6063 alloy aluminium milik low-alloyed Al-Mg-Si runtuyan panas-treatable alloy aluminium. Cai mibanda kinerja extrusion molding alus teuing, résistansi korosi alus sarta sipat mékanis komprehensif. Éta ogé seueur dianggo dina industri otomotif kusabab ngawarnaan oksidasi anu gampang. Kalayan akselerasi tren mobil ringan, aplikasi bahan ékstrusi alloy aluminium 6063 dina industri otomotif ogé parantos ningkat.
Struktur mikro sareng sipat bahan anu diekstrusi kapangaruhan ku épék gabungan tina laju ékstrusi, suhu ékstrusi sareng rasio ékstrusi. Di antarana, rasio Tonjolan utamana ditangtukeun ku tekanan Tonjolan, efisiensi produksi jeung alat produksi. Nalika rasio Tonjolan leutik, deformasi alloy leutik sarta perbaikan microstructure teu atra; ngaronjatkeun rasio Tonjolan nyata bisa nyaring séréal, megatkeun up fase kadua kasar, meunangkeun microstructure seragam, sarta ngaronjatkeun sipat mékanis tina alloy nu.
6061 sareng 6063 alloy aluminium ngalaman rekristalisasi dinamis salami prosés ékstrusi. Nalika suhu Tonjolan konstan, sakumaha rasio Tonjolan naek, ukuran sisikian nurun, fase strengthening ieu finely dispersed, sarta kakuatan tensile na elongation of alloy naek sasuai; kumaha oge, sakumaha rasio Tonjolan naek, gaya Tonjolan diperlukeun pikeun prosés Tonjolan ogé naek, ngabalukarkeun éfék termal gede, ngabalukarkeun suhu internal alloy naek, sarta kinerja produk turun. Percobaan ieu ngulik pangaruh rasio Tonjolan, utamana rasio Tonjolan badag, dina microstructure jeung sipat mékanis 6063 alloy aluminium.
1 Bahan jeung métode ékspérimén
Bahan ékspérimén nyaéta 6063 alloy aluminium, sareng komposisi kimiana dipidangkeun dina Tabel 1. Ukuran asli ingot nyaéta Φ55 mm × 165 mm, sareng diolah janten billet ekstrusi kalayan ukuran Φ50 mm × 150 mm saatos homogenisasi. perlakuan dina 560 ℃ salila 6 jam. Billet dipanaskeun nepi ka 470 ℃ sarta tetep haneut. Suhu preheating tina tong Tonjolan nyaeta 420 ℃, sarta suhu preheating tina kapang nyaeta 450 ℃. Nalika laju Tonjolan (rod Tonjolan speed pindah) V = 5 mm / s tetep unchanged, 5 grup tés ratio Tonjolan béda dilumangsungkeun, sarta babandingan Tonjolan R nyaéta 17 (cocog jeung diameter liang paeh D = 12 mm), 25 (D=10 mm), 39 (D=8 mm), 69 (D=6 mm), jeung 156 (D=4 mm).
Tabél 1 Komposisi kimia tina 6063 Al alloy (wt/%)
Saatos grinding sandpaper jeung polishing mékanis, sampel metallographic anu etched kalawan HF réagen kalawan fraksi volume 40% salila kira 25 s, sarta struktur metallographic tina sampel ieu observasi dina mikroskop optik LEICA-5000. Sampel analisis tékstur kalayan ukuran 10 mm × 10 mm dipotong tina tengah bagian longitudinal tina rod extruded, sareng grinding mékanis sareng etching dilakukeun pikeun ngaleungitkeun lapisan stres permukaan. Angka kutub anu teu lengkep tina tilu pesawat kristal {111}, {200}, sareng {220} tina sampel diukur ku X′Pert Pro MRD X-ray X-ray analyzer of PANalytical Company, sareng data tékstur diolah sareng dianalisis. ku X′Pert Data View jeung software X′Pert Texture.
Spésimen tensile tina alloy tuang dicandak ti tengah ingot, sareng spésimen tensile dipotong sapanjang arah Tonjolan sanggeus Tonjolan. Ukuran aréa gauge éta Φ4 mm × 28 mm. Tés tensile dilaksanakeun nganggo mesin uji bahan universal SANS CMT5105 kalayan laju tegangan 2 mm / mnt. Nilai rata-rata tina tilu spésimén standar diitung salaku data sipat mékanis. Morfologi narekahan tina spésimén tensile dititénan maké mikroskop éléktron scanning-magnification low (Quanta 2000, FEI, AS).
2 Hasil jeung diskusi
angka 1 nembongkeun microstructure metallographic tina as-cast 6063 alloy aluminium saméméh jeung sanggeus perlakuan homogenization. Ditémbongkeun saperti dina Gambar 1a, séréal α-Al dina microstructure as-cast rupa-rupa ukuranana, sajumlah badag fase β-Al9Fe2Si2 reticular ngumpulkeun dina wates sisikian, sarta sajumlah badag fase Mg2Si granular aya di jero séréal. Saatos ingot ieu homogenized dina 560 ℃ salila 6 h, non-kasaimbangan fase eutectic antara alloy dendrites laun leyur, unsur alloy leyur kana matrix, mikrostruktur éta seragam, sarta ukuran séréal rata-rata éta ngeunaan 125 μm (Gambar 1b). ).
Sateuacan homogenisasi
Saatos uniformizing perlakuan dina 600 ° C salila 6 jam
Fig.1 Struktur Metallographic of 6063 alloy aluminium saméméh jeung sanggeus perlakuan homogenization
angka 2 nembongkeun penampilan 6063 aluminium alloy bar kalawan babandingan Tonjolan béda. Ditémbongkeun saperti dina Gambar 2, kualitas beungeut 6063 aluminium alloy bar extruded kalawan babandingan Tonjolan béda téh alus, utamana lamun rasio Tonjolan ngaronjat nepi ka 156 (pakait jeung laju outlet Tonjolan bar 48 m / mnt), aya kénéh euweuh. defects Tonjolan kayaning retakan na peeling dina beungeut bar, nunjukkeun yen 6063 alloy aluminium ogé boga kinerja Tonjolan panas alus ngabentuk dina speed tinggi. jeung rasio extrusion badag.
Gbr.2 Penampilan 6063 rod alloy aluminium kalawan babandingan Tonjolan béda
angka 3 nembongkeun microstructure metallographic sahiji bagian longitudinal tina 6063 aluminium alloy bar kalawan babandingan Tonjolan béda. Struktur sisikian bar kalawan babandingan Tonjolan béda nembongkeun derajat béda tina elongation atanapi Perbaikan. Nalika rasio ékstrusi nyaéta 17, séréal asli manjang sapanjang arah ékstrusi, dipirig ku formasi sajumlah leutik séréal recrystallized, tapi séréalna masih kawilang kasar, kalayan ukuran butir rata-rata kira-kira 85 μm (Gambar 3a) ; nalika rasio ékstrusi nyaéta 25, séréal ditarik langkung langsing, jumlah séréal anu dicrystallized ningkat, sareng ukuran sisikian rata-rata turun sakitar 71 μm (Gambar 3b); lamun rasio Tonjolan nyaeta 39, iwal sajumlah leutik séréal cacad, microstructure dasarna diwangun ku séréal recrystallized equiaxed ukuran henteu rata, kalawan ukuran séréal rata-rata ngeunaan 60 μm (Gambar 3c); nalika rasio Tonjolan nyaeta 69, prosés recrystallization dinamis dasarna réngsé, séréal aslina kasar geus sagemblengna robah jadi séréal recrystallized terstruktur seragam, sarta ukuran sisikian rata ieu refined mun ngeunaan 41 μm (Gambar 3d); nalika rasio Tonjolan nyaeta 156, kalawan kamajuan pinuh ku prosés recrystallization dinamis, microstructure leuwih seragam, sarta ukuran sisikian ieu greatly refined mun ngeunaan 32 μm (Gambar 3e). Kalawan kanaékan rasio Tonjolan, prosés recrystallization dinamis proceeds leuwih pinuh, alloy microstructure janten langkung seragam, sarta ukuran sisikian nyata refined (Gambar 3f).
Gbr.3 Struktur metalografi sareng ukuran sisikian bagian longitudinal tina 6063 batang alloy aluminium kalayan babandingan ékstrusi anu béda
angka 4 nembongkeun inohong tibalik ti 6063 aluminium alloy bar kalawan babandingan Tonjolan béda sapanjang arah Tonjolan. Ieu bisa ditempo yén microstructures of alloy bar kalawan babandingan Tonjolan béda sadayana ngahasilkeun orientasi preferential atra. Nalika rasio ékstrusi nyaéta 17, tékstur anu langkung lemah <115>+<100> kabentuk (Gambar 4a); nalika rasio Tonjolan nyaeta 39, komponén tékstur utamana kuat <100> tékstur jeung jumlah leutik lemah <115> tékstur (Gambar 4b); nalika rasio ékstrusi nyaéta 156, komponén tékstur nyaéta tékstur <100> kalayan kakuatan ningkat sacara signifikan, sedengkeun tékstur <115> leungit (Gambar 4c). Studi geus ditémbongkeun yén logam kubik raray-dipuseurkeun utamana ngabentuk <111> jeung <100> textures kawat salila Tonjolan jeung gambar. Sakali tékstur kabentuk, suhu kamar sipat mékanis tina alloy némbongkeun anisotropi atra. Kakuatan tékstur naek jeung kanaékan rasio Tonjolan, nunjukkeun yén jumlah séréal dina arah kristal tangtu sajajar jeung arah Tonjolan dina alloy laun naek, sarta kakuatan tensile longitudinal naek alloy. Mékanisme strengthening of 6063 aluminium alloy bahan Tonjolan panas kaasup strengthening sisikian rupa, strengthening dislocation, tékstur strengthening, jsb Dina rentang parameter prosés dipaké dina ulikan eksperimen ieu, ngaronjatna rasio Tonjolan boga pangaruh promosi dina mékanisme strengthening luhur.
Gbr.4 Diagram kutub sabalikna tina 6063 rod alloy aluminium kalayan babandingan ékstrusi anu béda sapanjang arah ekstrusi
Gambar 5 mangrupa histogram tina sipat tensile of 6063 alloy aluminium sanggeus deformasi dina babandingan Tonjolan béda. Kakuatan tensile tina alloy tuang nyaéta 170 MPa sareng panjangna 10,4%. Kakuatan tensile na elongation tina alloy sanggeus Tonjolan nyata ningkat, sarta kakuatan tensile na elongation laun ningkat kalawan kanaékan rasio Tonjolan. Nalika babandingan Tonjolan nyaeta 156, kakuatan tensile na elongation of alloy ngahontal nilai maksimum, nu 228 MPa na 26,9%, masing-masing, nu ngeunaan 34% leuwih luhur ti kakuatan tensile tina alloy matak na ngeunaan 158% leuwih luhur ti. elongation nu. Kakuatan tensile of 6063 alloy aluminium diala ku rasio Tonjolan badag deukeut jeung nilai kakuatan tensile (240 MPa) diala ku 4-pass sarua channel sudut Tonjolan (ECAP), nu loba nu leuwih luhur ti nilai kakuatan tensile (171,1 MPa). diala ku 1-pass ECAP Tonjolan of 6063 alloy aluminium. Ieu bisa ditempo yén rasio Tonjolan badag bisa ngaronjatkeun sipat mékanis tina alloy ka extent tangtu.
Ningkatkeun sipat mékanis tina alloy ku rasio Tonjolan utamana asalna tina strengthening sisikian Perbaikan. Nalika rasio ékstrusi ningkat, séréal disampurnakeun sareng dénsitas dislokasi ningkat. Langkung wates sisikian per unit aréa éféktif bisa ngahalangan gerak dislocations, digabungkeun jeung gerakan silih tur entanglement of dislocations, kukituna ngaronjatkeun kakuatan alloy nu. The finener séréal, beuki tortuous wates sisikian, sarta deformasi palastik bisa dispersed dina leuwih séréal, nu teu kondusif pikeun formasi retakan, sumawona rambatan retakan. Leuwih énergi bisa diserep salila prosés narekahan, kukituna ngaronjatkeun plasticity of alloy nu.
Gbr.5 Sipat Tensile of 6063 alloy aluminium sanggeus casting na Tonjolan
The tensile narekahan morfologi tina alloy sanggeus deformasi kalawan babandingan Tonjolan béda ditémbongkeun dina Gambar 6. Taya dimples kapanggih dina morfologi narekahan tina sampel as-cast (Gambar 6a), sarta narekahan ieu utamana diwangun ku wewengkon datar tur tearing edges. , nunjukkeun yén mékanisme narekahan tensile tina alloy as-cast utamana narekahan regas. Morfologi narekahan tina alloy sanggeus Tonjolan geus robah sacara signifikan, sarta narekahan nu diwangun ku angka nu gede ngarupakeun dimples equiaxed, nunjukkeun yén mékanisme narekahan tina alloy sanggeus Tonjolan geus robah tina narekahan regas ka narekahan pangleuleusna. Nalika rasio Tonjolan leutik, dimples deet jeung ukuran dimple badag, sarta sebaran henteu rata; Salaku rasio ékstrusi naek, jumlah dimples naek, ukuran dimple leuwih leutik sarta sebaran seragam (Gambar 6b~f), nu hartina alloy ngabogaan plasticity hadé, nu konsisten jeung hasil uji sipat mékanis luhur.
3 Kacindekan
Dina percobaan ieu, efek tina babandingan Tonjolan béda dina microstructure jeung sipat 6063 alloy aluminium dianalisis dina kaayaan yén ukuran billet, suhu pemanasan ingot jeung speed Tonjolan tetep unchanged. Kasimpulanana nyaéta kieu:
1) recrystallization dinamis lumangsung dina 6063 alloy aluminium salila Tonjolan panas. Kalawan kanaékan rasio Tonjolan, séréal anu terus disampurnakeun, sarta séréal elongated sapanjang arah Tonjolan nu ngajanggélék jadi equiaxed séréal recrystallized, sarta kakuatan <100> tékstur kawat ieu terus ngaronjat.
2) Alatan pangaruh strengthening sisikian rupa, sipat mékanis tina alloy nu ningkat kalawan kanaékan ratio Tonjolan. Dina kisaran parameter uji, nalika rasio ékstrusi nyaéta 156, kakuatan tensile sareng elongasi alloy ngahontal nilai maksimal 228 MPa sareng 26,9% masing-masing.
Gbr.6 Morfologi narekahan Tensile tina 6063 alloy aluminium saatos tuang sareng ékstrusi
3) Morfologi narekahan tina specimen as-cast diwangun ku wewengkon datar jeung cimata edges. Saatos Tonjolan, narekahan nu diwangun ku sajumlah badag dimples equiaxed, sarta mékanisme narekahan dirobah tina narekahan regas ka narekahan ductile.
waktos pos: Nov-30-2024
