1. Introducció
Els aliatges d'alumini amb resistència mitjana presenten característiques de processament favorables, sensibilitat de retallar, resistència a l'impacte i resistència a la corrosió. S’utilitzen àmpliament en diverses indústries, com l’electrònica i la marina, per a fabricar canonades, varetes, perfils i cables. Actualment, hi ha una demanda creixent de 6082 barres d’aliatge d’alumini. Per satisfer les demandes del mercat i les requisits dels usuaris, vam realitzar experiments sobre diferents processos de calefacció d’extrusió i processos de tractament tèrmic final per a 6082-T6 bars. El nostre objectiu era identificar un règim de tractament tèrmic que compleixi els requisits de rendiment mecànic d’aquestes barres.
2. Materials experimentals i flux de procés de producció
2.1 Materials experimentals
Els lingots de fosa de mida ф162 × 500 es van produir mitjançant un mètode de fosa semi-contínu i sotmesos a un tractament no uniforme. La qualitat metal·lúrgica dels lingots va complir els estàndards tècnics de control intern de l'empresa. La composició química de l’aliatge 6082 es mostra a la taula 1.
2.2 Flux de procés de producció
Les barres experimentals de 6082 tenien una especificació de ф14mm. El contenidor d'extrusió tenia un diàmetre de ф170mm amb un disseny d'extrusió de 4 forats i un coeficient d'extrusió de 18,5. El flux de procés específic incloïa escalfar el lingot, extrusió, apagar, allisar i mostreig d’estiraments, redreçar rodets, tallar final, envelliment artificial, inspecció de qualitat i lliurament.
3. OBJECTIUS EXPERIMENTALS
L’objectiu d’aquest estudi era identificar els paràmetres del procés de tractament tèrmic d’extrusió i els paràmetres finals de tractament tèrmic que influeixen en el rendiment de 6082-T6 barres, aconseguint en última instància els requisits de rendiment estàndard. Segons els estàndards, les propietats mecàniques longitudinals de l’aliatge 6082 haurien de complir les especificacions enumerades a la taula 2.
4. Enfocament experimental
4.1 Investigació de tractament tèrmic d’extrusió
La investigació del tractament tèrmic d’extrusió es va centrar principalment en els efectes de la temperatura d’extrusió de l’ingot de la fosa i la temperatura del contenidor d’extrusió sobre les propietats mecàniques. Les seleccions de paràmetres específics es detallen a la taula 3.
4.2 Investigació de tractament tèrmic de solució sòlida i envelliment
Es va utilitzar un disseny experimental ortogonal per a la solució sòlida i el procés de tractament tèrmic envellit. Els nivells de factor escollits es proporcionen a la taula 4, amb la taula de disseny ortogonal denotada com a IJ9 (34).
5. Results i anàlisis
5.1 Resultats i anàlisis de l'experiment de tractament tèrmic
Els resultats dels experiments de tractament tèrmic d'extrusió es presenten a la taula 5 i es van prendre nou mostres per a cada grup i es van determinar les seves mitjanes de rendiment mecànic. A partir de l’anàlisi metalogràfica i de la composició química, es va establir un règim de tractament tèrmic: apagar a 520 ° C durant 40 minuts i envellir a 165 ° C durant 12 hores. A partir de la taula 5 i la figura 1, es pot observar que a mesura que la temperatura d’extrusió de l’ingot de cola i la temperatura del contenidor d’extrusió augmentaven, tant la resistència a la tracció com la força de rendiment augmenten gradualment. Els millors resultats es van obtenir a temperatures d'extrusió de 450-500 ° C i una temperatura del contenidor d'extrusió de 450 ° C, que va complir els requisits estàndard. Això va ser degut a l'efecte de l'enduriment del treball en fred a temperatures d'extrusió més baixes, provocant fractures del límit del gra i augment de la descomposició de solucions sòlides entre A1 i Mn durant l'escalfament abans de disminuir, donant lloc a la recristalització. A mesura que augmentava la temperatura d'extrusió, la RM de força final del producte va millorar significativament. Quan la temperatura del contenidor d'extrusió es va apropar o va superar la temperatura del logot, la deformació desigual va disminuir, reduint la profunditat dels anells de gra gruixut i augmentant la força de rendiment RM. Així, els paràmetres raonables per al tractament de la calor de l'extrusió són: temperatura d'extrusió de lingot de 450-500 ° C i temperatura del contenidor d'extrusió de 430-450 ° C.
5.2 Solució sòlida i envelliment Resultats i anàlisis experimentals ortogonals
La taula 6 revela que els nivells òptims són A3B1C2D3, amb un tret a 520 ° C, la temperatura d’envelliment artificial entre 165-170 ° C i una durada de l’envelliment de 12 hores, donant lloc a una gran resistència i plasticitat de les barres. El procés d’aturada forma una solució sòlida supersaturada. A les temperatures més baixes, la concentració de solució sòlida supersaturada disminueix, afectant la força. Una temperatura d’apagament d’uns 520 ° C millora significativament l’efecte del reforç de la solució sòlida induïda per l’aturada. L’interval entre l’envelliment i l’envelliment artificial, és a dir, l’emmagatzematge a la temperatura ambient, influeix molt en les propietats mecàniques. Això és particularment pronunciat per a les varetes que no s’estenen després d’apagar. Quan l’interval entre l’abandonament i l’envelliment supera l’1 hora, la força, sobretot la força de rendiment, disminueix significativament.
5.3 Anàlisi de microestructura metalogràfica
Es van realitzar anàlisis d’alta magnificació i polaritzades en 6082-T6 barres a temperatures de solució sòlida de 520 ° C i 530 ° C. Les fotografies d’alta magnificació van revelar una precipitació compost uniforme amb abundants partícules de fase de precipitat distribuïdes de manera uniforme. L’anàlisi de llum polaritzada mitjançant equips Axiovert200 mostraven diferències diferents en les fotografies d’estructura del gra. La zona central mostrava grans petits i uniformes, mentre que les vores presentaven certa recristalització amb grans allargats. Això es deu al creixement de nuclis de cristall a temperatures altes, formant precipitats semblants a l’agulla gruixuda.
6. Avaluació de la pràctica de producció
En la producció real, es van realitzar estadístiques de rendiment mecànic en 20 lots de barres i 20 lots de perfils. Els resultats es mostren a les taules 7 i 8. En la producció real, el nostre procés d'extrusió es va realitzar a temperatures donant lloc a mostres d'estat T6 i el rendiment mecànic va complir els valors objectiu.
7. Conclusió
(1) Paràmetres de tractament tèrmic d'extrusió: Temperatura d'extrusió de lingots de 450-500 ° C; Temperatura del contenidor d'extrusió de 430-450 ° C.
(2) Paràmetres finals de tractament tèrmic: temperatura òptima de solució sòlida de 520-530 ° C; Temperatura d’envelliment a 165 ± 5 ° C, durada de l’envelliment de 12 hores; L’interval entre l’aturada i l’envelliment no ha de superar l’1 hora.
(3) A partir de l'avaluació pràctica, el procés de tractament tèrmic viable inclou: temperatura d'extrusió de 450-530 ° C, temperatura del contenidor d'extrusió de 400-450 ° C; Temperatura de solució sòlida de 510-520 ° C; règim d’envelliment de 155-170 ° C durant 12 hores; No hi ha cap límit específic en l’interval entre l’abandonament i l’envelliment. Això es pot incorporar a les directrius de funcionament del procés.
Editat per May Jiang de Mat Aluminum
Post Horari: 15 de març-2024
