1. Introducción
As aliaxes de aluminio con resistencia media presentan características de procesamento favorables, sensibilidade de extinción, dureza de impacto e resistencia á corrosión. Empregan extensamente en diversas industrias, como electrónica e mariña, para tubos de fabricación, barras, perfís e fíos. Actualmente, hai unha demanda crecente de 6082 barras de aliaxe de aluminio. Para satisfacer as demandas do mercado e os requisitos dos usuarios, realizamos experimentos en diferentes procesos de calefacción de extrusión e procesos finais de tratamento térmico para 6082-T6 barras. O noso obxectivo era identificar un réxime de tratamento térmico que satisfaga os requisitos de rendemento mecánico para estas barras.
2. Materiais experimentais e fluxo de proceso de produción
2.1 Materiais experimentais
Producíronse lingotes de fundición de tamaño ×162 × 500 mediante un método de fundición semi-continuo e sometido a un tratamento non uniforme. A calidade metalúrxica dos lingotes cumpriu as normas técnicas de control interno da empresa. A composición química da aleación 6082 móstrase na táboa 1.
2.2 Fluxo do proceso de produción
As 6082 barras experimentais tiñan unha especificación de ф14mm. O recipiente de extrusión tiña un diámetro de ф170 mm cun deseño de extrusión de 4 buratos e un coeficiente de extrusión de 18,5. O fluxo de proceso específico incluíu o quecemento do lingote, a extrusión, a extinción, o alisado e a mostraxe, o endereito de rolos, o corte final, o envellecemento artificial, a inspección da calidade e a entrega.
3. Obxectivos experimentais
O obxectivo deste estudo foi identificar os parámetros do proceso de tratamento térmico de extrusión e os parámetros finais do tratamento térmico que inflúen no rendemento de 6082-T6 barras, logrando en última instancia os requisitos de rendemento estándar. Segundo as normas, as propiedades mecánicas lonxitudinais da aleación 6082 deberían cumprir as especificacións enumeradas na táboa 2.
4.Precimato experimental
4.1 Investigación de tratamento térmico de extrusión
A investigación de tratamento térmico de extrusión centrouse principalmente nos efectos da temperatura da extrusión do lengo e da temperatura do recipiente de extrusión sobre as propiedades mecánicas. As seleccións específicas de parámetros están detalladas na táboa 3.
4.2 Solución sólida e investigación de tratamento térmico envellecido
Empregouse un deseño experimental ortogonal para a solución sólida e o proceso de tratamento térmico envellecido. Os niveis de factores escollidos inclúense na táboa 4, coa táboa de deseño ortogonal denotada como IJ9 (34).
5.Results e análise
5.1 Resultados e análises de experimento de tratamento térmico de extrusión
Os resultados dos experimentos de tratamento térmico de extrusión preséntanse na táboa 5 e na figura 1. Tomáronse nove mostras para cada grupo e determináronse as súas medias de rendemento mecánico. Con base na análise metalográfica e na composición química, estableceuse un réxime de tratamento térmico: calmar a 520 ° C durante 40 minutos e envellecer a 165 ° C durante 12 horas. A partir da táboa 5 e da figura 1, pódese observar que a medida que a temperatura de extrusión do lingote e a temperatura do recipiente de extrusión aumentaron, tanto a resistencia á tracción como a forza de rendemento aumentou gradualmente. Os mellores resultados obtivéronse a temperaturas de extrusión de 450-500 ° C e unha temperatura do recipiente de extrusión de 450 ° C, que cumpriu os requisitos estándar. Isto debeuse ao efecto do endurecemento do traballo en frío a temperaturas de extrusión máis baixas, provocando fracturas de límite de gran e un aumento da descomposición de solucións sólidas entre A1 e MN durante o quecemento antes de apagar, o que provocou a recristalización. A medida que aumentaba a temperatura de extrusión, a resistencia final do produto mellorou significativamente. Cando a temperatura do recipiente de extrusión se achegou ou superou a temperatura do lingote, a deformación desigual diminuíu, reducindo a profundidade dos aneis de gran groso e aumentando a forza de rendemento RM. Así, os parámetros razoables para o tratamento térmico de extrusión son: temperatura de extrusión do lingote de 450-500 ° C e temperatura do recipiente de extrusión de 430-450 ° C.
5.2 Solución sólida e envellecemento Os resultados e análises experimentais ortogonais
A táboa 6 revela que os niveis óptimos son A3B1C2D3, con extinción a 520 ° C, temperatura de envellecemento artificial entre 165-170 ° C e a duración do envellecemento de 12 horas, obtendo alta resistencia e plasticidade das barras. O proceso de extinción forma unha solución sólida supersaturada. A temperaturas máis baixas de extinción, a concentración de solución sólida supersaturada diminúe, afectando a forza. Unha temperatura de extinción de arredor de 520 ° C aumenta significativamente o efecto do fortalecemento da solución sólida inducida por extinción. O intervalo entre a extinción e o envellecemento artificial, é dicir, o almacenamento de temperatura ambiente, inflúe enormemente nas propiedades mecánicas. Isto é particularmente pronunciado para as barras que non se estiran despois do apagado. Cando o intervalo entre a extinción e o envellecemento supera 1 hora, a forza, especialmente o rendemento, diminúe significativamente.
5.3 Análise de microestrutura metalográfica
Realizáronse análises de alta magnificación e polarizado en 6082-T6 barras a temperaturas de solución sólida de 520 ° C e 530 ° C. As fotos de alta magnificación revelaron precipitación uniforme composto con abundantes partículas de fase precipitadas distribuídas uniformemente. A análise de luz polarizada mediante equipos Axiovert200 mostrou diferenzas distintas nas fotos da estrutura de grans. A zona central mostrou grans pequenos e uniformes, mentres que os bordos mostraron algunha recristalización con grans alongados. Isto débese ao crecemento de núcleos de cristal a altas temperaturas, formando precipitacións de agulla grosa.
6. Avaliación da práctica deproducción
Na produción real, realizáronse estatísticas de rendemento mecánico en 20 lotes de barras e 20 lotes de perfís. Os resultados móstranse nas táboas 7 e 8. Na produción real, o noso proceso de extrusión realizouse a temperaturas que resultan en mostras de estado T6 e o rendemento mecánico cumpriu os valores obxectivo.
7.conclusión
(1) Parámetros de tratamento térmico de extrusión: temperatura de extrusión do lingotes de 450-500 ° C; Temperatura do recipiente de extrusión de 430-450 ° C.
(2) Parámetros finais de tratamento térmico: temperatura de solución sólida óptima de 520-530 ° C; Temperatura de envellecemento a 165 ± 5 ° C, duración do envellecemento de 12 horas; O intervalo entre a extinción e o envellecemento non debe exceder 1 hora.
(3) En base á avaliación práctica, o proceso de tratamento térmico viable inclúe: temperatura de extrusión de 450-530 ° C, temperatura do recipiente de extrusión de 400-450 ° C; Temperatura da solución sólida de 510-520 ° C; réxime de envellecemento de 155-170 ° C durante 12 horas; Non hai límite específico no intervalo entre o calmante e o envellecemento. Pódese incorporar ás directrices de operación de proceso.
Editado por maio Jiang de Mat Aluminum
Tempo post: marzo 15-2024
