ketebalan témbok badag 6061T6 alloy aluminium perlu quenched sanggeus Tonjolan panas. Kusabab keterbatasan ékstrusi discontinuous, bagian tina profil bakal asup kana zona cooling cai kalayan reureuh. Nalika ingot pondok salajengna terus extruded, ieu bagian tina profil bakal ngalaman quenching nyangsang. Kumaha carana nungkulan aréa quenching nyangsang mangrupa masalah anu unggal parusahaan produksi perlu mertimbangkeun. Nalika runtah prosés tungtung buntut Tonjolan pondok, sampel kinerja dicokot kadang mumpuni sarta kadangkala unqualified. Nalika resampling ti gigir, kinerja mumpuni deui. Artikel ieu masihan katerangan anu saluyu ngaliwatan percobaan.
1. Bahan jeung métode tés
Bahan anu dipaké dina percobaan ieu 6061 alloy aluminium. Komposisi kimia na diukur ku analisis spéktral nyaéta kieu: Ieu luyu jeung GB / T 3190-1996 internasional 6061 baku komposisi alloy aluminium.
Dina percobaan ieu, bagian tina profil extruded dicokot pikeun pengobatan solusi padet. Propil panjangna 400mm dibagi jadi dua daérah. Wewengkon 1 ieu langsung cai-cooled jeung quenched. Wewengkon 2 ieu leuwih tiis dina hawa salila 90 detik lajeng cai-tiis. Diagram tés dipidangkeun dina Gambar 1.
The 6061 profil alloy aluminium dipaké dina percobaan ieu extruded ku extruder 4000UST. Suhu kapang nyaéta 500 ° C, suhu rod casting nyaéta 510 ° C, suhu outlet Tonjolan nyaéta 525 ° C, laju Tonjolan nyaéta 2.1mm / s, cooling cai-inténsitas tinggi dipaké salila prosés Tonjolan, sarta 400mm. sapotong test panjangna dicokot tina tengah propil rengse extruded. Lebar sampelna 150mm sareng jangkungna 10.00mm.
Sampel anu dicandak dipisahkeun sareng teras dirawat deui. Suhu solusi nyaéta 530 ° C sareng waktos solusina 4 jam. Saatos nyandak aranjeunna kaluar, sampel disimpen dina tank cai badag kalayan jero cai 100mm. Tangki cai anu langkung ageung tiasa mastikeun yén suhu cai dina bak cai robih sakedik saatos conto di zona 1 ditiiskeun ku cai, nyegah paningkatan suhu cai tina mangaruhan inténsitas penyejukan cai. Salila prosés cooling cai, pastikeun yén suhu cai aya dina rentang 20-25 ° C. Sampel nu quenched yuswa dina 165 ° C * 8h.
Candak bagian tina sampel 400mm panjang 30mm rubak 10mm kandel, sarta ngalakukeun test karasa Brinell. Jieun 5 pangukuran unggal 10mm. Candak nilai rata-rata hardnesses 5 Brinell salaku hasil karasa Brinell dina titik ieu, sarta nitenan pola robah karasa.
Sipat mékanis profil diuji, sareng bagian paralel tensile 60mm dikontrol dina posisi anu béda tina sampel 400mm pikeun niténan sipat tensile sareng lokasi narekahan.
Médan hawa tina quenching cai-tiis tina sampel sarta quenching sanggeus reureuh 90s ieu simulated ngaliwatan software ANSYS, sarta laju cooling tina profil dina posisi béda dianalisis.
2. Hasil ékspérimén jeung analisis
2.1 Hasil uji karasa
angka 2 nembongkeun kurva robah karasa sampel lila 400mm diukur ku tester karasa Brinell (panjang Unit abscissa ngagambarkeun 10mm, sarta skala 0 mangrupakeun garis ngabagi antara quenching normal jeung quenching nyangsang). Bisa kapanggih yén karasa dina tungtung cai-cooled stabil dina sabudeureun 95HB. Saatos garis ngabagi antara quenching cai-cooling jeung nyangsang 90an cai-cooling quenching, karasa mimiti turun, tapi laju turunna slow dina tahap awal. Saatos 40mm (89HB), karasana turun pisan, sareng turun ka nilai panghandapna (77HB) dina 80mm. Sanggeus 80mm, karasa teu terus ngurangan, tapi ngaronjat nepi extent tangtu. Kanaékan éta kawilang leutik. Sanggeus 130mm, karasa tetep unchanged di sabudeureun 83HB. Bisa ngaduga yén alatan pangaruh konduksi panas, laju cooling sahiji bagian quenching nyangsang robah.
2.2 Hasil tés kinerja jeung analisis
tabél 2 nembongkeun hasil percobaan tensile dilakukeun dina sampel dicokot tina posisi béda tina bagian paralel. Ieu bisa kapanggih yén kakuatan tensile jeung kakuatan ngahasilkeun No.. 1 jeung No.. 2 geus ampir euweuh parobahan. Salaku proporsi tungtung quenching nyangsang naek, kakuatan tensile jeung kakuatan ngahasilkeun alloy némbongkeun trend handap signifikan. Sanajan kitu, kakuatan tensile di unggal lokasi sampling luhur kakuatan baku. Ngan di wewengkon kalawan karasa panghandapna, kakuatan ngahasilkeun leuwih handap standar sampel, kinerja sampel teu minuhan sarat.
Gambar 4 nembongkeun hasil sipat tensile sampel No. Turunna karasa nunjukkeun yén kinerja sampel diréduksi, tapi karasana turun lalaunan, ngan ukur turun tina 95HB dugi ka 91HB dina tungtung bagian paralel. Salaku bisa ditempo tina hasil kinerja dina Table 1, kakuatan tensile turun tina 342MPa ka 320MPa pikeun cooling cai. Dina waktos anu sami, éta kapanggih yén titik narekahan tina sampel tensile ogé dina tungtung bagian paralel jeung karasa panghandapna. Ieu sabab jauh ti cooling cai, kinerja alloy diréduksi, sarta tungtungna ngahontal wates kakuatan tensile munggaran pikeun ngabentuk necking handap. Tungtungna, putus ti titik kinerja panghandapna, sarta posisi putus konsisten jeung hasil tés kinerja.
angka 5 nembongkeun kurva karasa tina bagian paralel sampel No.. 4 jeung posisi narekahan. Ieu bisa kapanggih yén leuwih tebih jauh ti garis ngabagi cai-cooling, nu handap karasa tungtung quenching nyangsang. Dina waktu nu sarua, lokasi narekahan oge di tungtung mana karasana panghandapna, 86HB fractures. Tina Tabél 2, kapanggih yén ampir teu aya deformasi palastik dina tungtung cai-cooled. Ti Table 1, kapanggih yén kinerja sampel (kakuatan tensile 298MPa, ngahasilkeun 266MPa) nyata ngurangan. Kakuatan tensile ngan 298MPa, anu henteu ngahontal kakuatan ngahasilkeun tungtung cai-tiis (315MPa). Tungtungna parantos ngabentuk beuheung nalika langkung handap tina 315MPa. Saméméh narekahan, ngan deformasi elastis lumangsung di wewengkon cai-tiis. Salaku setrés leungit, galur dina tungtung cai-cooled ngiles. Hasilna, jumlah deformasi dina zone cooling cai dina Table 2 ampir euweuh parobahan. Sampel ngarecah di ahir seuneu laju nyangsang, wewengkon cacad diréduksi, sarta karasa tungtung nu panghandapna, hasilna réduksi signifikan dina hasil kinerja.
Candak sampel ti 100% nyangsang aréa quenching di tungtung specimen 400mm. Gambar 6 nembongkeun kurva karasa. Teu karasa bagian paralel diréduksi jadi ngeunaan 83-84HB sarta relatif stabil. Kusabab prosés anu sami, pagelaranna kirang langkung sami. Taya pola atra kapanggih dina posisi narekahan. Kinerja alloy leuwih handap tina sampel cai-quenched.
Dina raraga leuwih ngajajah aturanana kinerja sarta narekahan, bagian paralel tina specimen tensile dipilih deukeut titik panghandapna tina karasa (77HB). Tina Méja 1, éta kapanggih yén kinerja ieu nyata ngurangan, sarta titik narekahan mucunghul dina titik panghandapna tina karasa dina Gambar 2.
2.3 Hasil analisis ANSYS
angka 7 nembongkeun hasil simulasi ANSYS kurva cooling dina posisi béda. Ieu bisa ditempo yén suhu sampel di wewengkon cooling cai turun gancang. Saatos 5s, hawa turun ka handap 100 ° C, sarta dina 80mm tina garis ngabagi, hawa turun ka kira 210 ° C dina 90s. Turunna suhu rata-rata nyaéta 3,5 ° C / s. Sanggeus 90 detik di wewengkon cooling hawa terminal, hawa turun ka kira 360 ° C, kalawan laju turun rata 1,9 ° C / s.
Ngaliwatan analisis kinerja sarta hasil simulasi, kapanggih yén kinerja wewengkon cooling cai sarta aréa quenching nyangsang mangrupakeun pola robah nu mimiti turun lajeng rada ngaronjat. Dipangaruhan ku cooling cai deukeut garis ngabagi, konduksi panas ngabalukarkeun sampel di wewengkon nu tangtu turun dina laju cooling kirang ti cooling cai (3,5 ° C / s). Hasilna, Mg2Si, nu solidified kana matrix, precipitated dina jumlah badag di wewengkon ieu, sarta hawa turun ka kira 210 ° C sanggeus 90 detik. Jumlah badag Mg2Si endapan ngabalukarkeun éfék leutik cooling cai sanggeus 90 s. Jumlah fase strengthening Mg2Si precipitated sanggeus perlakuan sepuh ieu greatly ngurangan, sarta kinerja sampel ieu salajengna ngurangan. Sanajan kitu, zona quenching nyangsang jauh ti garis ngabagi kirang kapangaruhan ku konduksi panas cooling cai, sarta alloy cools rélatif laun dina kaayaan cooling hawa (laju cooling 1,9 ° C / s). Ngan sabagian leutik fase Mg2Si lalaunan endapan, sarta suhu 360C sanggeus 90s. Saatos cooling cai, lolobana fase Mg2Si masih dina matrix, sarta eta disperses na precipitates sanggeus sepuh, nu muterkeun hiji peran strengthening.
3. Kacindekan
Ieu kapanggih ngaliwatan percobaan nu nyangsang quenching bakal ngabalukarkeun karasa zona quenching nyangsang di simpang quenching normal jeung quenching nyangsang mimiti ngurangan lajeng rada ningkat nepi ka tungtungna stabilizes.
Pikeun 6061 alloy aluminium, kakuatan tensile sanggeus quenching normal jeung quenching nyangsang pikeun 90 s masing-masing 342MPa jeung 288MPa, sarta kakuatan ngahasilkeun 315MPa jeung 252MPa, duanana minuhan standar kinerja sampel.
Aya wewengkon kalawan karasa panghandapna, nu ngurangan tina 95HB ka 77HB sanggeus quenching normal. Kinerja di dieu ogé panghandapna, kalayan kakuatan tegangan 271MPa sareng kakuatan ngahasilkeun 220MPa.
Ngaliwatan analisis ANSYS, éta kapanggih yén laju cooling dina titik kinerja panghandapna dina 90s nyangsang zona quenching turun ku kira 3,5 ° C per detik, hasilna leyuran padet cukup tina fase strengthening fase Mg2Si. Numutkeun artikel ieu, bisa ditempo yén titik bahaya kinerja némbongan di wewengkon quenching nyangsang di simpang of quenching normal sarta quenching nyangsang, sarta teu jauh ti simpang, nu boga significance guiding penting pikeun ingetan lumrah tina buntut Tonjolan. runtah prosés tungtung.
Diédit ku May Jiang ti MAT Aluminium
waktos pos: Aug-28-2024
