Дөньядагы илләр энергияне саклау һәм чыгаруны киметүгә зур әһәмият биргәнгә, саф электр яңа энергия машиналарын үстерү тенденциягә әйләнде. Батарейка эшләвенә өстәп, тәннең сыйфаты яңа энергия машиналарының йөртү диапазонына тәэсир итүче мөһим фактор. Lightиңел автомобиль тән структуралары һәм югары сыйфатлы тоташулар үсешенә булышу, машинаның көчен һәм куркынычсызлыгын тәэмин итү белән беррәттән, бөтен машинаның авырлыгын киметеп, электр машиналарының комплекслы йөртү диапазонын яхшырта ала. Автомобильләрнең җиңел авырлыгы ягыннан, корыч-алюминий гибрид организм тәннең көчен дә, авырлыгын киметүне дә исәпкә ала, тәннең җиңеллегенә ирешүнең мөһим чарасына әверелә.
Алюминий эретмәләрен тоташтыру өчен традицион тоташу ысулы начар тоташу һәм түбән ышанычлылыкка ия. Connectionз-үзеңне тишү, яңа тоташу технологиясе буларак, җиңел эретмәләрне һәм композицион материалларны тоташтыруда абсолют өстенлеге булганга, автомобиль сәнәгатендә һәм аэрокосмик җитештерү тармагында киң кулланылды. Соңгы елларда, Кытай эчке галимнәре үз-үзен тишү ривинг технологиясе буенча тиешле тикшеренүләр үткәрделәр һәм төрле җылылык белән эшкәртү ысулларының TA1 индустриаль саф титан үз-үзен тишү буыннары эшенә тәэсирен өйрәнделәр. Heatылылык белән эшкәртү ысулларын яндыру һәм сүндерү TA1 индустриаль саф титанның үз-үзен тешләү буыннарының статик көчен яхшыртты. Уртак формалаштыру механизмы материаль агым күзлегеннән күзәтелде һәм анализланды, һәм уртак сыйфат моңа нигезләнеп бәяләнде. Металлографик тестлар аша зур пластик деформация өлкәсенең билгеле бер тенденция белән җепсел структурасына эшкәртелүе ачыкланды, бу уңышның стрессын һәм буынның ару көчен яхшыртты.
Aboveгарыдагы тикшеренүләр, нигездә, алюминий эретелгән тәлинкәләр бәрелгәннән соң буыннарның механик үзлекләренә юнәлтелгән. Автомобиль органнарының чыннан да бөтерелү производствосында, алюминий эретмәсе экструди профильләренең бөтерелгән буыннары ярыклары, аеруча 6082 алюминий эритмәсе кебек югары эретелгән элементлы югары көчле алюминий эретмәләре, бу процессны машина организмында куллануны чикләүче төп факторлар. Шул ук вакытта, машина тәнендә кулланылган экструди профильләрнең формасы һәм позициясе толерантлыгы, бөкләү һәм борылу кебек, профильләрне җыюга һәм куллануга турыдан-туры тәэсир итә, шулай ук киләсе машина тәненең үлчәм төгәллеген билгели. Профильләрнең бөкләнүен һәм борылуын контрольдә тоту һәм профильләрнең үлчәм төгәллеген тәэмин итү өчен, үлгән структурага өстәп, профильләрнең чыгу температурасы һәм он-лайн сүндерү тизлеге иң мөһим йогынты ясаучы факторлар. Чыгыш температурасы никадәр югары булса һәм сүндерү тизлеге тизрәк булса, профильләрнең бөкләнү һәм борылу дәрәҗәсе шулкадәр зур. Автомобиль органнары өчен алюминий эритмәсе профильләре өчен, профильләрнең үлчәм төгәллеген тәэмин итәргә һәм эретеп ябыштыручы ярылмаска тиеш. Эретүнең үлчәмле төгәллеген оптимальләштерүнең иң гади ысулы - матди составны, үлгән структураны, экструзия тизлеген һәм сүндерү тизлеген үзгәртмичә, экструди таякларның җылыту температурасын һәм картайу процессын оптимальләштереп яракны контрольдә тоту. 6082 алюминий эретмәсе өчен, башка процесс шартлары үзгәрешсез кала, экструзия температурасы никадәр югары булса, каты бөртекле катлам түбәнрәк, ләкин сүндерелгәннән соң профильнең деформациясе зуррак.
Бу кәгазь тикшеренү объекты белән бер үк составлы 6082 алюминий эритмәсе ала, төрле экструзия температураларын һәм төрле картлык процессларын куллана, һәм экструзия температурасының һәм картлык торышының ривинг тестлары аша бәяләвен бәяли. Беренчел нәтиҗәләргә нигезләнеп, оптималь картлык процессы алга таба 6082 алюминий эритмәсе организмының экструзия профильләрен җитештерү өчен җитәкчелек бирергә тәвәккәл.
1 Эксперименталь материаллар һәм ысуллар
1-нче таблицада күрсәтелгәнчә, 6082 алюминий эретмәсе эретелгән һәм ярым өзлексез кастинг ярдәмендә түгәрәк инготка әзерләнгән. Аннары, гомогенизация җылылык белән эшкәртелгәннән соң, ингот төрле температурада җылытылды һәм 2200 т экструдерда профильгә чыгарылды. Профиль стенасының калынлыгы 2,5 мм, экструзия баррель температурасы 440 ± 10 was, экструзия үлү температурасы 470 ± 10 ℃, экструзия тизлеге 2,3 ± 0,2 мм / с, һәм профильне сүндерү ысулы көчле җил суыту иде. Heatingылыту температурасы буенча, үрнәкләр 1дән 3кә кадәр саналды, алар арасында 1-нче үрнәктә иң түбән җылылык температурасы, һәм тиешле билет температурасы 470 ± 5 ℃, 2-нче үрнәкнең тиешле температурасы 485 ± 5 and, һәм 3-нче үрнәкнең температурасы иң югары, һәм тиешле билет температурасы 500 ± 5 was иде.
Таблица 1 Тест эретмәсенең үлчәнгән химик составы (масса өлеше /%)
Материаль состав, үлү структурасы, экструзия тизлеге, сүндерү тизлеге кебек башка процесс параметрлары үзгәрешсез калса, экструзия җылыту температурасын көйләп алынган югарыдагы to3 үрнәк сандык тибындагы каршылык мичендә картайган, һәм картлык системасы 180 ℃ / 6 с һәм 190 ℃ / 6 с. Изоляциядән соң, алар һава белән суытыла, аннары төрле экструзия температурасының һәм картайган хәлләрнең ривинг тестына тәэсирен бәяләү өчен бөтерелә. Арткы сынау 2,5 мм калынлыктагы 6082 эретмәсен куллана, төрле экструзия температурасы һәм төрле картлык системалары аскы тәлинкә, һәм 1,4 мм калынлыктагы 5754-О эритмәсе SPR ривинг тесты өчен өске тәлинкә. Приветка үлә - M260238, һәм подшипник C5.3 × 6.0 H0. Моннан тыш, оптималь картлык процессын тагын да ачыклау өчен, экструзия температурасы һәм картлык торышының бөтерелгән ярыкка тәэсире буенча, оптималь экструзия температурасында тәлинкә сайлана, аннары төрле температуралар һәм төрле картлык вакытлары белән эшкәртелә, картлык системасының кривинг крекларына тәэсирен өйрәнү өчен, ниһаять, оптималь картлык системасын раслау өчен. Төрле экструзия температурасында материалның микроструктурасын күзәтү өчен югары көчле микроскоп кулланылды, механик үзлекләрне сынау өчен MTS-SANS CMT5000 серияле микрокомпьютер белән идарә ителгән электрон универсаль сынау машинасы кулланылды, һәм аз көчле микроскоп төрле штатларда бөтерелгән буыннарны күзәтү өчен кулланылды.
2Эксперименталь нәтиҗәләр һәм дискуссия
2.1 Экструзия температурасының һәм картлыкның торышның ярылуга тәэсире
Сайлау профильнең кисемтәсе буенча алынды. Каты тарту, яхшы тарту һәм комбинат белән бизәүдән соң, үрнәк 10% NaOH белән 8 минут эчендә коррозияләнде, һәм кара коррозия продукты азот кислотасы белән чистартылды. Ampleрнәкнең каты ашлык катламы югары көчле микроскоп белән күзәтелде, ул 1-нче рәсемдә күрсәтелгәнчә, кәрәзле чиләк читендә урнашкан, 1-нче үрнәктә күрсәтелгәнчә, ашлык катламының уртача тирәнлеге 352 мм, 2-нче үрнәкнең уртача ашлык катламының тирәнлеге 31 μм. Каты ашлык катламының тирәнлегендәге аерма, нигездә, төрле экструзия температурасы белән бәйле. Экструзия температурасы никадәр югары булса, 6082 эретмәсенең деформация каршылыгы түбәнрәк булса, эретмә белән экструзия арасындагы сүрелү аркасында барлыкка килгән деформацион энергия саклагычы үлә (аеруча үле эш каешы), һәм рестрализацияләү көче кечерәк. Шуңа күрә, өслек каты ашлык катламы тайзак; экструзия температурасы түбәнрәк булса, деформациягә каршы тору никадәр зур булса, деформация энергиясен саклау шулкадәр зур, рестрализацияләү җиңелрәк, тупас ашлык катламы тирәнрәк. 6082 эретмәсе өчен, ашлыкны рестрализацияләү механизмы - икенчел рекристализация.
а) Модель 1
б) 2 нче модель
в) 3 нче модель
Рәсем 1 Төрле процесслар буенча экструди профильләрнең тупас ашлык катламының калынлыгы
Төрле экструзия температурасында әзерләнгән 1 to3 үрнәкләр тиешенчә 180 ℃ / 6 с һәм 190 ℃ / 6 с. Ике картлык процессыннан соң 2-нче үрнәкнең механик үзлекләре 2-нче таблицада күрсәтелгән. Ике картлык системасы астында, үрнәкнең уңыш көче һәм киеренкелеге 180 ℃ / 6 сәг. 190 ℃ / 6 сәг. 6 серияле алюминий эретмәсе механик үзлекләре картайган вакытта картлык процессының үзгәрүе белән бик нык үзгәрә, шуңа күрә бу профиль җитештерү процессының тотрыклылыгына һәм бөтерелү сыйфатын контрольдә тотарга ярдәм итми. Шуңа күрә, тән профиле ясау өчен, картаймаган халәтне куллану яраклы түгел.
Таблица 2 Ике картлык системасы астында No.2 үрнәгенең механик үзлекләре
Сынау кисәгенең бөтерелгәннән соң тышкы кыяфәте 2-нче рәсемдә күрсәтелгән. Тирән бөртекле катламлы No.1 үрнәк картайган вакытта бөтерелгәндә, кәрәзнең аскы өслегендә ачык кызгылт сары кабыгы һәм 2-нче рәсемдә күрсәтелгәнчә ачык күзләр күренә. Бөртекләр эчендә туры килмәгән ориентация аркасында, деформация дәрәҗәсе деформация вакытында тигез булмас, тигез булмаган өслек барлыкка китерер. Бөртекләр тупас булганда, өслекнең тигезсезлеге зуррак була, күзгә күренгән кызгылт сары кабык күренешен барлыкка китерә. Экструзия температурасын күтәреп әзерләнгән 3нче каты бөртекле катламлы үрнәк картайган вакытта бөтерелгәндә, подшипникның аскы өслеге чагыштырмача шома иде, һәм ярылу билгеле бер дәрәҗәдә кысылды, бу микроскоп зурлыгы астында гына күренде, 2б рәсемдә күрсәтелгәнчә. No.3 үрнәк картайган вакытта, 2-нче рәсемдә күрсәтелгәнчә, микроскоп зурайту вакытында ярылу күзәтелмәде.
а) Яланаяк күзгә күренгән ярыклар
б) микроскоп астында күренгән бераз ярыклар
в) ярыклар юк
Рәсем 2 Бөтерелгәннән соң төрле дәрәҗәдәге яраклар
Бөтерелгәннән соң өслек, нигездә, өч штатта, ягъни күзгә күренгән ярыклар ("×" тамгасы), микроскоп зурлыгы астында күренгән кечкенә ярыклар ("△" билгесе), һәм ярыклар юк ("marked" тамгасы). Ике картлык системасы астындагы югарыдагы өч дәүләт үрнәгенең бөтерелгән морфология нәтиҗәләре 3 таблицада күрсәтелгән. Күрергә була, картлык процессы даими булганда, экструзия температурасы һәм нечкә каты ашлык катламы белән үрнәкнең бөтерелгән яраклары тирән каты ашлык катламы белән чагыштырганда яхшырак; тупас ашлык катламы даими булганда, картайган хәлнең бөтерелү яраклары картлыкның иң югары дәрәҗәсенә караганда яхшырак.
Таблица 3 Ике процесс системасы астында 1 - 3 үрнәкләрнең күренеше
Аш морфологиясенең һәм картлык халәтенең профильләрнең охшаган кысылу тәртибенә тәэсирләре өйрәнелде. Оксаль кысу вакытында материалның стресс торышы үз-үзен тешләү белән туры килде. Тикшеренүләр ачыклаганча, ярыклар ашлык чикләреннән килеп чыккан, һәм Al-Mg-Si эретмәсе ярылу механизмы формула белән аңлатылган.
σapp - кристаллга кулланылган стресс. Ярылганда, σapp киеренкелек көченә туры килгән чын стресс бәясенә тигез; σa0 - интракристалл сикерү вакытында явым-төшемнең каршылыгы; Φ - стресс концентрация коэффициенты, ул ашлыкның размеры һәм тайпылу киңлеге белән бәйле.
Рекристализация белән чагыштырганда, җепселле ашлык структурасы яраклашуга комачаулый. Төп сәбәп - ашлыкның чистартылуы аркасында ашлыкның күләме сизелерлек кими, ул стресс концентрацияләү факторын эффектив рәвештә киметә ала ашлык чикләрендә, шуның белән ярылуны тыя. Ibепсел структурасы белән чагыштырганда, каты бөртекле рестральләштерелгән эретмәнең стресс концентрациясе факторы элеккесенә караганда 10 тапкырга күбрәк.
Пик картлык белән чагыштырганда, картайган хәл яраклашу өчен уңайлырак, бу эретмә эчендәге төрле явым-төшем этаплары белән билгеләнә. Картайган вакытта 20-50 nm 'β (Mg5Si6) этаплары 6082 эретмәсендә явым-төшемле, күп санлы явым-төшемле; эретмә артык картайгач, эретмәдәге явым-төшемнәр саны кими һәм зурлыгы зуррак була. Картлык вакытында барлыкка килгән явым-төшемнәр эретмә эчендәге хәрәкәтне эффектив тоткарлый ала. Аның күчерү көче явым-төшем фазасының зурлыгы һәм күләме белән бәйле. Эмпирик формула:
f - явым-төшем фазасының күләм өлеше; r - фазаның зурлыгы; σa - фаза һәм матрица арасындагы интерфейс энергиясе. Формула шуны күрсәтә: явым-төшем фазасының зурлыгы һәм күләм күләме кечерәк булса, аның күчерү көче кечерәк булса, эретмәдәге дислокацияләр башлану җиңелрәк, һәм эретмәдәге σa0 иң олы картлыктан картайган хәлгә кадәр кимиячәк. Aa0 кимсә дә, эретү иң олы картлыктан картайган хәлгә киткәч, эритмә ярылган вакытта σapp кыйммәте күбрәк кими, нәтиҗәдә ашлык чикләрендә эффектив стресс сизелерлек кими (σapp-σa0). Артык картлыкның ашлык чигендәге эффектив стресс иң олы картлыкның 1/5 өлешен тәшкил итә, ягъни артык картайган хәлдә ашлык чигендә ярылу ихтималы аз, нәтиҗәдә эретмәнең яхшырак эшләве.
2.2 Экструзия температурасын һәм картлык процессын оптимизацияләү
Aboveгарыда күрсәтелгән нәтиҗәләр буенча, экструзия температурасын күтәрү каты бөртекле катлам тирәнлеген киметергә мөмкин, шуның белән бөтерелү процессында материалның ярылуына комачаулый. Ләкин, кайбер эретелгән состав нигезендә, экструзия үлү структурасы һәм экструзия процессы, бер яктан, экструзия температурасы артык югары булса, бер яктан, профильнең бөкләнү һәм борылу дәрәҗәсе киләсе сүндерү процессында көчәячәк, профиль күләменең толерантлыгы таләпләргә туры килмәячәк, һәм икенче яктан, бу эритмның экструзия процессында җиңел артуына китерәчәк. Бөтерелү халәтен, профиль зурлыгы процессын, җитештерү процессы тәрәзәсен һәм башка факторларны исәпкә алып, бу эретмә өчен иң уңайлы экструзия температурасы 485 than ким түгел, ягъни No.2 үрнәге. Оптималь картлык процессын раслау өчен, картлык процессы No.2 үрнәге нигезендә оптимальләштерелде.
180 ℃, 185 ℃ һәм 190 at төрле картлык вакытында No.2 үрнәгенең механик үзлекләре 3 нче рәсемдә күрсәтелгән, алар уңыш көче, киеренкелек көче һәм озынлыгы. 3а рәсемдә күрсәтелгәнчә, 180 under астында картлык вакыты 6 сәгатьтән 12 сәгатькә кадәр арта, һәм материалның уңыш көче сизелерлек кимеми. 185 Under астында, картлык вакыты 4 сәгатьтән 12 сәгатькә кадәр артканда, уңышның көче башта арта, аннары кими, һәм иң зур көч кыйммәтенә туры килгән картлык вакыты 5-6 с. 190 Under астында, картлык вакыты арта барган саен, уңыш күләме әкренләп кими. Гомумән, өч картлык температурасында, картлык температурасы түбән булса, материалның иң югары көче шулкадәр югары. 3б рәсемдәге киеренкелек көченең характеристикалары 3а рәсемдәге уңыш көченә туры килә. 3c рәсемдә күрсәтелгән төрле картлык температурасында озынлык 14% белән 17% арасында, ачык үзгәрү рәвеше юк. Бу эксперимент картлыкның иң югары картлыгын сынап карый, һәм кечкенә эксперименталь аермалар аркасында тест хата үзгәрү рәвешенең аңлашылмавына китерә.
Рәсем.3 Төрле картлык температурасында һәм картлык вакытында материалларның механик үзлекләре
Aboveгарыда картаюдан соң, бөтерелгән буыннарның ярылуы 4-нче таблицада ясала. 4-нче таблицадан күренгәнчә, вакыт арту белән, бөтерелгән буыннарның ярылуы билгеле бер дәрәҗәдә кысыла. 180 шартында, картлык вакыты 10 сәгатьтән артканда, бөтерелгән буынның тышкы кыяфәте яраклы, ләкин тотрыксыз. 185 шартында, 7 сәгать картайганнан соң, бөтерелгән буынның тышкы кыяфәте юк, дәүләт чагыштырмача тотрыклы. 190 the шартында, бөтерелгән буынның тышкы кыяфәтендә ярыклар юк һәм дәүләт тотрыклы. Сынау нәтиҗәләреннән күренгәнчә, эретү картайган хәлдә яхшырак һәм тотрыклырак. Тән профилен куллану белән берлектә, 180 ℃ / 10 ~ 12 сәг. ОЭМ контролендә булган җитештерү процессының сыйфат тотрыклылыгына ярдәм итми. Бөтерелгән буынның тотрыклылыгын тәэмин итү өчен картлык вакытын тагын да озайтырга кирәк, ләкин картлык вакытын тикшерү профиль җитештерү эффективлыгын киметүгә һәм чыгымнарны арттыруга китерәчәк. 190 the шартында, барлык үрнәкләр дә ярылу таләпләренә җавап бирә ала, ләкин материалның көче сизелерлек кими. Автомобиль дизайны таләпләренә туры китереп, 6082 эретмәнең җитештерү көче 270 MPa-тан зуррак булырга гарантияләнергә тиеш. Шуңа күрә, 190 of картлык температурасы матди көч таләпләренә туры килми. Шул ук вакытта, матди көч бик түбән булса, бөтерелгән буынның аскы тәлинкәсенең калдык калынлыгы бик кечкенә булачак. 190 ℃ / 8 сәгатьтә картайганнан соң, киселгән кисемтәләр характеристикасы калдыкның калынлыгы 0,26 мм булуын күрсәтә, бу индекс таләбенә туры килми ≥0.3 мм, 4а рәсемдә күрсәтелгәнчә. Тулысынча карасак, оптималь картлык температурасы 185 is. 7 сәгать картайганнан соң, материал тотрыклы таләпләргә туры килә ала, һәм көч җитештерү таләпләренә туры килә. Эретеп ябыштыру цехында производство тотрыклылыгын исәпкә алып, оптималь картлык вакыты 8 сәг. Бу процесс системасы буенча кисемтәләр үзенчәлекләре индекс таләпләренә туры килгән 4б рәсемдә күрсәтелгән. Сул һәм уң үзара бәйләнешләр - 0,90 мм һәм 0,75 мм, алар index0.4 мм индекс таләпләренә туры килә, аскы калдык калынлыгы - 0,38 мм.
Таблица 4 Төрле температурада һәм төрле картлык вакытында No.2 үрнәгенең ярылуы
4 нче рәсем
3 Йомгаклау
6082 алюминий эритмәсе профиленең экструзия температурасы никадәр югары булса, экструзиядән соң каты бөртекле катлам. Тирән бөртекле катлам калынлыгы ашлык чикләрендә стресс концентрация факторын эффектив рәвештә киметә ала, шуның белән ярылуны тыя. Эксперименталь тикшеренүләр оптималь экструзия температурасының 485 less ким түгеллеген ачыклады.
6082 алюминий эритмәсе профиленең каты бөртекле катламының калынлыгы бер үк булганда, картайган хәлдә эретмәнең ашлык чикләренең эффектив стрессы картлыкның иң югары халәтенә караганда кимрәк, бөтерелү вакытында ярылу куркынычы кечерәк, эретмәнең бөтерелүчәнлеге яхшырак. Тотрыклылыкның өч факторын, уртак үзара бәйләнеш кыйммәтен, җылылык белән эшкәртү эффективлыгын һәм икътисадый файдасын исәпкә алып, эретү өчен оптималь картлык системасы 185 ℃ / 8с булырга тиеш.
Пост вакыты: 05-2025 апрель
