1.Pengenalan
Aloi aluminium dengan kekuatan sederhana mempamerkan ciri pemprosesan yang menggalakkan, sensitiviti pelindapkejutan, keliatan hentaman dan rintangan kakisan. Mereka bekerja secara meluas dalam pelbagai industri, seperti elektronik dan marin, untuk pembuatan paip, rod, profil dan wayar. Pada masa ini, terdapat peningkatan permintaan untuk 6082 bar aloi aluminium. Untuk memenuhi permintaan pasaran dan keperluan pengguna, kami menjalankan eksperimen pada proses pemanasan penyemperitan yang berbeza dan proses rawatan haba akhir untuk bar 6082-T6. Matlamat kami adalah untuk mengenal pasti rejimen rawatan haba yang memenuhi keperluan prestasi mekanikal untuk bar ini.
2.Bahan Eksperimen dan Aliran Proses Pengeluaran
2.1 Bahan Eksperimen
Jongkong tuangan bersaiz Ф162×500 dihasilkan menggunakan kaedah tuangan separa berterusan dan tertakluk kepada rawatan tidak seragam. Kualiti metalurgi jongkong mematuhi piawaian teknikal kawalan dalaman syarikat. Komposisi kimia aloi 6082 ditunjukkan dalam Jadual 1.
2.2 Aliran Proses Pengeluaran
Bar 6082 eksperimen mempunyai spesifikasi Ф14mm. Bekas penyemperitan mempunyai diameter Ф170mm dengan reka bentuk penyemperitan 4 lubang dan pekali penyemperitan 18.5. Aliran proses khusus termasuk memanaskan jongkong, penyemperitan, pelindapkejutan, regangan meluruskan dan pensampelan, pelurus penggelek, pemotongan akhir, penuaan buatan, pemeriksaan kualiti dan penghantaran.
3.Objektif Eksperimen
Matlamat kajian ini adalah untuk mengenal pasti parameter proses rawatan haba penyemperitan dan parameter rawatan haba akhir yang mempengaruhi prestasi bar 6082-T6, akhirnya mencapai keperluan prestasi standard. Mengikut piawaian, sifat mekanikal longitudinal aloi 6082 harus memenuhi spesifikasi yang disenaraikan dalam Jadual 2.
4.Pendekatan Eksperimen
4.1 Penyiasatan Rawatan Haba Penyemperitan
Penyiasatan rawatan haba penyemperitan tertumpu terutamanya pada kesan suhu penyemperitan jongkong tuangan dan suhu bekas penyemperitan ke atas sifat mekanikal. Pemilihan parameter khusus diperincikan dalam Jadual 3.
4.2 Penyelesaian Pepejal dan Penyiasatan Rawatan Haba Penuaan
Reka bentuk eksperimen ortogon digunakan untuk penyelesaian pepejal dan proses rawatan haba penuaan. Tahap faktor yang dipilih disediakan dalam Jadual 4, dengan jadual reka bentuk ortogon ditandakan sebagai IJ9(34).
5. Keputusan dan Analisis
5.1 Keputusan dan Analisis Eksperimen Rawatan Haba Penyemperitan
Keputusan eksperimen rawatan haba penyemperitan dibentangkan dalam Jadual 5 dan Rajah 1. Sembilan sampel telah diambil untuk setiap kumpulan, dan purata prestasi mekanikalnya ditentukan. Berdasarkan analisis metalografi dan komposisi kimia, rejimen rawatan haba telah ditubuhkan: pelindapkejutan pada 520°C selama 40 minit dan penuaan pada 165°C selama 12 jam. Daripada Jadual 5 dan Rajah 1, dapat diperhatikan bahawa apabila suhu penyemperitan jongkong tuangan dan suhu bekas penyemperitan meningkat, kedua-dua kekuatan tegangan dan kekuatan alah meningkat secara beransur-ansur. Keputusan terbaik diperolehi pada suhu penyemperitan 450-500°C dan suhu bekas penyemperitan 450°C, yang memenuhi keperluan standard. Ini disebabkan oleh kesan pengerasan kerja sejuk pada suhu penyemperitan yang lebih rendah, menyebabkan keretakan sempadan butiran dan peningkatan penguraian larutan pepejal antara A1 dan Mn semasa pemanasan sebelum pelindapkejutan, yang membawa kepada penghabluran semula. Apabila suhu penyemperitan meningkat, kekuatan muktamad Rm produk bertambah baik dengan ketara. Apabila suhu bekas penyemperitan menghampiri atau melebihi suhu jongkong, ubah bentuk tidak sekata berkurangan, mengurangkan kedalaman gelang bijian kasar dan meningkatkan kekuatan hasil Rm. Oleh itu, parameter yang munasabah untuk rawatan haba penyemperitan ialah: suhu penyemperitan jongkong 450-500°C dan suhu bekas penyemperitan 430-450°C.
5.2 Penyelesaian Pepejal dan Keputusan dan Analisis Eksperimen Ortogon Penuaan
Jadual 6 menunjukkan bahawa tahap optimum ialah A3B1C2D3, dengan pelindapkejutan pada 520°C, suhu penuaan buatan antara 165-170°C, dan tempoh penuaan selama 12 jam, menghasilkan kekuatan tinggi dan keplastikan bar. Proses pelindapkejutan membentuk larutan pepejal supertepu. Pada suhu pelindapkejutan yang lebih rendah, kepekatan larutan pepejal supertepu berkurangan, menjejaskan kekuatan. Suhu pelindapkejutan sekitar 520°C dengan ketara meningkatkan kesan pengukuhan larutan pepejal yang disebabkan oleh pelindapkejutan. Selang antara pelindapkejutan dan penuaan buatan, iaitu, penyimpanan suhu bilik, sangat mempengaruhi sifat mekanikal. Ini amat ketara untuk rod yang tidak diregangkan selepas pelindapkejutan. Apabila selang antara pelindapkejutan dan penuaan melebihi 1 jam, kekuatan, terutamanya kekuatan hasil, berkurangan dengan ketara.
5.3 Analisis Struktur Mikro Metalografi
Analisis pembesaran tinggi dan terpolarisasi telah dijalankan pada bar 6082-T6 pada suhu larutan pepejal 520°C dan 530°C. Foto pembesaran tinggi mendedahkan kerpasan kompaun seragam dengan zarah fasa mendakan yang banyak diagihkan sama rata. Analisis cahaya terpolarisasi menggunakan peralatan Axiovert200 menunjukkan perbezaan yang berbeza dalam foto struktur butiran. Kawasan tengah memaparkan butiran kecil dan seragam, manakala tepi mempamerkan beberapa penghabluran semula dengan butiran memanjang. Ini disebabkan oleh pertumbuhan nukleus kristal pada suhu tinggi, membentuk mendakan seperti jarum kasar.
6.Penilaian Amalan Pengeluaran
Dalam pengeluaran sebenar, statistik prestasi mekanikal telah dijalankan pada 20 kelompok bar dan 20 kelompok profil. Keputusan ditunjukkan dalam Jadual 7 dan 8. Dalam pengeluaran sebenar, proses penyemperitan kami dilakukan pada suhu yang menghasilkan sampel keadaan T6, dan prestasi mekanikal memenuhi nilai sasaran.
7. Kesimpulan
(1) Parameter rawatan haba penyemperitan: Suhu penyemperitan jongkong 450-500°C; suhu bekas penyemperitan 430-450°C.
(2) Parameter rawatan haba akhir: Suhu penyelesaian pepejal optimum 520-530°C; suhu penuaan pada 165±5°C, tempoh penuaan selama 12 jam; selang antara pelindapkejutan dan penuaan tidak boleh melebihi 1 jam.
(3) Berdasarkan penilaian praktikal, proses rawatan haba yang berdaya maju termasuk: suhu penyemperitan 450-530°C, suhu bekas penyemperitan 400-450°C; suhu larutan pepejal 510-520°C; rejimen penuaan 155-170°C selama 12 jam; tiada had khusus pada selang antara pelindapkejutan dan penuaan. Ini boleh dimasukkan ke dalam garis panduan operasi proses.
Disunting oleh May Jiang dari MAT Aluminium
Masa siaran: Mac-15-2024
