Lightweighting of Automobiles adalah tujuan bersama dari industri otomotif global. Meningkatkan penggunaan bahan paduan aluminium dalam komponen otomotif adalah arah pengembangan untuk kendaraan tipe baru modern. Paduan Aluminium 6082 adalah paduan aluminium yang dapat diperkuat dan diperkuat dengan kekuatan sedang, kemampuan formasi yang sangat baik, kemampuan las, ketahanan kelelahan, dan ketahanan korosi. Paduan ini dapat diekstrusi ke dalam pipa, batang, dan profil, dan banyak digunakan dalam komponen otomotif, bagian struktural yang dilas, transportasi, dan industri konstruksi.
Saat ini, ada penelitian terbatas pada 6082 paduan aluminium untuk digunakan pada kendaraan energi baru di Cina. Oleh karena itu, studi eksperimental ini menyelidiki efek dari rentang konten elemen aluminium 6082, parameter proses ekstrusi, metode pendinginan, dll., Pada kinerja dan mikrostruktur profil paduan. Penelitian ini bertujuan untuk mengoptimalkan komposisi paduan dan memproses parameter untuk menghasilkan 6082 bahan paduan aluminium yang cocok untuk kendaraan energi baru.
1. Bahan dan Metode Uji
Aliran Proses Eksperimental: Rasio Komposisi Paduan-InGoT Melting-Ingot homogenisasi-ingot penggergajian ke dalam billet-ekstrusi profil-pendinginan in-line profil-penuaan buatan-persiapan spesimen uji.
1.1 Persiapan ingot
Dalam rentang internasional 6082 komposisi paduan aluminium, tiga komposisi dipilih dengan rentang kontrol yang lebih sempit, diberi label sebagai 6082-/6082 ″, 6082-Z, dengan konten elemen SI yang sama. Konten elemen mg, y> z; Konten elemen mn, x> y> z; CR, konten elemen TI, x> y = z. Nilai target komposisi paduan spesifik ditunjukkan pada Tabel 1. Pengecoran ingot dilakukan dengan menggunakan metode casting pendingin air semi-kontinu, diikuti oleh perawatan homogenisasi. Ketiga ingot dihomogenisasi menggunakan sistem pabrik yang mapan pada suhu 560 ° C selama 2 jam dengan pendingin air.
1.2 Ekstrusi profil
Parameter proses ekstrusi disesuaikan dengan tepat untuk suhu pemanasan billet dan laju pendinginan pendinginan. Bagian penampang dari profil yang diekstrusi ditunjukkan pada Gambar 1. Parameter proses ekstrusi ditunjukkan pada Tabel 2. Status pembentukan profil yang diekstrusi ditunjukkan pada Gambar 2.
2. Hasil dan analisis uji
Komposisi kimia spesifik dari profil paduan aluminium 6082 dalam tiga rentang komposisi ditentukan menggunakan spektrometer pembacaan langsung ARL Swiss, seperti yang ditunjukkan pada Tabel 3.
2.1 Pengujian Kinerja
Untuk membandingkan, kinerja tiga profil paduan rentang komposisi dengan metode pendinginan yang berbeda, parameter ekstrusi yang identik, dan proses penuaan diperiksa.
2.1.1 Kinerja Mekanik
Setelah penuaan buatan pada 175 ° C selama 8 jam, spesimen standar diambil dari arah ekstrusi profil untuk pengujian tarik menggunakan mesin pengujian universal elektronik Shimadzu AG-X100. Kinerja mekanis setelah penuaan buatan untuk komposisi yang berbeda dan metode pendinginan ditunjukkan pada Tabel 4.
Dari Tabel 4, dapat dilihat bahwa kinerja mekanis dari semua profil melebihi nilai -nilai standar nasional. Profil yang diproduksi dari billet paduan 6082-Z memiliki perpanjangan yang lebih rendah setelah patah tulang. Profil yang diproduksi dari 6082-7 billet paduan memiliki kinerja mekanik tertinggi. Profil paduan 6082-X, dengan metode solusi padat yang berbeda, menunjukkan kinerja yang lebih tinggi dengan metode pendingin yang cepat.
2.1.2 Tes kinerja lentur
Menggunakan mesin pengujian universal elektronik, uji lentur tiga titik dilakukan pada sampel, dan hasil lentur ditunjukkan pada Gambar 3. Gambar 3 menunjukkan bahwa produk yang dihasilkan dari billet paduan 6082-Z memiliki kulit oranye yang parah di permukaan dan retak di atas di belakang sampel bengkok. Produk yang diproduksi dari billet paduan 6082-X memiliki kinerja lentur yang lebih baik, permukaan halus tanpa kulit jeruk, dan hanya retakan kecil pada posisi yang dibatasi oleh kondisi geometris di bagian belakang sampel yang bengkok.
2.1.3 Inspeksi Magnifikasi Tinggi
Sampel diamati di bawah mikroskop optik Carl Zeiss AX10 untuk analisis struktur mikro. Hasil analisis struktur mikro untuk tiga profil paduan kisaran komposisi ditunjukkan pada Gambar 4. Gambar 4 menunjukkan bahwa ukuran butir produk yang dihasilkan dari batang 6082-X dan billet paduan 6082-K adalah serupa, dengan ukuran butir yang sedikit lebih baik di 6082-X Paduan dibandingkan dengan paduan 6082-y. Produk yang diproduksi dari billet paduan 6082-Z memiliki ukuran butir yang lebih besar dan lapisan korteks yang lebih tebal, yang lebih mudah menyebabkan kulit jeruk permukaan dan ikatan logam internal yang melemah.
2.2 Analisis Hasil
Berdasarkan hasil tes di atas, dapat disimpulkan bahwa desain kisaran komposisi paduan secara signifikan mempengaruhi struktur mikro, kinerja, dan formabilitas profil yang diekstrusi. Konten elemen Mg yang meningkat mengurangi plastisitas paduan dan menyebabkan pembentukan retak selama ekstrusi. Konten MN, CR, dan TI yang lebih tinggi memiliki efek positif pada penyempurnaan struktur mikro, yang pada gilirannya berdampak positif pada kualitas permukaan, kinerja lentur, dan kinerja keseluruhan.
3.klusi
Elemen Mg secara signifikan mempengaruhi kinerja mekanis paduan aluminium 6082. Konten Mg yang meningkat mengurangi plastisitas paduan dan menyebabkan pembentukan retak selama ekstrusi.
MN, CR, dan Ti memiliki efek positif pada penyempurnaan struktur mikro, yang mengarah pada peningkatan kualitas permukaan dan lentur kinerja produk yang diekstrusi.
Intensitas pendinginan pendinginan yang berbeda memiliki dampak nyata pada kinerja profil paduan aluminium 6082. Untuk penggunaan otomotif, mengadopsi proses pendinginan kabut air diikuti oleh pendingin semprotan air memberikan kinerja mekanis yang lebih baik dan memastikan bentuk profil dan akurasi dimensi.
Diedit oleh May Jiang dari Mat Aluminium
Waktu posting: Mar-26-2024
