Gwo epesè miray 6061T6 alyaj aliminyòm bezwen yo dwe janm mouri apre èkstruzyon cho. Akòz limit la nan èkstruzyon diskontinu, yon pati nan pwofil la pral antre nan zòn nan dlo-refwadisman ak yon reta. Lè pwochen an kout se kontinye ap sòti, pati sa a nan pwofil la pral sibi reta asouvisman. Ki jan fè fas ak zòn nan reta reta se yon pwoblèm ke chak konpayi pwodiksyon bezwen konsidere. Lè dechè nan pwosesis fen èkstruzyon se kout, echantiyon yo pèfòmans pran yo pafwa kalifye epi pafwa formidable. Lè yo kontwole soti nan bò a, se pèfòmans lan ki kalifye ankò. Atik sa a bay eksplikasyon ki koresponn lan nan eksperyans yo.
1. Materyèl tès ak metòd
Materyèl yo itilize nan eksperyans sa a se 6061 alyaj aliminyòm. Konpozisyon chimik li yo mezire pa analiz espèk se jan sa a: li konfòm ak GB/T 3190-1996 Entènasyonal 6061 aliminyòm konpozisyon alyaj estanda.
Nan eksperyans sa a, yo te pran yon pati nan pwofil la sòti pou tretman solisyon solid. Te pwofil la long 400mm divize an de zòn. Zòn 1 te dirèkteman dlo-refwadi ak janm pase. Zòn 2 te refwadi nan lè a pou 90 segonn ak Lè sa a, dlo-refwadi. Yo montre dyagram tès la nan Figi 1.
Pwofil alyaj aliminyòm 6061 yo te itilize nan eksperyans sa a te sòti nan yon èkstrude 4000ust. Tanperati a mwazi se 500 ° C, tanperati a baton Distribisyon se 510 ° C, tanperati a priz èkstruzyon se 525 ° C, vitès la èkstruzyon se 2.1mm/s, segondè entansite dlo refwadisman itilize pandan pwosesis la extrusion, ak yon 400mm Se moso tès longè yo te pran nan mitan an nan pwofil la sòti extruded. Lajè echantiyon an se 150mm ak wotè a se 10.00mm.
Echantiyon yo te pran yo te patisyon ak Lè sa a, sibi tretman solisyon ankò. Tanperati a solisyon te 530 ° C ak tan an solisyon te 4 èdtan. Apre yo fin pran yo soti, echantiyon yo te mete yo nan yon tank dlo gwo ak yon pwofondè dlo nan 100mm. Pi gwo tank dlo a kapab asire ke tanperati dlo a nan tank dlo a chanje ti kras apre echantiyon an nan zòn 1 se dlo-refwadi, anpeche ogmantasyon nan tanperati dlo a soti nan afekte entansite a refwadisman dlo. Pandan pwosesis refwadisman dlo a, asire ke tanperati dlo a se nan ranje 20-25 ° C. Echantiyon yo te gen laj yo te gen laj nan 165 ° C*8h.
Pran yon pati nan echantiyon an 400mm long 30mm lajè 10mm epè, ak fè yon tès Brinell dite. Fè 5 mezi chak 10mm. Pran valè an mwayèn nan 5 dite yo Brinell kòm rezilta a dite Brinell nan pwen sa a, epi obsève modèl la chanje dite.
Pwopriyete mekanik yo nan pwofil la yo te teste, ak rupture paralèl seksyon 60mm a te kontwole nan pozisyon diferan nan echantiyon an 400mm yo obsève pwopriyete yo rupture ak kote ka zo kase.
Te jaden an tanperati nan dlo-refwadi asouvisman nan echantiyon an ak asouvisman an apre yon reta nan 90s fo nan lojisyèl ANSYS, ak pousantaj yo refwadisman nan Des yo nan pozisyon diferan yo te analize.
2. Rezilta eksperimantal ak analiz
2.1 Rezilta tès dite
Figi 2 montre koub la chanje dite nan yon echantiyon long 400mm mezire pa yon tèsteur Brinell dite (longè a inite nan absis la reprezante 10mm, ak echèl la 0 se liy lan divize ant asouvisman nòmal ak reta reta). Li kapab jwenn ke dite a nan fen dlo-refwadi a se ki estab nan alantou 95HB. Apre liy lan divize ant dlo-refwadisman asouvisman ak reta 90s dlo-refwadisman asouvisman, dite a kòmanse dekline, men to a n bès se ralanti nan etap la byen bonè. Apre 40mm (89hb), dite a gout sevè, ak gout nan valè ki pi ba (77hb) nan 80mm. Apre 80mm, dite a pa t 'kontinye diminye, men ogmante nan yon sèten limit. Ogmantasyon an te relativman ti. Apre 130mm, dite a rete chanje nan alantou 83hb. Li kapab espekile ke akòz efè a nan kondiksyon chalè, pousantaj la refwadisman nan reta pati a quenching chanje.
2.2 Rezilta tès pèfòmans ak analiz
Tablo 2 montre rezilta yo nan eksperyans rupture ki fèt sou echantiyon yo te pran nan pozisyon diferan nan seksyon an paralèl. Li ka jwenn ke fòs la rupture ak sede fòs nan nimewo 1 ak nimewo 2 gen prèske pa gen okenn chanjman. Kòm pwopòsyon an nan reta reta fini ogmante, fòs la rupture ak sede fòs nan alyaj la montre yon siyifikatif tandans anba. Sepandan, fòs la rupture nan chak kote pran echantiyon se pi wo a fòs la estanda. Se sèlman nan zòn nan ki gen dite ki pi ba a, fòs la sede se pi ba pase estanda a echantiyon, pèfòmans nan echantiyon se formidable.
Figi 4 montre pwopriyete yo rupture rezilta nan echantiyon No. 3. Li ka jwenn nan Figi 4 ki pi lwen nan liy lan divize, pi ba a dite a nan fen reta a reta. Diminisyon an nan dite endike ke se pèfòmans nan echantiyon an redwi, men dite a diminye tou dousman, sèlman diminye soti nan 95HB a sou 91HB nan fen seksyon an paralèl. Kòm ou ka wè nan rezilta yo pèfòmans nan tablo 1, fòs la rupture diminye soti nan 342MPA 320MPA pou refwadisman dlo. An menm tan an, li te jwenn ke pwen an ka zo kase nan echantiyon an rupture se tou nan fen seksyon an paralèl ak dite ki pi ba a. Sa a se paske li se byen lwen soti nan refwadisman nan dlo, se pèfòmans nan alyaj redwi, ak fen a rive nan limit la fòs rupture premye yo fòme yon necking desann. Finalman, kraze soti nan pwen an pèfòmans ki pi ba, ak pozisyon nan repo ki konsistan avèk rezilta yo tès pèfòmans.
Figi 5 montre koub la dite nan seksyon an paralèl nan echantiyon No 4 ak pozisyon nan ka zo kase. Li kapab jwenn ke pi lwen nan lwen dlo-refwadisman liy lan divize, pi ba a dite a nan fen reta a. An menm tan an, kote a ka zo kase se tou nan fen a kote dite a se pi ba, 86hb ka zo kase. Soti nan tablo 2, li te jwenn ke gen prèske pa gen okenn deformation plastik nan fen a dlo-refwadi. Soti nan tablo 1, li te jwenn ke pèfòmans nan echantiyon (rupture fòs 298MPA, sede 266MPA) se siyifikativman redwi. Fòs la rupture se sèlman 298MPA, ki pa rive nan fòs la sede nan fen a dlo-refwadi (315MPA). Fen an te fòme yon necking desann lè li se pi ba pase 315MPa. Anvan ka zo kase, sèlman deformation elastik ki te fèt nan zòn nan dlo-refwadi. Kòm estrès la disparèt, souch lan nan fen a dlo-refwadi disparèt. Kòm yon rezilta, kantite lajan an deformation nan zòn nan dlo-refwadisman nan tablo 2 gen prèske pa gen okenn chanjman. Echantiyon an kraze nan fen dife a pousantaj reta, se zòn nan defòme redwi, ak dite nan fen se ki pi ba a, ki kapab lakòz yon rediksyon enpòtan nan rezilta pèfòmans.
Pran echantiyon soti nan 100% reta zòn nan asouvisman nan fen echantiyon an 400mm. Figi 6 montre koub la dite. Dite a nan seksyon an paralèl redwi a sou 83-84HB ak se relativman ki estab. Akòz menm pwosesis la, pèfòmans lan se apeprè menm bagay la. Pa gen okenn modèl evidan yo te jwenn nan pozisyon an ka zo kase. Pèfòmans nan alyaj se pi ba pase sa yo ki an echantiyon dlo-a.
Yo nan lòd yo plis eksplore regilarite nan pèfòmans ak ka zo kase, seksyon an paralèl nan echantiyon an rupture te chwazi tou pre pwen ki pi ba nan dite (77HB). Soti nan tablo 1, li te jwenn ke pèfòmans lan te siyifikativman redwi, ak pwen an ka zo kase parèt nan pwen ki pi ba nan dite nan Figi 2.
2.3 Rezilta analiz ANSYS
Figi 7 montre rezilta yo nan simulation ANSYS nan koub refwadisman nan pozisyon diferan. Li ka wè ke tanperati a nan echantiyon an nan zòn nan dlo-refwadisman tonbe rapidman. Apre 5s, tanperati a tonbe anba a 100 ° C, ak nan 80mm soti nan liy lan divize, tanperati a tonbe nan sou 210 ° C nan 90s. Gout nan tanperati mwayèn se 3.5 ° C/s. Apre 90 segonn nan zòn nan refwadisman lè tèminal, tanperati a gout nan sou 360 ° C, ak yon pousantaj gout mwayèn nan 1.9 ° C/s.
Atravè analiz pèfòmans ak rezilta simulation, li te jwenn ke pèfòmans nan nan zòn nan dlo-refwadisman ak reta zòn asouvisman se yon modèl chanjman ki premye diminye ak Lè sa a, ogmante yon ti kras. Afekte pa refwadisman dlo tou pre liy lan divize, kondiksyon chalè lakòz echantiyon an nan yon zòn sèten lage nan yon pousantaj refwadisman mwens pase sa yo ki an refwadisman dlo (3.5 ° C/s). Kòm yon rezilta, MG2SI, ki solidifye nan matris la, presipite nan gwo kantite nan zòn sa a, ak tanperati a tonbe nan sou 210 ° C apre 90 segonn. Gwo kantite MG2SI presipite mennen nan yon efè ki pi piti nan refwadisman dlo apre 90 s. Kantite lajan an nan MG2SI ranfòse faz presipite apre aje tretman te redwi anpil, epi yo te pèfòmans nan echantiyon imedyatman redwi. Sepandan, se zòn nan reta reta byen lwen soti nan liy lan divize mwens afekte pa dlo kondiksyon chalè refwadisman, ak alyaj la refwadi relativman tou dousman anba kondisyon refwadisman lè (refwadisman pousantaj 1.9 ° C/s). Se sèlman yon ti pati nan faz la MG2SI tou dousman presipite, ak tanperati a se 360C apre 90s. Apre refwadisman dlo, pi fò nan faz la MG2SI se toujou nan matris la, epi li gaye ak presipite apre aje, ki jwe yon wòl ranfòse.
3. Konklizyon
Li te jwenn nan eksperyans ki reta asouvisman pral lakòz dite a nan zòn nan reta reta nan entèseksyon an nan asouvisman nòmal ak reta asouvisman nan premye diminye ak Lè sa a, ogmante yon ti kras jiskaske li finalman estabilize.
Pou 6061 alyaj aliminyòm, fòs yo rupture apre nòmal asouvisman ak reta asouvisman pou 90 s yo se 342MPA ak 288MPA respektivman, ak fòs yo sede yo se 315MPA ak 252MPA, tou de nan yo ki satisfè estanda yo pèfòmans echantiyon.
Gen yon rejyon ki gen dite ki pi ba a, ki redwi de 95HB a 77HB apre nòmal asouvisman. Pèfòmans lan isit la se tou ki pi ba a, ak yon fòs rupture nan 271MPA ak yon fòs sede nan 220MPA.
Atravè analiz ANSYS, li te jwenn ke to a refwadisman nan pwen an pèfòmans ki pi ba nan 90s yo reta zòn asouvisman diminye pa apeprè 3.5 ° C pou chak dezyèm, sa ki lakòz ase solisyon solid nan faz nan faz ranfòse MG2SI. Dapre atik sa a, li ka wè ke pwen an danje pèfòmans parèt nan zòn nan reta reta nan junction de asouvisman nòmal ak reta reta, epi li se pa lwen soti nan junction a, ki te gen siyifikasyon enpòtan gide pou retansyon rezonab nan ke èkstruzyon ke. Fen dechè pwosesis.
Edited by Me Jiang soti nan Mat aliminyòm
Post tan: Aug-28-2024
