Ní mór tiús bhalla mór 6061T6 cóimhiotal alúmanaim a mhúchadh tar éis easbhrúite te. Mar gheall ar theorannú an easbhrúite neamhleanúnach, cuirfidh cuid den phróifíl isteach sa chrios uisce-fuaraithe le mhoill. Nuair a leanfar den chéad tinne gearr eile a easbhrú, déanfar moill ar an gcuid seo den phróifíl a múchadh. Is ceist í an chaoi le déileáil leis an limistéar múchta moille nach mór do gach cuideachta léiriúcháin a bhreithniú. Nuair a bhíonn dramhaíl an phróisis deiridh eireaball easbhrúite gearr, tá na samplaí feidhmíochta a ghlactar uaireanta cáilithe agus uaireanta neamhcháilithe. Nuair a athshampláil ón taobh, tá an fheidhmíocht cáilithe arís. Tugann an t-alt seo an míniú comhfhreagrach trí thurgnaimh.
1. Ábhair agus modhanna tástála
Is é an t-ábhar a úsáidtear sa turgnamh seo ná 6061 cóimhiotal alúmanaim. Is é seo a leanas a chomhdhéanamh ceimiceach arna thomhas trí anailís speictreach: Comhlíonann sé caighdeán idirnáisiúnta GB/T 3190-1996 um chomhdhéanamh cóimhiotal alúmanaim 6061.
Sa turgnamh seo, tógadh cuid den phróifíl easbhrúite le haghaidh cóireáil le tuaslagán soladach. Roinneadh an próifíl 400mm ar fad ina dhá réimse. Fuaraíodh Limistéar 1 go díreach le huisce agus múchadh é. Fuaraíodh Limistéar 2 san aer ar feadh 90 soicind agus ansin fuaraíodh é le huisce. Taispeántar an léaráid tástála i bhFíor 1.
Bhí an phróifíl cóimhiotal alúmanaim 6061 a úsáideadh sa turgnamh seo easbhrúite ag easbhrúiteoir 4000UST. Is é an teocht mhúnla ná 500 ° C, is é teocht an tslat réitigh ná 510 ° C, is é 525 ° C an teocht asraon easbhrúite, is é 2.1mm / s an luas easbhrúite, úsáidtear fuarú uisce ard-déine le linn an phróisis easbhrúite, agus 400mm Tógtar píosa tástála fad ó lár an phróifíl chríochnaithe easbhrúite. Is é an leithead sampla 150mm agus is é an airde 10.00mm.
Rinneadh na samplaí a tógadh a dheighilt agus ansin cuireadh faoi chóireáil réitigh arís iad. Ba é 530 °C teocht an tuaslagáin agus ba é 4 huaire an t-am réitigh. Tar éis iad a thógáil amach, cuireadh na samplaí i ndabhach uisce mór le doimhneacht uisce 100mm. Is féidir leis an umar uisce níos mó a chinntiú go n-athraíonn an teocht an uisce san umar uisce beagán tar éis an sampla i gcrios 1 a fhuaraithe le huisce, rud a chosc ar an méadú ar theocht an uisce as tionchar a imirt ar dhéine an fhuaraithe uisce. Le linn an phróisis fuaraithe uisce, cinntigh go bhfuil teocht an uisce laistigh den raon 20-25 ° C. Bhí na samplaí múchta ag aois 165°C*8h.
Glac cuid den sampla atá 400mm ar fad 30mm ar leithead 10mm ar tiús, agus déan tástáil chruas Brinell. Déan 5 thomhas gach 10mm. Glac meánluach chruas 5 Brinell mar thoradh cruas Brinell ag an bpointe seo, agus breathnaigh ar an bpatrún athraithe cruas.
Rinneadh tástáil ar airíonna meicniúla an phróifíle, agus rinneadh an t-alt comhthreomhar teanntachta 60mm a rialú ag suíomhanna éagsúla den sampla 400mm chun na hairíonna teanntachta agus an suíomh briste a urramú.
Insamhladh trí bhogearraí ANSYS réimse teochta múchadh uisce-fuaraithe an tsampla agus an múchadh tar éis moill 90s, agus rinneadh anailís ar rátaí fuaraithe na bpróifílí ag suíomhanna éagsúla.
2. Torthaí turgnamhacha agus anailís
2.1 Torthaí tástála cruas
Taispeánann Figiúr 2 cuar athraithe cruas sampla 400mm ar fad arna thomhas ag tástálaí cruas Brinell (is ionann fad aonad an abscissa agus 10mm, agus is é scála 0 an líne roinnte idir múchadh gnáth agus múchadh moillithe). Is féidir a fháil amach go bhfuil an cruas ag an deireadh uisce-fuaraithe cobhsaí ag thart ar 95HB. Tar éis an líne roinnte idir múchadh uisce-fuaraithe agus moill 90s múchadh uisce-fuaraithe, tosaíonn an cruas a laghdú, ach tá an ráta meath mall sa chéim luath. Tar éis 40mm (89HB), titeann an cruas go géar, agus titeann sé go dtí an luach is ísle (77HB) ag 80mm. Tar éis 80mm, níor lean an cruas ag laghdú, ach mhéadaigh sé go pointe áirithe. Bhí an méadú sách beag. Tar éis 130mm, d'fhan an cruas gan athrú ag thart ar 83HB. Is féidir tuairimíocht a dhéanamh gur athraigh ráta fuaraithe na coda múchta moille mar gheall ar éifeacht seolta teasa.
2.2 Torthaí tástála feidhmíochta agus anailís
Léiríonn Tábla 2 torthaí na dturgnaimh teanntachta a rinneadh ar shamplaí a tógadh ó shuíomhanna éagsúla den chuid chomhthreomhar. Is féidir a fháil amach nach bhfuil aon athrú beagnach ar neart teanntachta agus neart toraidh Uimh. 1 agus Uimh. De réir mar a mhéadaíonn an cion de chríochnaíonn múchadh moillithe, léiríonn neart teanntachta agus neart toraidh an chóimhiotail treocht shuntasach anuas. Mar sin féin, tá an neart teanntachta ag gach suíomh samplála os cionn an neart caighdeánach. Ach amháin sa limistéar a bhfuil an cruas is ísle, tá an neart toraidh níos ísle ná an caighdeán sampla, tá an fheidhmíocht sampla neamhcháilithe.
Léiríonn Figiúr 4 na hairíonna teanntachta torthaí sampla Uimh. 3. Is féidir a fháil amach ó Fíor 4 go bhfuil an níos faide ar shiúl ón líne roinnte, an níos ísle cruas an deireadh múchadh moill. Léiríonn an laghdú ar chruas go laghdaítear feidhmíocht an tsampla, ach laghdaítear an cruas go mall, ach ag laghdú ó 95HB go dtí thart ar 91HB ag deireadh an ailt comhthreomhar. Mar is léir ó na torthaí feidhmíochta i dTábla 1, laghdaigh an neart teanntachta ó 342MPa go 320MPa le haghaidh fuarú uisce. Ag an am céanna, fuarthas amach go bhfuil pointe briste an tsampla teanntachta freisin ag deireadh an ailt comhthreomhar leis an cruas is ísle. Tá sé seo toisc go bhfuil sé i bhfad ar shiúl ón fhuaraithe uisce, laghdaítear feidhmíocht an chóimhiotail, agus sroicheann an deireadh an teorainn neart teanntachta ar dtús chun necking síos a fhoirmiú. Mar fhocal scoir, briseadh ón bpointe feidhmíochta is ísle, agus tá an suíomh briseadh comhsheasmhach leis na torthaí tástála feidhmíochta.
Taispeánann Figiúr 5 cuar cruas na coda comhthreomhar de shampla Uimh. 4 agus an suíomh briste. Is féidir a fháil amach go bhfuil an níos faide ar shiúl ón líne roinnte uisce-fuaraithe, an níos ísle ar an cruas an deireadh múchadh moill. Ag an am céanna, tá an suíomh briste freisin ag an deireadh ina bhfuil an cruas is ísle, bristeacha 86HB. Ó Tábla 2, faightear nach bhfuil beagnach aon dífhoirmiúchán plaisteach ag an deireadh uisce-fuaraithe. Ó Tábla 1, faightear go laghdaítear feidhmíocht an tsampla (neart teanntachta 298MPa, toradh 266MPa) go suntasach. Níl an neart teanntachta ach 298MPa, rud nach sroicheann neart toraidh an deireadh uisce-fhuaraithe (315MPa). Tá necking síos déanta ag an deireadh nuair a bhíonn sé níos ísle ná 315MPa. Roimh briste, níor tharla ach dífhoirmiúchán leaisteacha sa limistéar uisce-fhuaraithe. De réir mar a d'imigh an strus, d'imigh an brú ag an deireadh uisce-fhuaraithe. Mar thoradh air sin, níl aon athrú beagnach ar an méid dífhoirmithe sa chrios uisce-fuaraithe i dTábla 2. Briseann an sampla ag deireadh na tine ráta moille, laghdaítear an limistéar dífhoirmithe, agus is é an cruas deiridh an ceann is ísle, rud a fhágann go bhfuil laghdú suntasach ar thorthaí feidhmíochta.
Tóg samplaí ón limistéar múchta moille 100% ag deireadh an eiseamail 400mm. Taispeánann Figiúr 6 an cuar cruas. Laghdaítear cruas an ailt comhthreomhar go dtí thart ar 83-84HB agus tá sé sách cobhsaí. Mar gheall ar an bpróiseas céanna, tá an fheidhmíocht thart ar an gcéanna. Ní fhaightear patrún soiléir sa suíomh briste. Tá feidhmíocht an chóimhiotail níos ísle ná feidhmíocht an tsampla múchta uisce.
D'fhonn iniúchadh breise a dhéanamh ar rialtacht feidhmíochta agus briste, roghnaíodh an t-alt comhthreomhar den eiseamal teanntachta in aice leis an bpointe cruas is ísle (77HB). Ó Tábla 1, fuarthas amach go laghdaíodh an fheidhmíocht go suntasach, agus bhí an chuma ar an bpointe briste ag an bpointe cruas is ísle i bhFíor 2.
2.3 Torthaí anailíse ANSYS
Taispeánann Figiúr 7 torthaí insamhalta ANSYS ar chuair fuaraithe ag suíomhanna éagsúla. Is féidir a fheiceáil gur thit teocht an tsampla sa limistéar uisce-fuaraithe go tapa. Tar éis 5s, thit an teocht go dtí faoi bhun 100 ° C, agus ag 80mm ón líne roinnte, thit an teocht go dtí thart ar 210 ° C ag 90s. Is é 3.5°C/s an meánlaghdú teochta. Tar éis 90 soicind sa limistéar fuaraithe aer teirminéil, titeann an teocht go dtí thart ar 360 ° C, le meánráta titim de 1.9 ° C / s.
Trí anailís feidhmíochta agus torthaí insamhalta, fuarthas amach go bhfuil feidhmíocht an limistéir uisce-fuaraithe agus an limistéar múchadh mhoillithe ina patrún athraithe a laghdaíonn ar dtús agus ansin méadú beag. Nuair a chuireann fuarú uisce isteach in aice leis an líne roinnte, is cúis le seoladh teasa an sampla i limistéar áirithe a thiteann ag ráta fuaraithe níos lú ná an ráta fuaraithe uisce (3.5°C/s). Mar thoradh air sin, chuir Mg2Si, a solidified isteach sa mhaitrís, deascadh i gcainníochtaí móra sa réimse seo, agus thit an teocht go dtí thart ar 210 ° C tar éis 90 soicind. Mar thoradh ar an méid mór deascadh Mg2Si bhí éifeacht níos lú fuaraithe uisce tar éis 90 s. Laghdaíodh an méid céim neartú Mg2Si deascadh tar éis cóireála ag dul in aois go mór, agus laghdaíodh an fheidhmíocht samplach ina dhiaidh sin. Mar sin féin, is lú an tionchar atá ag seoladh teasa an fhuaraithe uisce ar an gcrios múchta moillithe i bhfad ar shiúl ón líne roinnte, agus fuaraíonn an cóimhiotal sách mall faoi choinníollacha fuaraithe aeir (ráta fuaraithe 1.9 ° C / s). Níl ach cuid bheag de chéim Mg2Si deascadh go mall, agus tá an teocht 360C tar éis 90s. Tar éis fuarú uisce, tá an chuid is mó de chéim Mg2Si fós sa mhaitrís, agus scaipeann sé agus deascann sé tar éis dul in aois, a bhfuil ról neartaithe aige.
3. Conclúid
Fuarthas amach trí thurgnaimh go mbeidh múchadh moill ina chúis le cruas an chrios múchadh mhoillithe ag an áit a dtrasnaíonn múchadh gnáth agus múchadh moill a laghdú ar dtús agus ansin méadú beag go dtí go cobhsaíonn sé ar deireadh.
Maidir le 6061 cóimhiotal alúmanaim, is iad na láidreachtaí teanntachta tar éis múchadh gnáth agus múchadh moill ar feadh 90 s ná 342MPa agus 288MPa faoi seach, agus is iad na láidreachtaí toraidh ná 315MPa agus 252MPa, agus comhlíonann an dá cheann na caighdeáin feidhmíochta samplacha.
Tá réigiún ann leis an cruas is ísle, a laghdaítear ó 95HB go 77HB tar éis múchadh gnáth. Tá an fheidhmíocht anseo ar an leibhéal is ísle freisin, le neart teanntachta de 271MPa agus neart toraidh de 220MPa.
Trí anailís ANSYS, fuarthas amach gur tháinig laghdú thart ar 3.5 ° C in aghaidh an tsoicind ar an ráta fuaraithe ag an bpointe feidhmíochta is ísle i gcrios múchta moille na 90idí, rud a d'fhág nach raibh réiteach soladach leordhóthanach ar chéim neartaithe chéim Mg2Si. De réir an ailt seo, is féidir a fheiceáil go bhfuil an pointe contúirte feidhmíochta le feiceáil sa limistéar múchadh moille ag an acomhal múchadh gnáth agus múchadh moill, agus nach bhfuil i bhfad ón acomhal, a bhfuil tábhacht treorach tábhachtach maidir le coinneáil réasúnta eireaball easbhrúite. dramhaíl próisis deiridh.
Arna chur in eagar ag May Jiang ó MAT Aluminium
Am postála: Lúnasa-28-2024
