6063 алюминий эритмәсе аз эретелгән Al-Mg-Si сериясендә җылылык белән эшкәртелә торган алюминий эретмәсе. Аның искиткеч экструзия формалаштыру эше, яхшы коррозиягә каршы торуы һәм комплекслы механик үзлекләре бар. Оксидлаштыру җиңел булганга, ул автомобиль сәнәгатендә дә киң кулланыла. Lightиңел автомобильләр тенденциясенең тизләнеше белән, 6063 алюминий эритмәсе экструзия материалларын автомобиль сәнәгатендә куллану тагын да артты.
Экструдицияләнгән материалларның микроструктурасы һәм үзлекләре экструзия тизлегенең, экструзия температурасының һәм экструзия коэффициентының берләштерелгән эффектларына тәэсир итәләр. Алар арасында экструзия коэффициенты, нигездә, экструзия басымы, җитештерү эффективлыгы һәм җитештерү җиһазлары белән билгеләнә. Экструзия коэффициенты кечкенә булганда, эретелгән деформация кечкенә һәм микросруктураны чистарту күренми; экструзия коэффициентын арттыру бөртеклеләрне шактый чистартырга, тупас икенче этапны җимерергә, бердәм микросруктура алырга һәм эретмәнең механик үзлекләрен яхшыртырга мөмкин.
6061 һәм 6063 алюминий эретмәләре экструзия процессында динамик рекристализация кичерәләр. Экструзия температурасы даими булганда, экструзия коэффициенты арта барган саен, ашлык күләме кими, ныгыту этабы нечкә тарала, һәм эретмәнең керү көче һәм озынлыгы тиешенчә арта; шулай да, экструзия коэффициенты арта барган саен, экструзия процессы өчен кирәк булган экструзия көче дә арта, зуррак җылылык эффекты китерә, эретмәнең эчке температурасы күтәрелә, продуктның эшләве кими. Бу эксперимент 6063 алюминий эретмәсе микроструктурасына һәм механик үзлекләренә экструзия коэффициентының, аеруча зур экструзия коэффициентының тәэсирен өйрәнә.
1 Эксперименталь материаллар һәм ысуллар
Эксперименталь материал - 6063 алюминий эретмәсе, һәм химик состав 1 таблицада күрсәтелгән. Инготның оригиналь күләме Φ55 мм × 165 мм, һәм ул гомогенизациядән соң Φ50 мм × 150 мм зурлыктагы экструзия билетына эшкәртелә. 560 at 6 сәг. Билет 470 to кадәр җылытыла һәм җылы саклана. Экструзия баррелының җылыту температурасы 420 and, форманың җылыту температурасы 450 is. Экструзия тизлеге (экструзия таягы хәрәкәт тизлеге) V = 5 мм / с үзгәрешсез калгач, 5 экструзия коэффициенты сынаулары үткәрелә, һәм R экструзия коэффициентлары 17 (D = 12 мм диаметрына туры килә), 25 (D = 10 мм), 39 (D = 8 мм), 69 (D = 6 мм), һәм 156 (D = 4 мм).
Таблица 1 6063 Ал эритмәсе химик композицияләре (wt /%)
Сандугач тарту һәм механик бизәүдән соң, металлографик үрнәкләр HF реагенты белән 40% күләмендәге фракция белән 25 с тирәсенә кадәр ясалды, һәм үрнәкләрнең металлографик структурасы LEICA-5000 оптик микроскопта күзәтелде. 10 мм × 10 мм зурлыктагы текстураны анализлау үрнәге экструдий таякның озын өлеше үзәгеннән киселде, һәм өслек стресс катламын бетерү өчен механик тарту һәм эшкәртү эшләнде. Өч кристалл самолетның тулы булмаган полюс фигуралары {111}, {200}, һәм {220} үрнәк PANalytical Company X′Pert Pro MRD рентген дифракция анализаторы белән үлчәнде, текстура мәгълүматлары эшкәртелде һәм анализланды X′Pert Data View һәм X′Pert Текстура программасы белән.
Чуен эретмәсенең киеренке үрнәге ингот үзәгеннән алынган, һәм киеренке үрнәк экструзиядән соң экструзия юнәлеше буенча киселгән. Газ үлчәү мәйданы Φ4 мм × 28 мм иде. Керү сынавы SANS CMT5105 универсаль материал сынау машинасы ярдәмендә 2 мм / мин. Өч стандарт үрнәкнең уртача бәясе механик милек мәгълүматлары булып исәпләнде. Керү үрнәкләренең сыну морфологиясе түбән зурайтылган сканерлау электрон микроскопы ярдәмендә күзәтелде (Quanta 2000, FEI, АКШ).
2 Нәтиҗә һәм дискуссия
1 нче рәсемдә гомогенизация эшкәртү алдыннан һәм аннан соң 6063 алюминий эритмәсе металлографик микросруктурасы күрсәтелгән. 1а рәсемдә күрсәтелгәнчә, микросруктурадагы α-Al бөртекләре зурлыгы белән үзгәрәләр, ашлык чикләрендә күп санлы ретикуляр β-Al9Fe2Si2 этаплары җыелалар, һәм ашлык эчендә күп санлы гранул Mg2Si фазалары бар. Ингот 560 at 6 сәгатьтә гомогенизацияләнгәннән соң, эретелгән дендритлар арасында тигез булмаган эвтектик этап әкренләп эреп бетте, эретелгән элементлар матрицага эрелде, микросруктура бертөрле иде, ашлыкның уртача күләме якынча 125 мм иде (1б рәсем) ).
Гомогенизация алдыннан
6 сәгать дәвамында 600 ° C температурада берләштерелгәннән соң
Гомогенизация эшкәртү алдыннан һәм аннан соң 6063 алюминий эретмәсе металлографик структурасы
2 нче рәсемдә төрле экструзия катнашлыгында 6063 алюминий эритмәсе барлары күрсәтелгән. 2-нче рәсемдә күрсәтелгәнчә, төрле экструзия катнашлары белән экстрадицияләнгән 6063 алюминий эритмәсе барларының өслеге сыйфаты яхшы, аеруча экструзия коэффициенты 156га кадәр артканда (48 м / мин тизлектә экструзия чыгу тизлегенә туры килә), әле юк экструзия җитешсезлекләре, мәсәлән, ярыклар һәм бар өслегендә кабыгы, 6063 алюминий эритмәсе шулай ук югары тизлектә һәм зур экструзия коэффициентында яхшы кайнар экструзия формалаштыру күрсәткечләрен күрсәтә.
2 нче рәсем
3 нче рәсемдә төрле экструзия катнашлары булган 6063 алюминий эритмәсе барының озын озынлыгының металлографик микросруктурасы күрсәтелгән. Төрле экструзия ставкалары булган барның ашлык структурасы төрле озынлык яки чистарту дәрәҗәсен күрсәтә. Экструзия коэффициенты 17 булганда, оригиналь бөртекләр экструзия юнәлеше буенча озынлашалар, аз санлы рестральләштерелгән бөртекләр барлыкка килү белән бергә, ләкин бөртекләр һаман да чагыштырмача тупас, уртача ашлык күләме 85 мм (3а рәсем). ; экструзия коэффициенты 25 булганда, бөртекләр нечкә тартыла, рестральләштерелгән бөртекләр саны арта, һәм ашлыкның уртача күләме якынча 71 ммга кадәр кими (3б рәсем); экструзия коэффициенты 39 булганда, аз санлы деформацияләнгән бөртекләрдән кала, микросруктура тигез булмаган зурлыктагы тигезләнгән рекристализацияләнгән бөртекләрдән тора, уртача ашлык күләме якынча 60 мм (3с рәсем); экструзия коэффициенты 69 булганда, динамик рекристализация процессы тәмамланганнан соң, тупас оригиналь бөртекләр тулысынча бертөрле структуралы рекристализацияләнгән бөртекләргә әверелделәр, һәм ашлыкның уртача күләме якынча 41 мм чистартылды (3d рәсем); экструзия коэффициенты 156 булганда, динамик рекристализация процессының тулы алгарышы белән, микросруктура бертөрле була, һәм ашлык күләме 32 мм тирәсе чистартылган (3-нче рәсем). Экструзия коэффициентының артуы белән динамик рекристализация процессы тулырак дәвам итә, эретелгән микросруктура бертөрле була, һәм ашлык күләме сизелерлек чистартыла (3ф рәсем).
3 нче рәсем.
4 нче рәсемдә экструзия юнәлеше буенча төрле экструзия катнашлары булган 6063 алюминий эритмәсе барларының кире полюс фигуралары күрсәтелгән. Күрергә була, төрле экструзия катнашлары булган эретелгән барларның микроструктуралары барысы да өстенлекле юнәлеш бирә. Экструзия коэффициенты 17 булганда, зәгыйфь <115> + <100> текстурасы барлыкка килә (4а рәсем); экструзия коэффициенты 39 булганда, текстур компонентлары, нигездә, көчлерәк <100> текстурасы һәм аз күләмдә зәгыйфь <115> текстурасы (4б рәсем); экструзия коэффициенты 156 булганда, текстур компонентлары - көче арткан <100> текстурасы, ә <115> текстурасы юкка чыга (4с рәсем). Тикшеренүләр күрсәткәнчә, йөзгә тупланган куб металллар, нигездә, экструзия һәм рәсем вакытында <111> һәм <100> чыбык текстураларын формалаштыралар. Текстур формалашкач, эретмәнең бүлмә температурасы механик үзлекләре ачык анисотропияне күрсәтә. Текстур көче экструзия коэффициентының артуы белән арта, бу эретмәдәге экструзия юнәлешенә параллель билгеле кристалл юнәлештәге бөртекләр саны әкренләп арта, һәм эретмәнең озын киеренке көче арта. 6063 алюминий эритмәсе кайнар экструзия материалларын ныгыту механизмнары ашлыкны ныгыту, дислокацияне ныгыту, текстураны ныгыту һ.б.ны үз эченә ала.
4 нче рәсем.
5 нче рәсем - төрле экструзия ставкаларында деформациядән соң 6063 алюминий эритмәсе киеренкелегенең гистограммасы. Чуен эретмәсенең киеренке көче 170 МПа, озынлыгы 10,4%. Экструзиядән соң эретмәнең керү көче һәм озынлыгы сизелерлек яхшыра, һәм экструзия коэффициенты арту белән киеренкелек көче һәм озынлыгы әкренләп арта. Экструзия коэффициенты 156 булганда, эретмәнең керү көче һәм озынлыгы максималь кыйммәткә ирешә, алар тиешенчә 228 MPa һәм 26,9%, бу кастинг эретмәсенең керү көченнән 34% югарырак һәм якынча 158% югарырак. озынлык. Зур экструзия коэффициенты белән алынган 6063 алюминий эретмәсенең керү көче 4 пасслы тигез канал почмаклы экструзия (ECAP) белән алынган керү көченең кыйммәтенә якын (171.1 MPa). 6063 алюминий эретмәсе 1-пассажир ECAP экструзиясе белән алынган. Күрергә була, зур экструзия коэффициенты эретмәнең механик үзлекләрен билгеле бер дәрәҗәдә яхшырта ала.
Эретүнең механик үзлекләрен экструзия коэффициенты белән арттыру, нигездә, ашлыкны чистартуны көчәйтүдән килә. Экструзия коэффициенты арта барган саен, бөртекләр чистартыла һәм дислокация тыгызлыгы арта. Берәмлек мәйданына күбрәк ашлык чикләре күчерелмә хәрәкәткә эффектив комачаулый ала, үзара хәрәкәт итү һәм дислокацияләр белән кушылу, шуның белән эретмәнең көчен яхшырту. Бөртеклеләр никадәр яхшырак булса, ашлык чикләре шулкадәр авыррак, һәм пластик деформация күбрәк ашлыкларда таралырга мөмкин, бу ярыклар барлыкка килергә ярдәм итми, ярыклар таралмасын. Сыну процессында күбрәк энергия үзләштерелергә мөмкин, шуның белән эретмәнең пластиклыгын яхшырта.
Кастинг һәм экструзиядән соң 6063 алюминий эритмәсе киеренкелеге
Төрле экструзия коэффициентлары белән деформациядән соң эретмәнең киеренке ватылу морфологиясе 6-нчы рәсемдә күрсәтелгән. Чыгарылган үрнәкнең сыну морфологиясендә бернинди дым табылмады (6а рәсем), һәм сыну нигездә яссы мәйданнардан һәм ярылу кырларыннан торды. , эретелгән эретмәнең киеренке сыну механизмының, нигездә, ватык булуын күрсәтә. Экструзиядән соң эретмәнең сыну морфологиясе сизелерлек үзгәрде, һәм ватылу күп санлы тигезләнгән димпллардан тора, бу экструзиядән соң эретмәнең сыну механизмының ватык сынудан дуктиль сынуга үзгәрүен күрсәтә. Экструзия коэффициенты кечкенә булганда, димпллар тайзак, ә зурлыгы зур, һәм тарату тигез түгел; экструзия коэффициенты арта барган саен, димпллар саны арта, димпл зурлыгы кечерәк һәм тарату бертөрле (6б ~ ф), димәк, эретү яхшырак пластиклылыкка ия, бу югарыдагы механик үзлекләр сынау нәтиҗәләренә туры килә.
3 Йомгаклау
Бу экспериментта төрле экструзия коэффициентларының микроструктурасына һәм 6063 алюминий эритмәсе үзлекләренә тәэсире анализ ясалды, шартлау күләме, җылыту температурасы һәм экструзия тизлеге үзгәрешсез калды. Йомгаклау түбәндәгечә:
1) Динамик рекристализация 6063 алюминий эретмәсендә кайнар экструзия вакытында була. Экструзия коэффициентының артуы белән, бөртекләр өзлексез чистартыла, һәм экструзия юнәлеше буенча озынлыктагы бөртекләр тигезләшкән рекристализацияләнгән бөртекләргә әверелә, һәм <100> чыбык текстурасының көче өзлексез арта.
2) Яхшы ашлыкны ныгыту эффекты аркасында, эретүнең механик үзлекләре экструзия коэффициентын арттыру белән яхшыра. Тест параметрлары диапазонында, экструзия коэффициенты 156 булганда, киеренкелек көче һәм эретү озынлыгы максималь кыйммәтләргә 228 MPa һәм 26,9% җитә.
6-нчы рәсем
3) Чыгарылган үрнәкнең сыну морфологиясе яссы урыннардан һәм күз яше кырларыннан тора. Экструзиядән соң, ватык күп санлы тигез тигезлектән тора, һәм сыну механизмы ватык ватыктан дуктиль сынуга күчә.
Пост вакыты: 30-2024 ноябрь
