6063 Baineann cóimhiotal alúmanaim leis an gcóimhiotal alúmanaim teas-in-chóirithe atá in-chóimhiotail. Tá feidhmíocht mhúnlaithe easbhrúite den scoth aige, friotaíocht creimthe maith agus airíonna meicniúla cuimsitheacha. Úsáidtear é go forleathan freisin i dtionscal na ngluaisteán mar gheall ar a dhathú ocsaídiúcháin éasca. Le luasghéarú treocht na ngluaisteán éadrom, tá méadú tagtha ar chur i bhfeidhm 6063 ábhar easbhrúite cóimhiotail alúmanaim i dtionscal na ngluaisteán.
Bíonn tionchar ag microstruchtúr agus airíonna na n -ábhar easbhrúite ag éifeachtaí comhcheangailte luas easbhrúite, teocht easbhrúite agus cóimheas easbhrúite. Ina measc, is é an brú easbhrúite, an éifeachtúlacht táirgthe agus an trealamh táirgthe a chinneann an cóimheas easbhrúite go príomha. Nuair a bhíonn an cóimheas easbhrúite beag, tá an dífhoirmiúchán cóimhiotail beag agus níl an mionchoigeartú microstruchtúir soiléir; Is féidir leis an gcóimheas easbhrúite a mhéadú na grán a bheachtú go mór, an dara céim garbh a bhriseadh suas, microstruchtúr aonfhoirmeach a fháil, agus airíonna meicniúla an chóimhiotail a fheabhsú.
6061 agus 6063 Déantar cóimhiotalú dinimiciúil ar chóimhiotail alúmanaim le linn an phróisis easbhrúite. Nuair a bhíonn an teocht easbhrúite tairiseach, de réir mar a mhéadaíonn an cóimheas easbhrúite, laghdaíonn an méid gráin, tá an chéim neartú scaipthe go mín, agus méadaíonn neart teanntachta agus fadú an chóimhiotail dá réir; Mar sin féin, de réir mar a mhéadaíonn an cóimheas easbhrúite, méadaíonn an fórsa easbhrúite a theastaíonn don phróiseas easbhrúite freisin, rud a fhágann go n -ardóidh teocht inmheánach an chóimhiotail, agus go laghdódh teocht inmheánach an chóimhiotail, agus go laghdófaí an táirge. Déanann an turgnamh seo staidéar ar an éifeacht a bhíonn ag cóimheas easbhrúite, go háirithe cóimheas easbhrúite mór, ar mhicrostruchtúr agus airíonna meicniúla 6063 cóimhiotal alúmanaim.
1 Ábhar agus modhanna turgnamhacha
Is é an t -ábhar turgnamhach ná 6063 cóimhiotal alúmanaim, agus taispeántar an comhdhéanamh ceimiceach i dTábla. Cóireáil ag 560 ℃ ar feadh 6 h. Déantar an billet a théamh go 470 ℃ agus coinnítear te é. Is é 420 ℃ teocht réamhthéamh an bhairille easbhrúite, agus is é 450 ℃ teocht réamhthéamh an mhúnla. Nuair a bhíonn an luas easbhrúite (luas gluaiseachta slat easbhrúite) v = 5 mm/s fós gan athrú, déantar 5 ghrúpa de thástálacha cóimheas easbhrúite difriúla, agus is iad na cóimheasa easbhrúite R 17 (a fhreagraíonn don trastomhas poll bás D = 12 mm), 25 (d = 10 mm), 39 (d = 8 mm), 69 (d = 6 mm), agus 156 (d = 4 mm).
Tábla 1 Comhdhéanamh Ceimiceach de 6063 AL Alloy (wt/%)
Tar éis meilt páipéar gainimh agus snasú meicniúil, bhí na samplaí miotalacha eitseáilte le himoibrí HF le codán toirte de 40% ar feadh thart ar 25 s, agus breathnaíodh struchtúr miotail na samplaí ar mhicreascóp optúil Leica-5000. Gearradh sampla anailíse uigeachta le méid 10 mm × 10 mm ó lár na coda fadaimseartha den tslat easbhrúite, agus rinneadh meilt meicniúil agus eitseáil chun an ciseal struis dromchla a bhaint. Rinneadh na figiúirí cuaille neamhiomlána de na trí eitleán criostail {111}, {200}, agus {220} den sampla a thomhas ag an Anailíseoir díraonta X-Ray XPER MRD de chuid na Cuideachta Panalytical, agus rinneadh na sonraí uigeachta a phróiseáil agus a anailísiú De réir X′PERT Sonraí View agus bogearraí uigeachta X′PERT.
Tógadh an t -eiseamal teanntachta den chóimhiotal teilgthe ó lár an tinne, agus gearradh an t -eiseamal teanntachta feadh an treo easbhrúite tar éis easbhrúite. Ba é méid an limistéir thomhsaire φ4 mm × 28 mm. Rinneadh an tástáil teanntachta ag baint úsáide as meaisín tástála ábhair uilíoch Sans CMT5105 le ráta teanntachta de 2 mm/min. Ríomhadh meánluach na dtrí eiseamal caighdeánacha mar na sonraí maoine meicniúla. Breathnaíodh moirfeolaíocht briste na n-eiseamal teanntachta ag baint úsáide as micreascóp leictreon scanadh íseal-macasamhlú (Quanta 2000, FEI, SAM).
2 thorthaí agus plé
Taispeánann Figiúr 1 an microstruchtúr miotalach den chóimhiotal alúmanaim AS-Cast 6063 roimh agus tar éis cóireála homogenization. Mar a thaispeántar i bhFigiúr 1A, tá éagsúlacht i méid na ngrán α-al sa microstruchtúr mar a chaitheann siad, bailíonn líon mór céimeanna β-al9FE2SI2 ag na teorainneacha gráin, agus tá líon mór céimeanna gráinneach MG2SI ann taobh istigh de na grán. Tar éis don tinne a bheith homaiginithe ag 560 ℃ ar feadh 6 h, díscaoileadh an chéim eutectic neamh-chothromaíochta idir na dendrites cóimhiotail de réir a chéile, díscaoileadh na heilimintí cóimhiotail isteach sa mhaitrís, bhí an microstruchtúr aonfhoirmeach, agus bhí an meánmhéid gráin thart ar 125 μm (Figiúr 1B 1B ).
Roimh homogenization
Tar éis cóireála a dhéanamh ag 600 ° C ar feadh 6 uair an chloig
Fig.1 Struchtúr Miotalach de 6063 Cóimhiotal Alúmanaim roimh agus tar éis cóireála homogenization
Taispeánann Figiúr 2 cuma 6063 barraí cóimhiotail alúmanaim le cóimheasa easbhrúite éagsúla. Mar a thaispeántar i bhFigiúr 2, tá cáilíocht dhromchla 6063 barraí cóimhiotail alúmanaim atá easbhrúite le cóimheasa easbhrúite éagsúla go maith, go háirithe nuair a mhéadaítear an cóimheas easbhrúite go 156 (a chomhfhreagraíonn don luas asraon easbhrúite barra de 48 m/min), níl aon fós ann lochtanna easbhrúite amhail scoilteanna agus feannadh ar dhromchla an bharra, ag léiriú go bhfuil feidhmíocht easbhrúite te ag 6063 cóimhiotal alúmanaim faoi chóimheas ardluais agus easbhrúite mór.
Fig.2 cuma 6063 slata cóimhiotail alúmanaim le cóimheasa easbhrúite éagsúla
Taispeánann Figiúr 3 microstruchtúr miotalach na rannóige fadaimseartha den bharra cóimhiotail alúmanaim 6063 le cóimheasa easbhrúite éagsúla. Taispeánann struchtúr gráin an bharra le cóimheasa easbhrúite éagsúla céimeanna éagsúla fadú nó mionchoigeartaithe. Nuair a bhíonn an cóimheas easbhrúite 17, tá na grán bunaidh fadaithe feadh an treo easbhrúite, in éineacht le líon beag grán athchriostalaithe a fhoirmiú, ach tá na grán fós sách garbh, le meánmhéid gráin de thart ar 85 μm (Figiúr 3A) . Nuair a bhíonn an cóimheas easbhrúite 25, tarraingítear na grán níos caol, méadaíonn líon na ngrán athchriostalaithe, agus laghdaíonn an meánmhéid gráin go dtí thart ar 71 μm (Figiúr 3B); Nuair a bhíonn an cóimheas easbhrúite 39, ach amháin i gcás líon beag grán dífhoirmithe, tá an microstruchtúr comhdhéanta go bunúsach de ghráinní athchriostalaithe cothrománach de mhéid míchothrom, le meánmhéid gráin de thart ar 60 μm (Figiúr 3C); Nuair a bhíonn an cóimheas easbhrúite 69, tá an próiseas athchriostalaithe dinimiciúil críochnaithe go bunúsach, rinneadh na gráin bhunaidh garbh a chlaochlú go hiomlán ina ngrán atá struchtúrtha go haonfhoirmeach, agus déantar an meánmhéid gráin a scagadh go dtí thart ar 41 μm (Figiúr 3D); Nuair a bhíonn an cóimheas easbhrúite 156, le dul chun cinn iomlán an phróisis aisíoctha dinimiciúil, tá an microstruchtúr níos aonfhoirmí, agus déantar méid an ghrá a scagadh go mór go dtí thart ar 32 μm (Figiúr 3E). Leis an méadú ar an gcóimheas easbhrúite, téann an próiseas athchriostalaithe dinimiciúil ar aghaidh go hiomlán, éiríonn an microstruchtúr cóimhiotail níos aonfhoirmí, agus déantar méid an ghrá a scagadh go suntasach (Figiúr 3F).
Fig.3 Struchtúr Miotalach agus Méid Gráin na Roinne Fadaimseartha de 6063 slata cóimhiotail alúmanaim le cóimheasa easbhrúite éagsúla
Taispeánann Figiúr 4 na figiúirí cuaille inbhéartach de 6063 barraí cóimhiotail alúmanaim le cóimheasa easbhrúite éagsúla feadh an treo easbhrúite. Is féidir a fheiceáil go gcruthaíonn microstructures barraí cóimhiotail le cóimheasa easbhrúite éagsúla treoshuíomh fabhrach soiléir. Nuair a bhíonn an cóimheas easbhrúite 17, déantar uigeacht níos laige <115>+<15> (Figiúr 4A); Nuair a bhíonn an cóimheas easbhrúite 39, is iad na comhpháirteanna uigeachta an t -uigeacht níos láidre go príomha agus méid beag uigeachta lag <115> (Figiúr 4B); Nuair a bhíonn an cóimheas easbhrúite 156, is iad na comhpháirteanna uigeachta an uigeacht <100> le neart méadaithe go mór, agus imíonn an uigeacht <115> (Figiúr 4C). Tá sé léirithe ag staidéir go gcruthaíonn miotail chiúbacha aghaidh-lárnaithe go príomha uigeachtaí sreinge le linn easbhrúite agus líníochta. Nuair a dhéantar an uigeacht, léiríonn airíonna meicniúla teocht an tseomra an cóimhiotal anisotropy soiléir. Méadaíonn an neart uigeachta leis an méadú ar an gcóimheas easbhrúite, ag léiriú go méadaíonn líon na ngrán i dtreo criostail áirithe atá comhthreomhar leis an treo easbhrúite sa chóimhiotal de réir a chéile, agus méadaíonn neart teanntachta fadaimseartha an chóimhiotail. I measc na meicníochtaí neartaithe de 6063 Ábhair easbhrúite te alúmanaim tá neartú gráin mhín, neartú díláithrithe, neartú uigeachta, srl.
Fig.4 Léaráid Pole Droim ar Ais de 6063 slata cóimhiotail alúmanaim le cóimheasa easbhrúite éagsúla feadh an treo easbhrúite
Is éard atá i bhFigiúr 5 ná histeagram de na hairíonna teanntachta de 6063 cóimhiotal alúmanaim tar éis dífhoirmithe ag cóimheasa easbhrúite éagsúla. Is é neart teanntachta an chóimhiotail theilgthe ná 170 MPa agus is é 10.4%an fadú. Tá feabhas suntasach tagtha ar neart agus fadú teanntachta an chóimhiotail tar éis easbhrúite, agus de réir a chéile méadaíonn an neart teanntachta agus an fadú de réir a chéile leis an méadú ar an gcóimheas easbhrúite. Nuair a bhíonn an cóimheas easbhrúite 156, sroicheann neart teanntachta agus fadú an chóimhiotail an t -uasluach, atá 228 MPa agus 26.9%, faoi seach, atá thart ar 34% níos airde ná neart teanntachta an chóimhiotail theilgthe agus thart ar 158% níos airde ná thart ar 158% níos airde ná thart ar 158% An fadú. Tá neart teanntachta 6063 cóimhiotal alúmanaim a fhaightear le cóimheas mór easbhrúite gar don luach neart teanntachta (240 MPa) a fhaightear trí easbhrúite uilleach 4-phas (ECAP), atá i bhfad níos airde ná an luach neart teanntachta (171.1 MPa) a fhaightear ag easbhrúite 1-phas ECAP de 6063 cóimhiotal alúmanaim. Is féidir a fheiceáil gur féidir le cóimheas mór easbhrúite feabhas a chur ar airíonna meicniúla an chóimhiotail go pointe áirithe.
Tagann feabhas a chur ar airíonna meicniúla an chóimheasa cóimhiotail trí neartú mionchoigeartaithe gráin den chuid is mó. De réir mar a mhéadaíonn an cóimheas easbhrúite, déantar na grán a scagadh agus méadaíonn an dlús díláithrithe. Is féidir le níos mó teorainneacha gráin in aghaidh an cheantair aonaid bac a chur ar ghluaiseacht na ndí -dhíspreagadh go héifeachtach, in éineacht le gluaiseacht fhrithpháirteach agus le díláithriú a dhíspreagadh, rud a fheabhsaíonn neart an chóimhiotail. An míne is féidir na grán, na teorainneacha gráin is mó a thortáiltear, agus an dífhoirmiúchán plaisteach a scaipeadh i níos mó grán, nach bhfuil ina chabhair do fhoirmiú scoilteanna, gan trácht ar iomadú scoilteanna. Is féidir níos mó fuinnimh a shú isteach le linn an phróisis briste, rud a fheabhsaíonn plaisteacht an chóimhiotail.
Fíor.5 Airíonna teanntachta 6063 cóimhiotal alúmanaim tar éis réitigh agus easbhrúite
Léirítear moirfeolaíocht briste teanntachta an chóimhiotail tar éis dífhoirmithe le cóimheasa easbhrúite difriúla i bhFíor 6. Níor aimsíodh aon dimples i moirfeolaíocht briste an tsampla AS-teilg , ag léiriú go raibh an mheicníocht briste teanntachta den chóimhiotal mar a bhí ag caitheamh briste den chuid is mó. Tá athrú suntasach tagtha ar mhoirfeolaíocht briste an chóimhiotail tar éis an easbhrúite, agus tá an briste comhdhéanta de líon mór dimples chothrománach, rud a léiríonn go bhfuil meicníocht briste an chóimhiotail tar éis easbhrúite tar éis athrú ó bhriseadh briste go briste insínte. Nuair a bhíonn an cóimheas easbhrúite beag, tá na dimples éadomhain agus tá an méid dimple mór, agus tá an dáileadh míchothrom; De réir mar a mhéadaíonn an cóimheas easbhrúite, méadaíonn líon na dimples, tá an méid dimple níos lú agus tá an dáileadh aonfhoirmeach (Figiúr 6b ~ f), rud a chiallaíonn go bhfuil plasticity níos fearr ag an gcóimhiotal, atá ag teacht le torthaí na dtástálacha meicniúla airíonna thuas.
3 Conclúid
Sa turgnamh seo, rinneadh anailís ar na héifeachtaí a bhaineann le cóimheasa easbhrúite difriúla ar mhicrostruchtúr agus airíonna 6063 cóimhiotal alúmanaim faoin gcoinníoll nach raibh aon athrú ar mhéid an bhilleáin, ar an teocht teasa agus ar an luas easbhrúite. Seo a leanas na conclúidí:
1) Tarlaíonn athchriostalú dinimiciúil i 6063 cóimhiotal alúmanaim le linn easbhrúite te. Leis an méadú ar an gcóimheas easbhrúite, déantar na grán a scagadh go leanúnach, agus déantar na grán atá fadaithe ar feadh an treo easbhrúite a chlaochlú ina ngrán athchúrsáilte cothrom le chéile, agus méadaítear neart uigeacht sreinge <100> go leanúnach.
2) Mar gheall ar an éifeacht a bhíonn ag neartú gráin mhín, feabhsaítear airíonna meicniúla an chóimhiotail leis an méadú ar an gcóimheas easbhrúite. Laistigh de raon na bparaiméadar tástála, nuair a bhíonn an cóimheas easbhrúite 156, sroicheann neart teanntachta agus fadú an chóimhiotail na luachanna uasta de 228 MPa agus 26.9%, faoi seach.
Fig.6 Morphologies briste teanntachta de 6063 cóimhiotal alúmanaim tar éis réitigh agus easbhrúite
3) Tá moirfeolaíocht briste an eiseamail AS-teilgthe comhdhéanta de limistéir chothroma agus imill cuimilte. Tar éis easbhrúite, tá an briste comhdhéanta de líon mór dimples chothrománach, agus déantar an mheicníocht briste a chlaochlú ó bhriseadh brittle go briste insínte.
Am Post: Samhain-30-2024
