performanse uzorka smanjuje, ali tvrdoća se polako smanjuje, samo se smanjuje sa 95hb na oko 91HB na kraju paralelnog dijela. Kao što se može vidjeti iz rezultata rezultata u tablici 1, zatezna čvrstoća smanjena je sa 342MPA na 320MPA za hlađenje vode. Istovremeno, utvrđeno je da je tačka preloma uzorak zatezanja takođe na kraju paralelnog dijela s najnižom tvrdoćom. To je zato što je daleko od vodenog hlađenja, legure se smanjuje, a kraj doseže granicu zatezane čvrstoće da bi se formirao vrat dolje. Konačno, pauzu od najniže točke performansi, a položaj prekida u skladu je s rezultatima ispitivanja performansi.
Na slici 5 prikazan je krivulje tvrdoće paralelnog dijela uzorka br. 4 i položaj loma. Može se naći da je udaljeniji od razdjelne linije za hlađenje vode, niža tvrdoća odgođenog prestanka. Istovremeno, lokacija loma je također na kraju gdje je tvrdoća najniža, 86hb prijelomi. Od tabele 2, ustanovljeno je da gotovo da nema plastične deformacije na vodenom kraju. Iz tablice 1 utvrđeno je da se performanse uzorka (zatezna snaga 298MPA, prinos 266MPA) značajno smanjuje. Natezna čvrstoća je samo 298MPA, što ne doseže snagu prinosa vodenog hlađenog kraja (315MPA). Kraj je formirao vrat kad je niža od 315MPA. Prije loma, na vodenom hlađenom području dogodilo se samo slom elastične deformacije. Dok je stres nestao, naprezanje na vodenom ohlađenom kraju nestao je. Kao rezultat toga, iznos deformacije u zoni vodene hlađenje u tablici 2 gotovo da nema promjene. Uzorak se prekida na kraju odgođenog vatre, deformirano područje je smanjeno, a krajnja tvrdoća je najniža, što rezultira značajnim smanjenjem rezultata performansi.
Uzimajte uzorke sa 100% odgođenog pretraga na kraju uzorka od 400 mm. Slika 6 prikazuje krivulju tvrdoće. Tvrdoća paralelnog odjeljka smanjuje se na oko 83-84HB i relativno je stabilna. Zbog istog procesa, performanse je otprilike ista. U položaju loma nije pronađen očigledan uzorak. Performanse legure je niže od onog uzorak na vodi.
Da bi se dodatno istražili pravilnost performansi i loma, paralelni dio zategljenog uzoraka odabran je u blizini najniže tvrdoće (77HB). Iz tablice 1 utvrđeno je da se performanse značajno smanjuje, a tačka loma pojavila se na najnižoj tački tvrdoće na slici 2.
2.3 Rezultati analize ANSYS-a
Slika 7 prikazuje rezultate ANSYS simulacije hlađenja za hlađenje na različitim položajima. Može se vidjeti da temperatura uzorka u površini za hlađenje vode brzo pada. Nakon 5s temperatura je pala na ispod 100 ° C, a na 80 mm od razdjelne linije, temperatura je pala na oko 210 ° C na 90-ih. Prosječna pad temperature je 3,5 ° C / s. Nakon 90 sekundi u terminalnom zračnom prostoru, temperatura pada na oko 360 ° C, sa prosječnom stopom od 1,9 ° C / s.
Kroz analizu performansi i rezultati simulacije, utvrđeno je da je performanse površine vode i odgođenog pretraga promene obrazac koji se prvi smanjuje, a zatim se lagano povećava. Na pogodu vodenim hlađenjem u blizini razdjelne linije, toplotna provodljivost uzrokuje uzorak u određenom području da padne na stopu hlađenja manji od hlađenja vode (3,5 ° C / S). Kao rezultat, MG2SI, koji je učvršćen u matricu, precipirao u velikim količinama u ovom području, a temperatura je pala na oko 210 ° C nakon 90 sekundi. Velika količina MG2SI taložena dovela je do manjih učinaka vode za hlađenje nakon 90 s. Količina faze jačanja MG2SI taložena nakon tretmana starenja uveliko je smanjena, a performanse uzorka naknadno je smanjena. Međutim, kašnjenjena zona udaranja daleko od razdvajanja manje je utjecala vodeno rashladno sredstvo, a legura hladi relativno sporo pod uslovima za hlađenje zraka (brzina hlađenja 1.9 ° C / s). Samo mali dio MG2SI faze polako taloži, a temperatura je 360c nakon 90-ih. Nakon hlađenja vode, većina FAZA MG2SI je još uvijek u matrici, a nakon starenja rasipira i taložava, koja igra jačanju uloge.
3 Zaključak
Pronađen je kroz eksperimente da će odgoditi gašenje uzrokovalo tvrdoću odgođenog pretraženog zone na sjecištu normalnog gašenja i odgođenog utapanja na prvo smanjenje, a zatim se lagano povećati dok se konačno ne poveća.
Za 6061. legura od aluminija, zatezne snage nakon uobičajenog gašenja i odgođenog gašenja za 90 s su 342MPA i 288MPA, a jačina prinosa su 315 MPA i 252MPA, a obje ispunjavaju standarde performansi uzorka.
Postoji regija sa najnižom tvrdoćom, koja se smanjuje sa 95HB na 77HB nakon uobičajenog gašenja. Performanse ovdje je i najniža, sa zatezna čvrstoća 271MPA i jačina prinosa 220MPA.
Kroz ANSYS analizu utvrđeno je da se rashladna stopa na najnižoj tački za performanse u odgođenoj zoni odgođenog ukinuta smanjena za oko 3,5 ° C u sekundi, što rezultira nedovoljnim čvrstim rješenjem faze jačanja MG2SI faze. Prema ovom članku, može se vidjeti da se pojavljuje napad na radu u kašnjenju u pretragu na raskrsnici normalnog gašenja i odgođenog gašenja, a ne nalazi se daleko od spojnog značaja za razumno zadržavanje repa za ekstruziranje krajnji procesni otpad.
Uredio May Jiang iz mat aluminija
Pošta: Aug-28-2024
