1. Pengenalan
Paduan aluminium dengan kekuatan sedang menunjukkan karakteristik pemrosesan yang menguntungkan, sensitivitas pendinginan, ketangguhan dampak, dan ketahanan korosi. Mereka dipekerjakan secara luas di berbagai industri, seperti elektronik dan laut, untuk pembuatan pipa, batang, profil, dan kabel. Saat ini, ada peningkatan permintaan untuk 6082 aluminium alloy bars. Untuk memenuhi permintaan pasar dan persyaratan pengguna, kami melakukan percobaan pada berbagai proses pemanasan ekstrusi dan proses perlakuan panas akhir untuk 6082-T6 bar. Tujuan kami adalah untuk mengidentifikasi rejimen perlakuan panas yang memenuhi persyaratan kinerja mekanis untuk bar ini.
2. Bahan Eksperimental dan Aliran Proses Produksi
2.1 Bahan Eksperimental
Casting ingot ukuran ф162 × 500 diproduksi menggunakan metode pengecoran semi-kontinu dan mengalami pengobatan yang tidak seragam. Kualitas metalurgi ingot mematuhi standar teknis kontrol internal perusahaan. Komposisi kimia paduan 6082 ditunjukkan pada Tabel 1.
2.2 Aliran Proses Produksi
Eksperimental 6082 bar memiliki spesifikasi ф14mm. Wadah ekstrusi memiliki diameter ф170mm dengan desain ekstrusi 4-lubang dan koefisien ekstrusi 18,5. Aliran proses spesifik termasuk memanaskan ingot, ekstrusi, pendinginan, peregangan pelurusan dan pengambilan sampel, pelurusan roller, pemotongan akhir, penuaan buatan, inspeksi kualitas, dan pengiriman.
3. Tujuan Eksperimental
Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mengidentifikasi parameter proses perlakuan panas ekstrusi dan parameter perlakuan panas akhir yang mempengaruhi kinerja 6082-T6 bar, pada akhirnya mencapai persyaratan kinerja standar. Menurut standar, sifat mekanik longitudinal dari paduan 6082 harus memenuhi spesifikasi yang tercantum dalam Tabel 2.
4. Pendekatan Eksperimental
4.1 Investigasi Perlakuan Panas Ekstrusi
Investigasi perlakuan panas ekstrusi terutama berfokus pada efek casting ingot suhu ekstrusi dan suhu wadah ekstrusi pada sifat mekanik. Pilihan parameter spesifik dirinci dalam Tabel 3.
4.2 Solusi Padat dan Investigasi Perlakuan Panas Penuaan
Desain eksperimental ortogonal digunakan untuk solusi padat dan proses perlakuan panas yang menua. Level faktor yang dipilih disediakan pada Tabel 4, dengan tabel desain ortogonal yang dilambangkan sebagai IJ9 (34).
5. Hasil dan analisis
5.1 Ekstrusi Hasil dan analisis eksperimen perlakuan panas
Hasil percobaan perlakuan panas ekstrusi disajikan pada Tabel 5 dan Gambar 1. Sembilan sampel diambil untuk masing -masing kelompok, dan rata -rata kinerja mekaniknya ditentukan. Berdasarkan analisis metalografi dan komposisi kimia, rejimen perlakuan panas didirikan: pendinginan pada 520 ° C selama 40 menit dan penuaan pada 165 ° C selama 12 jam. Dari Tabel 5 dan Gambar 1, dapat diamati bahwa ketika suhu ekstrusi ingot dan suhu wadah ekstrusi meningkat, baik kekuatan tarik dan kekuatan luluh secara bertahap meningkat. Hasil terbaik diperoleh pada suhu ekstrusi 450-500 ° C dan suhu wadah ekstrusi 450 ° C, yang memenuhi persyaratan standar. Hal ini disebabkan oleh efek pengerasan kerja dingin pada suhu ekstrusi yang lebih rendah, menyebabkan fraktur batas butir dan peningkatan dekomposisi larutan padat antara A1 dan Mn selama pemanasan sebelum pendinginan, yang mengarah ke rekristalisasi. Ketika suhu ekstrusi meningkat, kekuatan utama RM dari produk meningkat secara signifikan. Ketika suhu wadah ekstrusi mendekati atau melampaui suhu ingot, deformasi yang tidak merata menurun, mengurangi kedalaman cincin butir kasar dan meningkatkan kekuatan luluh. Dengan demikian, parameter yang masuk akal untuk perlakuan panas ekstrusi adalah: suhu ekstrusi ingot 450-500 ° C dan suhu wadah ekstrusi 430-450 ° C.
5.2 Solusi Padat dan Hasil dan Analisis Eksperimen Orthogonal Penuaan
Tabel 6 mengungkapkan bahwa tingkat optimal adalah A3B1C2D3, dengan pendinginan pada 520 ° C, suhu penuaan buatan antara 165-170 ° C, dan durasi penuaan 12 jam, menghasilkan kekuatan tinggi dan plastisitas batang. Proses pendinginan membentuk solusi padat yang sangat jenuh. Pada suhu pendinginan yang lebih rendah, konsentrasi larutan padat yang sangat jenuh berkurang, mempengaruhi kekuatan. Suhu pendinginan sekitar 520 ° C secara signifikan meningkatkan efek penguatan larutan padat yang diinduksi quenching. Interval antara pendinginan dan penuaan buatan, yaitu, penyimpanan suhu kamar, sangat memengaruhi sifat mekanik. Ini terutama diucapkan untuk batang yang tidak diregangkan setelah pendinginan. Ketika interval antara pendinginan dan penuaan melebihi 1 jam, kekuatan, terutama kekuatan hasil, berkurang secara signifikan.
5.3 Analisis Mikrostruktur Metalografi
Analisis magnifikasi tinggi dan terpolarisasi dilakukan pada 6082-T6 batang pada suhu larutan padat 520 ° C dan 530 ° C. Foto-foto magnifikasi tinggi mengungkapkan presipitasi senyawa seragam dengan partikel fase endapan yang berlimpah didistribusikan secara merata. Analisis cahaya terpolarisasi menggunakan peralatan AxiOvert200 menunjukkan perbedaan yang berbeda dalam foto struktur butir. Area pusat menampilkan butiran kecil dan seragam, sedangkan tepi menunjukkan beberapa rekristalisasi dengan butiran memanjang. Hal ini disebabkan oleh pertumbuhan inti kristal pada suhu tinggi, membentuk endapan seperti jarum kasar.
6. Penilaian Praktik Produksi
Dalam produksi aktual, statistik kinerja mekanik dilakukan pada 20 batch bar dan 20 batch profil. Hasilnya ditunjukkan pada Tabel 7 dan 8. Dalam produksi aktual, proses ekstrusi kami dilakukan pada suhu yang menghasilkan sampel keadaan T6, dan kinerja mekanis memenuhi nilai target.
7.klusi
(1) Parameter perlakuan panas ekstrusi: ingot suhu ekstrusi 450-500 ° C; Suhu wadah ekstrusi 430-450 ° C.
(2) Parameter perlakuan panas akhir: suhu larutan padat optimal 520-530 ° C; suhu penuaan pada 165 ± 5 ° C, durasi penuaan 12 jam; Interval antara pendinginan dan penuaan tidak boleh melebihi 1 jam.
(3) Berdasarkan penilaian praktis, proses perlakuan panas yang layak meliputi: suhu ekstrusi 450-530 ° C, suhu wadah ekstrusi 400-450 ° C; Suhu larutan padat 510-520 ° C; Regimen penuaan 155-170 ° C selama 12 jam; Tidak ada batasan spesifik pada interval antara pendinginan dan penuaan. Ini dapat dimasukkan ke dalam pedoman operasi proses.
Diedit oleh May Jiang dari Mat Aluminium
Waktu pos: Mar-15-2024
