Зур дивар калынлыгы 6061Т6 алюминий эретмәсе кайнар экструзиядән соң сүндерелергә тиеш. Туктаусыз экструзиянең чикләнүе аркасында, профильнең бер өлеше тоткарлану белән суыту зонасына керәчәк. Киләсе кыска ингот экстрадицияләнүне дәвам иткәч, профильнең бу өлеше сүндерүне кичектерәчәк. Сүндерелгән тоткарлану өлкәсен ничек эшләргә, һәр җитештерү компаниясе карарга тиеш. Экструзия койрыгы бетү процессы калдыклары кыска булганда, алынган эш үрнәкләре кайвакыт квалификацияле, кайвакыт квалификациясез. Яктан күчергәндә, спектакль кабат квалификацияләнә. Бу мәкалә экспериментлар аша тиешле аңлатма бирә.
1. Тест материаллары һәм ысуллары
Бу экспериментта кулланылган материал 6061 алюминий эретмәсе. Аның химик составы спектраль анализ белән үлчәнә: ул GB / T 3190-1996 халыкара 6061 алюминий эритмәсе составы стандартына туры килә.
Бу экспериментта каты чишелешне эшкәртү өчен экструди профильнең бер өлеше алынды. 400 мм озынлыктагы профиль ике өлкәгә бүленде. 1нче мәйдан турыдан-туры су белән суытылган һәм сүндерелгән. 2-нче мәйдан 90 секунд эчендә һавада суытылды, аннары су белән суытылды. Тест схемасы 1 нче рәсемдә күрсәтелгән.
Бу экспериментта кулланылган 6061 алюминий эритмәсе профиле 4000UST экструдеры белән экструдицияләнде. Форма температурасы 500 ° C, кастинг таягы температурасы 510 ° C, экструзия чыгу температурасы 525 ° C, экструзия тизлеге 2,1 мм / с, экструзия процессында югары интенсив су суыту һәм 400 мм. озынлык сынау кисәге экструдиаль әзер профиль уртасыннан алынган. Ampleрнәкнең киңлеге 150 мм, биеклеге 10.00 мм.
Алынган үрнәкләр бүленде, аннары яңадан чишелешкә кертелде. Чишелеш температурасы 530 ° C, чишелеш вакыты 4 сәгать иде. Аларны чыгарганнан соң, үрнәкләр 100 мм тирәнлектәге зур су бакчасына урнаштырылды. Зуррак суүткәргеч су зонасындагы су температурасы 1-зонада су суытылганнан соң аз үзгәрүен тәэмин итә ала, су температурасының күтәрелүе су суыту интенсивлыгына комачаулый. Суны суыту процессында су температурасының 20-25 ° C диапазонында булуын тәэмин итегез. Сүндерелгән үрнәкләр 165 ° C * 8с.
400 мм озынлыктагы 30 мм киңлектә 10 мм калынлыктагы үрнәкнең бер өлешен алыгыз, һәм Бринеллның каты сынавын үткәрегез. 10әр 10 мм саен 5 үлчәү ясагыз. 5 Бринелл катылыгының уртача кыйммәтен алыгыз, чөнки бу вакытта Бринелл катылыгы нәтиҗә ясый, һәм каты үзгәрү рәвешен күзәтегез.
Профильнең механик үзлекләре сынадылар, һәм 60 мм киеренке параллель кисемтә 400 мм үрнәгенең төрле позицияләрендә контрольдә тотылды, киеренкелек үзенчәлекләрен һәм ватылу урынын күзәттеләр.
Ampleрнәкнең су белән суытылган сүндерү һәм 90-нчы еллардан соң сүндерү ANSYS программа тәэминаты аша симуляцияләнде, һәм төрле позициядәге профильләрнең суыту темплары анализланды.
2. Эксперименталь нәтиҗәләр һәм анализ
2.1 Каты тест нәтиҗәләре
2 нче рәсемдә Бринелл каты сынаучы белән үлчәнгән 400 мм озынлыктагы катылыкның үзгәрү сызыгы күрсәтелгән (абсцисаның берәмлек озынлыгы 10 мм, ә 0 шкаласы - гадәти сүндерү һәм тоткарланган сүндерү арасында аеручы сызык). Су белән суытылган очтагы катылыкның 95ХБ тирәсендә тотрыклы булуын табарга мөмкин. Су-суыткычны сүндерү һәм 90-нчы елларны су-суыту сүндерү арасындагы бүлү сызыгыннан соң, катылык кими башлый, ләкин кимү темплары беренче этапта әкрен бара. 40 мм (89ХБ) булганнан соң, катылык кискен төшә һәм иң түбән кыйммәткә (77ХБ) 80 мм га төшә. 80 ммнан соң, катылык кимүен дәвам итмәде, ләкин билгеле бер дәрәҗәдә артты. Арту чагыштырмача кечкенә иде. 130 ммнан соң, катылыгы 83HB тирәсендә үзгәрмәде. Heatылылык үткәрү эффекты аркасында тоткарланган сүндерү өлешенең суыту тизлеге үзгәрде дип уйларга мөмкин.
2.2 Эшчәнлек тест нәтиҗәләре һәм анализ
2 нче таблицада параллель бүлекнең төрле позицияләреннән алынган үрнәкләрдә үткәрелгән киеренке экспериментлар нәтиҗәләре күрсәтелгән. No.1 һәм No.2 киеренкелеге һәм уңыш көче үзгәрми диярлек. Соңрак сүндерү бетү өлеше арта барган саен, эритмәнең керү көче һәм уңыш көче сизелерлек төшү тенденциясен күрсәтә. Ләкин, һәрбер сайлау урынындагы киеренкелек көче стандарт көчтән югарырак. Иң түбән каты булган җирдә генә уңышның күләме үрнәк стандартыннан түбән, үрнәк күрсәткеч квалификациясез.
4 нче рәсемдә ample3 үрнәкнең киеренкелек нәтиҗәләре күрсәтелгән. 4 нче рәсемнән табып була, бүлү сызыгыннан еракрак, сүндерү бетүенең катылыгы түбәнрәк. Катылыкның кимүе үрнәк эшнең кимүен күрсәтә, ләкин катылыгы әкренләп кими, параллель бүлек ахырында 95HB-тан 91HB-га кадәр кими. 1-нче таблицаның эш нәтиҗәләреннән күренгәнчә, су суыту өчен киеренкелек көче 342МПадан 320МПага кадәр кимеде. Шул ук вакытта, киеренкелек үрнәгенең сыну ноктасы иң түбән катылык белән параллель бүлек ахырында. Чөнки ул су суытудан ерак, эретмә эшкәртү кими, һәм ахыры муенны формалаштыру өчен башта киеренкелек көченә җитә. Ниһаять, иң түбән күрсәткеч ноктасыннан тәнәфес, һәм тәнәфес позициясе эш нәтиҗәләре белән туры килә.
5 нче рәсемдә No. 4 үрнәгенең параллель бүлегенең каты сызыгы һәм сыну урыны күрсәтелгән. Су-суыткыч бүлү сызыгыннан ерак урнашканда, сүндерү бетүенең катылыгы түбәнрәк була. Шул ук вакытта, сыну урыны шулай ук катылыгы иң түбән булган урында, 86HB ватык. 2 нче таблицадан су белән суытылган очында пластик деформация юк диярлек. 1-нче таблицадан үрнәк җитештерүчәнлеге (керү көче 298МПа, уңыш 266МПа) сизелерлек кимегән. Керү көче 298МПа гына, ул су белән суытылган очның уңыш көченә ирешми (315МПа). Ахыры 315МПадан түбән булганда муенны формалаштырды. Сыну алдыннан су белән суытылган җирдә эластик деформация генә булган. Стресс юкка чыккач, су белән суытылган очтагы киеренкелек юкка чыкты. Нәтиҗәдә, 2-таблицада су-суыту зонасында деформация күләме үзгәрми диярлек. Ampleрнәк тоткарланган ставка утының ахырында өзелә, деформацияләнгән мәйдан кими, һәм ахыр катылыгы иң түбән, нәтиҗәдә эш нәтиҗәләре сизелерлек кими.
400 мм үрнәге ахырында 100% тоткарланган сүндерү өлкәсеннән үрнәк алыгыз. 6 нчы рәсемдә катылык сызыгы күрсәтелгән. Параллель бүлекнең катылыгы якынча 83-84HB кадәр киметелә һәм чагыштырмача тотрыклы. Бер үк процесс аркасында спектакль якынча бер үк. Сыну позициясендә ачык үрнәк табылмый. Эретү эше су белән сүндерелгән үрнәккә караганда түбән.
Эшчәнлекнең һәм ватыкның регулярлыгын тагын да күбрәк тикшерү өчен, иң түбән нокта (77HB) янында киеренке үрнәкнең параллель өлеше сайланды. 1-нче таблицадан күрсәткеч сизелерлек кимегән, һәм сыну ноктасы катылыкның иң түбән ноктасында 2-нче рәсемдә барлыкка килгән.
2.3 ANSYS анализ нәтиҗәләре
7 нче рәсемдә төрле позицияләрдә суыту кәкреләренең ANSYS симуляциясе нәтиҗәләре күрсәтелгән. Моннан күренгәнчә, су суыту өлкәсендәге үрнәк температурасы тиз төшкән. 5с-дән соң температура 100 ° C-тан түбәнгә төште, һәм бүлү сызыгыннан 80 мм-да температура 90-нчы елларда якынча 210 ° C ка кадәр төште. Уртача температураның төшүе 3,5 ° C / с. Терминал һаваны суыту өлкәсендә 90 секундтан соң температура якынча 360 ° C ка кадәр төшә, уртача төшү дәрәҗәсе 1,9 ° C / s.
Эшчәнлекне анализлау һәм симуляция нәтиҗәләре аша су-суыту өлкәсенең һәм тоткарланган сүндерү өлкәсенең эшләве үзгәрә, ул башта кими, аннары бераз арта. Аергыч линия янындагы су суыту тәэсирендә, җылылык үткәрү билгеле бер өлкәдәге үрнәкне суыту тизлегеннән (3,5 ° C / с) кимрәк киметә. Нәтиҗәдә, матрицага каты булган Mg2Si бу өлкәдә күп яуды, һәм температура 90 секундтан соң якынча 210 ° C ка кадәр төште. Күп күләмдә Mg2Si явым-төшеме 90 секундтан соң суытуның кечерәк эффектына китерде. Mg2Si ныгыту этабы күләме картайганнан соң бик нык кимеде, һәм үрнәк күрсәткеч соңрак кимеде. Ләкин, бүлү сызыгыннан ерак урнашкан сүндерү зонасы су суыту җылылык үткәрүенә азрак тәэсир итә, һәм эретмә һава суыту шартларында чагыштырмача әкренләп суытыла (суыту дәрәҗәсе 1,9 ° C / s). Mg2Si фазасының кечкенә өлеше генә әкрен генә явым-төшем ала, һәм 90-нчы еллардан соң температура 360C. Су суытылганнан соң, Mg2Si фазасының күпчелеге әле матрицада, һәм ул картайганнан соң тарала һәм ява, бу ныгытучы роль уйный.
3. Йомгаклау
Тикшеренүләр аша ачыкланды, сүндерүне тоткарлау гадәти сүндерү киселешендәге тоткарланган сүндерү зонасының каты булуына китерәчәк һәм сүндерүне тоткарлау башта кими, аннары тотрыкланганчы бераз арта.
6061 алюминий эретмәсе өчен, гадәти сүндерүдән соң киеренкелек көче һәм 90 с өчен тоткарланган сүндерү тиешенчә 342МПа һәм 288МПа, һәм уңышның көче 315МПа һәм 252МПа, икесе дә эш стандартларына туры килә.
Иң түбән каты булган төбәк бар, ул гадәти сүндерелгәннән соң 95HB -тан 77HB-ка кадәр киметелә. Мондагы күрсәткеч шулай ук иң түбән, киеренкелеге 271МПа һәм уңыш көче 220МПа.
ANSYS анализы аша 90-нчы елны тоткарланган сүндерү зонасында иң түбән җитештерү ноктасында суыту темпының секундына якынча 3,5 ° C кимегәнлеге ачыкланды, нәтиҗәдә Mg2Si фазасын ныгыту этабының каты чишелеше җитмәде. Бу мәкалә буенча, эшнең куркыныч ноктасы гадәти сүндерү һәм тоткарланган сүндерү киселешендә тоткарланган сүндерү зонасында барлыкка килә, һәм экструзия койрыгын саклап калу өчен мөһим җитәкче әһәмияткә ия булган чишелештән ерак түгел. ахыр процесс калдыклары.
Май Jiзян редакторы MAT Алюминийдан
Пост вакыты: 28-2024 август
