1. Hyrje
Aliazhet e aluminit me fortësi mesatare shfaqin karakteristika të favorshme përpunimi, ndjeshmëri ndaj shuarjes, rezistencë ndaj goditjes dhe rezistencë ndaj korrozionit. Ato përdoren gjerësisht në industri të ndryshme, të tilla si elektronika dhe detaria, për prodhimin e tubave, shufrave, profileve dhe telave. Aktualisht, ka një kërkesë në rritje për shufrat e aliazhit të aluminit 6082. Për të përmbushur kërkesat e tregut dhe kërkesat e përdoruesve, ne kryem eksperimente mbi procese të ndryshme të ngrohjes me ekstrudim dhe procese të trajtimit përfundimtar të nxehtësisë për shufrat 6082-T6. Qëllimi ynë ishte të identifikonim një regjim trajtimi të nxehtësisë që plotëson kërkesat e performancës mekanike për këto shufra.
2. Materialet eksperimentale dhe rrjedha e procesit të prodhimit
2.1 Materiale Eksperimentale
Lingotat e derdhura me madhësi Ф162×500 u prodhuan duke përdorur një metodë derdhjeje gjysmë të vazhdueshme dhe iu nënshtruan trajtimit jo-uniform. Cilësia metalurgjike e lingotave përputhej me standardet teknike të kontrollit të brendshëm të kompanisë. Përbërja kimike e aliazhit 6082 tregohet në Tabelën 1.
2.2 Rrjedha e Procesit të Prodhimit
Shufrat eksperimentale 6082 kishin një specifikim prej Ф14 mm. Ena e ekstrudimit kishte një diametër prej Ф170 mm me një dizajn ekstrudimi me 4 vrima dhe një koeficient ekstrudimi prej 18.5. Rrjedha specifike e procesit përfshinte ngrohjen e lingotës, ekstrudimin, shuarjen, shtrirjen, drejtimin dhe marrjen e mostrave, drejtimin me rul, prerjen përfundimtare, plakjen artificiale, inspektimin e cilësisë dhe dorëzimin.
3. Objektivat eksperimentale
Qëllimi i këtij studimi ishte identifikimi i parametrave të procesit të trajtimit termik të ekstrudimit dhe parametrave përfundimtarë të trajtimit termik që ndikojnë në performancën e shufrave 6082-T6, duke arritur në fund të fundit kërkesat standarde të performancës. Sipas standardeve, vetitë mekanike gjatësore të lidhjes 6082 duhet të përmbushin specifikimet e listuara në Tabelën 2.
4. Qasje eksperimentale
4.1 Hetimi i Trajtimit të Nxehtësisë me Ekstruzion
Hetimi i trajtimit termik të ekstrudimit u përqendrua kryesisht në efektet e temperaturës së ekstrudimit të lingotit të derdhur dhe temperaturës së enës së ekstrudimit në vetitë mekanike. Përzgjedhjet specifike të parametrave janë detajuar në Tabelën 3.
4.2 Tretësira e ngurtë dhe hetimi i trajtimit termik të plakjes
Një dizajn eksperimental ortogonal u përdor për procesin e trajtimit termik të tretësirës së ngurtë dhe plakjes. Nivelet e faktorëve të zgjedhur janë dhënë në Tabelën 4, me tabelën e dizajnit ortogonal të shënuar si IJ9(34).
5. Rezultatet dhe Analiza
5.1 Rezultatet dhe Analiza e Eksperimentit të Trajtimit të Nxehtësisë me Ekstruzion
Rezultatet e eksperimenteve të trajtimit termik të ekstrudimit paraqiten në Tabelën 5 dhe Figurën 1. U morën nëntë mostra për secilin grup dhe u përcaktuan mesataret e performancës së tyre mekanike. Bazuar në analizën metalografike dhe përbërjen kimike, u përcaktua një regjim trajtimi termik: shuarje në 520°C për 40 minuta dhe plakje në 165°C për 12 orë. Nga Tabela 5 dhe Figura 1, mund të vërehet se ndërsa temperatura e ekstrudimit të shufrës së derdhur dhe temperatura e enës së ekstrudimit u rritën, si rezistenca në tërheqje ashtu edhe rezistenca në rrjedhshmëri u rritën gradualisht. Rezultatet më të mira u morën në temperatura ekstrudimi prej 450-500°C dhe një temperaturë enëje ekstrudimi prej 450°C, e cila përmbushi kërkesat standarde. Kjo ishte për shkak të efektit të forcimit të punës së ftohtë në temperatura më të ulëta të ekstrudimit, duke shkaktuar thyerje të kufijve të kokrrizave dhe rritje të dekompozimit të tretësirës së ngurtë midis A1 dhe Mn gjatë ngrohjes para shuarjes, duke çuar në rikristalizim. Ndërsa temperatura e ekstrudimit u rrit, rezistenca përfundimtare Rm e produktit u përmirësua ndjeshëm. Kur temperatura e enës së ekstrudimit iu afrua ose tejkaloi temperaturën e shufrës, deformimi i pabarabartë u ul, duke zvogëluar thellësinë e unazave të kokërrzave të trasha dhe duke rritur rezistenca në rrjedhshmëri Rm. Kështu, parametrat e arsyeshëm për trajtimin termik të ekstrudimit janë: temperatura e ekstrudimit të lingotit prej 450-500°C dhe temperatura e enës së ekstrudimit prej 430-450°C.
5.2 Tretësira e ngurtë dhe rezultatet dhe analizat eksperimentale ortogonale të plakjes
Tabela 6 tregon se nivelet optimale janë A3B1C2D3, me shuarje në 520°C, temperaturë plakjeje artificiale midis 165-170°C dhe kohëzgjatje plakjeje prej 12 orësh, duke rezultuar në rezistencë dhe plasticitet të lartë të shufrave. Procesi i shuarjes formon tretësirë të ngurtë të mbingopur. Në temperatura më të ulëta shuarjeje, përqendrimi i tretësirës së ngurtë të mbingopur zvogëlohet, duke ndikuar në rezistencën. Një temperaturë shuarjeje prej rreth 520°C rrit ndjeshëm efektin e forcimit të tretësirës së ngurtë të shkaktuar nga shuarja. Intervali midis shuarjes dhe plakjes artificiale, dmth., ruajtja në temperaturë ambienti, ndikon shumë në vetitë mekanike. Kjo është veçanërisht e theksuar për shufrat që nuk shtrihen pas shuarjes. Kur intervali midis shuarjes dhe plakjes tejkalon 1 orë, rezistencën, veçanërisht rezistencën ndaj rrjedhshmërisë, ulet ndjeshëm.
5.3 Analiza e Mikrostrukturës Metalografike
Analizat me zmadhim të lartë dhe të polarizuara u kryen në shufrat 6082-T6 në temperatura të tretësirës së ngurtë prej 520°C dhe 530°C. Fotot me zmadhim të lartë zbuluan reshje uniforme të përbërjes me grimca të bollshme të fazës së precipitatit të shpërndara në mënyrë të barabartë. Analiza e dritës së polarizuar duke përdorur pajisjet Axiovert200 tregoi dallime të dallueshme në fotot e strukturës së kokrrizave. Zona qendrore shfaqi kokrriza të vogla dhe uniforme, ndërsa skajet shfaqën disa rikristalizime me kokrriza të zgjatura. Kjo për shkak të rritjes së bërthamave kristalore në temperatura të larta, duke formuar precipitate të trasha në formë gjilpëre.
6. Vlerësimi i Praktikës së Prodhimit
Në prodhimin real, statistikat e performancës mekanike u kryen në 20 grupe shufrash dhe 20 grupe profilesh. Rezultatet tregohen në Tabelat 7 dhe 8. Në prodhimin real, procesi ynë i ekstrudimit u krye në temperatura që rezultuan në mostra në gjendjen T6, dhe performanca mekanike arriti vlerat e synuara.
7. Përfundim
(1) Parametrat e trajtimit termik të nxjerrjes: Temperatura e nxjerrjes së lingotave 450-500°C; temperatura e enës së nxjerrjes 430-450°C.
(2) Parametrat përfundimtarë të trajtimit termik: Temperatura optimale e tretësirës së ngurtë 520-530°C; temperatura e plakjes në 165±5°C, kohëzgjatja e plakjes 12 orë; intervali midis shuarjes dhe plakjes nuk duhet të kalojë 1 orë.
(3) Bazuar në vlerësimin praktik, procesi i zbatueshëm i trajtimit termik përfshin: temperaturën e nxjerrjes prej 450-530°C, temperaturën e enës së nxjerrjes prej 400-450°C; temperaturën e tretësirës së ngurtë prej 510-520°C; regjimin e plakjes prej 155-170°C për 12 orë; asnjë kufizim specifik në intervalin midis shuarjes dhe plakjes. Kjo mund të përfshihet në udhëzimet e funksionimit të procesit.
Redaktuar nga May Jiang nga MAT Aluminum
Koha e postimit: 15 Mars 2024
