Tiús mór balla 6061T6 Ní mór cóimhiotal alúmanaim a mhúchadh tar éis easbhrúite te. Mar gheall ar theorannú easbhrúite neamhleanúnach, rachaidh cuid den phróifíl isteach sa chrios fuaraithe uisce le moill. Nuair a leanfar leis an gcéad do ghearrthéarma eile a easbhrú, déanfar moill ar an gcuid seo den phróifíl. Is saincheist í an chaoi le déileáil leis an limistéar múchta moillithe a chaithfidh gach cuideachta léiriúcháin a bhreithniú. Nuair a bhíonn an dramhaíl próisis eireaball easbhrúite gearr, bíonn na samplaí feidhmíochta a thógtar uaireanta cáilithe agus uaireanta neamhcháilithe. Nuair a bhíonn sé ag athlonnú 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. Seo a leanas a chomhdhéanamh ceimiceach arna thomhas ag anailís speictreach: comhlíonann sé le GB/T 3190-1996 Caighdeán Comhdhéanamh Alúmanaim Alúmanaim 6061.
Sa turgnamh seo, tógadh cuid den phróifíl easbhrúite le haghaidh cóireála tuaslagáin sholadaigh. Roinneadh an phróifíl fhada 400mm ina dhá réimse. Bhí Limistéar 1 fuaraithe go díreach uisce agus múchadh. Fuaraíodh Limistéar 2 san aer ar feadh 90 soicind agus ansin fuaraíodh uisce. Léirítear an léaráid tástála i bhFigiúr 1.
Bhí an próifíl cóimhiotail alúmanaim 6061 a úsáideadh sa turgnamh seo easbhrúite ag easbhrúiteoir 4000ust. Is é 500 ° C teocht an mhúnla, is é 510 ° C an teocht slaite réitigh, is é 525 ° C teocht an asraon easbhrúite, is é an luas easbhrúite 2.1mm/s, úsáidtear fuarú uisce déine ard le linn an phróisis easbhrúite, agus 400mm 400mm Tógtar píosa tástála fad ó lár na próifíle críochnaithe easbhrúite. Is é an leithead samplach 150mm agus is é 10.00mm an airde.
Rinneadh na samplaí a tógadh a dheighilt agus ansin bhí siad faoi réir cóireála tuaslagáin arís. Ba é an teocht tuaslagáin ná 530 ° C agus ba é an t -am tuaslagáin ná 4 uair an chloig. Tar éis iad a thógáil amach, cuireadh na samplaí i umar uisce mór le doimhneacht uisce 100mm. Is féidir leis an umar uisce níos mó a chinntiú go n-athraíonn teocht an uisce san umar uisce mórán tar éis don sampla i gcrios 1 a bheith fuaraithe uisce, rud a choisceann an méadú ar theocht an uisce ó dhul i bhfeidhm ar dhéine fuaraithe an uisce. Le linn an phróisis fuaraithe uisce, cinntigh go bhfuil teocht an uisce laistigh de raon 20-25 ° C. Bhí na samplaí múchta ag 165 ° C*8h.
Tóg cuid den sampla 400mm ar fhad 30mm ar leithead 10mm tiubh, agus déan tástáil cruas Brinell. Déan 5 thomhas gach 10mm. Tóg meánluach na 5 chruas Brinell de réir mar a bhíonn cruas Brinell ag an bpointe seo, agus breathnaigh ar an bpatrún athraithe cruas.
Rinneadh tástáil ar airíonna meicniúla na próifíle, agus rinneadh an t -alt comhthreomhar teanntachta 60mm a rialú ag suíomhanna éagsúla den sampla 400mm chun breathnú ar na hairíonna teanntachta agus ar an suíomh briste.
Rinneadh insamhladh ar réimse teochta an mhúchadh uisce-fhuaraithe den sampla agus an múchadh tar éis moill de 90s trí bhogearraí ANSYS, agus rinneadh anailís ar rátaí fuaraithe na bpróifílí ag suíomhanna éagsúla.
2. Torthaí agus anailís thurgnamhach
2.1 Torthaí Tástála Cruas
Taispeánann Figiúr 2 an cuar athraithe cruas de shampla 400mm ar fhad arna thomhas ag tástálaí cruas Brinell (is ionann fad aonaid an abscissa agus 10mm, agus is é an scála 0 an líne roinnte idir gnáth -mhúchadh agus múchadh moillithe). Is féidir a fháil amach go bhfuil an chruas ag an deireadh uisce-fhuaraithe cobhsaí ag thart ar 95hb. Tar éis na líne roinnte idir múchadh uisce-fhuaraithe agus moill a chur ar mhúchadh fuaraithe uisce 90s, tosaíonn an cruas ag 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 measartha beag. Tar éis 130mm, d'fhan an cruas gan athrú ag thart ar 83hb. Is féidir a rá gur athraigh an ráta fuaraithe den chuid múchta moillithe mar gheall ar an éifeacht a bhí ag seoladh teasa.
2.2 Torthaí agus anailís tástála feidhmíochta
Taispeánann Tábla 2 torthaí na dturgnamh teanntachta a rinneadh ar shamplaí a tógadh ó shuíomhanna éagsúla den rannóg chomhthreomhar. Is féidir a fháil amach go bhfuil beagnach aon athrú ag neart teanntachta agus neart táirgeachta Uimh. 1 agus Uimh. 2. De réir mar a thagann deireadh leis an gcion den mhúchadh moillithe, léiríonn neart teanntachta agus neart táirgeachta an chóimhiotail treocht shuntasach anuas. Mar sin féin, tá an neart teanntachta ag gach suíomh samplála os cionn an neart caighdeánach. Ach amháin sa cheantar leis an gcruas is ísle, tá an neart toraidh níos ísle ná an caighdeán samplach, tá an fheidhmíocht samplach neamhcháilithe.
Taispeánann Figiúr 4 torthaí na n -airíonna teanntachta Uimh. Léiríonn an laghdú ar chruas go laghdaítear feidhmíocht an tsampla, ach laghdaíonn an chruas go mall, ach ag laghdú ó 95hb go dtí thart ar 91hb ag deireadh na rannóige comhthreomhara. Mar is léir ó na torthaí feidhmíochta i dTábla 1, tháinig laghdú ar an neart teanntachta ó 342MPA go 320MPA le haghaidh fuaraithe uisce. Ag an am céanna, fuarthas amach go bhfuil pointe briste an tsampla teanntachta ag deireadh na rannóige comhthreomhara leis an cruas is ísle. Tá sé seo toisc go bhfuil sé i bhfad ón bhfuarú uisce, laghdaítear feidhmíocht an chóimhiotail, agus sroicheann an deireadh an teorainn neart teanntachta ar dtús chun necking a dhéanamh. Mar fhocal scoir, briseadh ón bpointe feidhmíochta is ísle, agus tá an suíomh sosa ag teacht le torthaí na tástála feidhmíochta.
Taispeánann Figiúr 5 an cuar cruas den chuid chomhthreomhar de shamplaí Uimh. 4 agus an suíomh briste. Is féidir a fháil amach go bhfuil sé níos faide ar shiúl ón líne roinnte uisce-fhuaraithe, is ea is ísle cruas an deireadh múchta moillithe. Ag an am céanna, tá an suíomh briste ag an deireadh freisin ina bhfuil an cruas is ísle, 86hb bristeacha. Ó Tábla 2, faightear amach nach bhfuil beagnach aon dífhoirmiúchán plaisteach ag an deireadh uisce-fhuaraithe. Ó Tábla 1, faightear amach go laghdaítear go mór an fheidhmíocht shamplach (neart teanntachta 298MPA, toradh 266MPA). Níl sa neart teanntachta ach 298MPA, nach sroicheann neart táirgeachta na foircinn uisce-fhuaraithe (315MPA). Tá an deireadh tar éis necking a dhéanamh nuair a bhíonn sé níos ísle ná 315MPA. Roimh briseadh, níor tharla ach dífhoirmiúchán leaisteach sa limistéar fuaraithe uisce. De réir mar a chuaigh an strus as feidhm, chuaigh an brú ag an deireadh uisce-fhuaraithe. Mar thoradh air sin, níl aon athrú ar an méid dífhoirmithe sa chrios fuaraithe uisce i dTábla 2. Briseann an sampla ag deireadh an tine ráta moillithe, laghdaítear an limistéar dífhoirmithe, agus is é an cruas deiridh an ceann is ísle, agus mar thoradh air sin tá laghdú suntasach ar thorthaí feidhmíochta.
Tóg samplaí ón limistéar múchta 100% moillithe ag deireadh an eiseamail 400mm. Taispeánann Figiúr 6 an cuar cruas. Laghdaítear cruas na rannóige comhthreomhara go dtí thart ar 83-84HB agus tá sé réasúnta seasmhach. Mar gheall ar an bpróiseas céanna, tá an fheidhmíocht mar an gcéanna. Níl aon phatrún soiléir le fáil sa suíomh briste. Tá feidhmíocht an chóimhiotail níos ísle ná feidhmíocht an tsampla uisce-uisce.
D'fhonn rialtacht na feidhmíochta agus an bhriste a fhiosrú tuilleadh, roghnaíodh an chuid chomhthreomhar den eiseamal teanntachta in aice leis an bpointe cruas is ísle (77hb). Ó Tábla 1, fuarthas amach gur laghdaíodh an fheidhmíocht go mór, agus go raibh an pointe briste le feiceáil ag an bpointe cruas is ísle i bhFíor 2.
2.3 Torthaí Anailíse ANSYS
Taispeánann Figiúr 7 torthaí insamhalta ANSYS de chuair fuaraithe ag suíomhanna éagsúla. Is féidir a fheiceáil gur thit teocht an tsampla sa limistéar fuaraithe uisce 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 an meán -titim teochta ná 3.5 ° C/s. Tar éis 90 soicind sa limistéar fuaraithe aeir teirminéil, titeann an teocht go dtí thart ar 360 ° C, le meánráta titim de 1.9 ° C/s.
Trí anailís feidhmíochta agus torthaí insamhalta, faightear amach gur patrún athraithe é feidhmíocht an limistéir fuaraithe uisce agus an limistéir mhúchta moillithe a laghdaíonn an chéad agus a mhéadaíonn beagán. Mar gheall ar fhuarú uisce in aice leis an líne deighilte, is é is cúis le seoladh teasa ná go dtitfidh an sampla i limistéar áirithe ag ráta fuaraithe níos lú ná an fuarú uisce (3.5 ° C/s). Mar thoradh air sin, rinne MG2SI, a dhaingnigh isteach sa mhaitrís, a bhí deasctha i gcainníochtaí móra sa limistéar seo, agus thit an teocht go dtí thart ar 210 ° C tar éis 90 soicind. Mar thoradh ar an méid mór MG2SI a bhí deasctha, bhí éifeacht níos lú ag fuarú uisce tar éis 90 s. Laghdaíodh go mór an méid de chéim neartú MG2SI a bhí deasctha tar éis cóireála aosaithe, agus laghdaíodh an fheidhmíocht shamplach ina dhiaidh sin. Mar sin féin, is lú an tionchar a bhíonn ag seoladh teasa fuaraithe uisce ar an gcrios múchta moillithe i bhfad ar shiúl ón líne roinnte, agus fuaraíonn an cóimhiotal go mall faoi choinníollacha fuaraithe aeir (ráta fuaraithe 1.9 ° C/s). Níl ach cuid bheag den chéim MG2SI ag maolú go mall, agus is é an teocht 360C tar éis 90s. Tar éis fuaraithe uisce, tá an chuid is mó den chéim MG2SI fós sa mhaitrís, agus scaipeann agus deascadh tar éis dó dul in aois, a bhfuil ról neartaithe aige.
3. Conclúid
Fuarthas amach trí thurgnaimh go gcuirfidh múchadh moillithe cruas an chrios múchta moillithe ag crosbhealach gnáth -mhúchadh agus múchadh moillithe chun laghdú a dhéanamh ar an gcéad dul síos agus ansin méadú beagán go dtí go gcobhfaidh sé ar deireadh.
I gcás 6061 cóimhiotal alúmanaim, is iad na láidreachtaí teanntachta tar éis gnáth -mhúchadh agus múchadh moillithe do 90 s ná 342MPA agus 288MPA faoi seach, agus is iad na láidreachtaí táirgeachta ná 315MPA agus 252MPA, a chomhlíonann na caighdeáin feidhmíochta samplacha.
Tá réigiún ann leis an gcruas is ísle, a laghdaítear ó 95hb go 77hb tar éis gnáth -mhúchadh. Is é an fheidhmíocht anseo an ceann is ísle freisin, le neart teanntachta de 271MPA agus neart táirgeachta 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 sna 90í, rud a d'fhág nach raibh tuaslagán soladach neamhleor den chéim Mg2Si neartú mar thoradh air. De réir an ailt seo, is féidir a fheiceáil go bhfuil an pointe contúirte feidhmíochta le feiceáil sa limistéar múchta moillithe ag acomhal gnáth -mhúchadh agus múchadh moillithe, agus nach bhfuil sé i bhfad ón acomhal, a bhfuil tábhacht threorach thábhachtach aige maidir le coinneáil réasúnach eireaball easbhrúite a choinneáil dramhaíl próisis deiridh.
Arna chur in eagar ag Bealtaine Jiang ó Mat Aluminum
Am Post: Lúnasa-28-2024
