Suuri seinämän paksuus 6061T6 Alumiiniseos on sammutettava kuuman suulakepuristuksen jälkeen. Epäjatkuvan suulakepuristuksen rajoituksen vuoksi osa profiilista tulee vesijäähdytinvyöhykkeelle viiveellä. Kun seuraavaa lyhyttä harjaa jatketaan suulakepuristettaessa, tämä osa profiilista läpäisee sammutus. Viivästyneen sammutusalueen käsitteleminen on kysymys, joka jokaisen tuotantoyhtiön on otettava huomioon. Kun suulakepuristuksen hännän loppuprosessin jäte on lyhyt, otetut suorituskyvynäytteet ovat joskus päteviä ja joskus päteviä. Kun uudelleennäytteitä sivulta, suorituskyky on jälleen pätevä. Tämä artikkeli antaa vastaavan selityksen kokeiden avulla.
1. Testimateriaalit ja menetelmät
Tässä kokeessa käytetty materiaali on 6061 alumiiniseos. Sen kemiallinen koostumus, joka mitataan spektrianalyysillä, on seuraava: Se noudattaa GB/T 3190-1996 kansainvälistä 6061 alumiiniseoskoostumuksen standardia.
Tässä kokeessa otettiin osa suulakepuristetusta profiilista kiinteän liuoksen käsittelyyn. 400 mm pitkä profiili jaettiin kahteen alueeseen. Alue 1 oli suoraan vesijäähdytteinen ja sammunut. Alue 2 jäähdytettiin ilmassa 90 sekunnin ajan ja sitten vesijäähdyttiin. Testikaavio on esitetty kuvassa 1.
Tässä kokeessa käytetty 6061 alumiiniseosprofiili puristettiin 4000UST: n suulakepuristimella. Muottilämpötila on 500 ° C, valun sauvan lämpötila on 510 ° C, suulakepuristuspiste on 525 ° C, suulakepuristusnopeus on 2,1 mm/s, suulakepuristusprosessin aikana käytetään korkean intensiteetin vesijäähdytystä ja 400 mm Pituuskoe pala on otettu suulakepuristetun valmiiden profiilin keskeltä. Näytteen leveys on 150 mm ja korkeus on 10,00 mm.
Otettu näytteet jaettiin ja sitten altistettiin uudelleen liuoskäsittely. Liuoslämpötila oli 530 ° C ja liuosaika oli 4 tuntia. Niiden ottamisen jälkeen näytteet asetettiin suureen vesisäiliöön, jonka veden syvyys oli 100 mm. Suurempi vesisäiliö voi varmistaa, että vesisäiliön veden lämpötila muuttuu vähän sen jälkeen, kun vyöhykkeen 1 näyte on vesijäähdytteinen, mikä estää veden lämpötilan nousua veden jäähdytysintensiteettiin. Varmista veden jäähdytysprosessin aikana, että veden lämpötila on alueella 20-25 ° C. Sammutut näytteet vanhennettiin lämpötilassa 165 ° C*8H.
Ota osa näytettä 400 mm pitkä 30 mm leveä 10 mm paksu ja suorita Brinell -kovuuskoe. Tee 5 mittausta 10 mm: n välein. Ota viiden Brinell -kovuuden keskiarvo Brinell -kovuustuloksena tässä vaiheessa ja tarkkaile kovuuden muutoskuviota.
Profiilin mekaaniset ominaisuudet testattiin, ja vetolujuus rinnakkaisosa 60 mm: llä säädettiin 400 mm: n näytteen eri asentoissa vetolujuuden ja murtuman sijainnin tarkkailemiseksi.
Näytteen vesijäähdytteisen sammutuksen lämpötilakenttä ja 90-luvun viiveen jälkeen sammutus simuloitiin ANSYS-ohjelmiston kautta, ja profiilien jäähdytysnopeudet eri paikoissa analysoitiin.
2. kokeelliset tulokset ja analyysit
2.1 Kovuustestitulokset
Kuvio 2 esittää 400 mm: n pitkän näytteen kovuusmuutoskäyrän, jonka mitataan Brinell -kovuustesterillä (abskissan yksikköpituus edustaa 10 mm ja 0 -asteikko on jakoviiva normaalin sammutuksen ja viivästyneen sammutuksen välillä). Voidaan havaita, että vesijäähdytteisen pään kovuus on vakaa noin 95 hevosvoiman kohdalla. Vesijäähdyttämisen sammutuksen ja 90-luvun vesijäähdyttimen sammutuksen jakamisen jälkeen kovuus alkaa vähentyä, mutta lasku on hidasta varhaisessa vaiheessa. 40 mm: n (89 hevosvoiman) jälkeen kovuus putoaa voimakkaasti ja putoaa alimpaan arvoon (77 hevosvoimaa) 80 mm. 80 mm: n jälkeen kovuus ei edelleenkään vähentynyt, vaan lisääntyi tietyssä määrin. Lisäys oli suhteellisen pieni. 130 mm: n jälkeen kovuus pysyi ennallaan noin 83 hb: ssä. Voidaan spekuloida, että lämmönjohtavuuden vaikutuksen vuoksi viivästyneen sammutusosan jäähdytysnopeus muuttui.
2.2 Suorituskykytestitulokset ja analyysit
Taulukko 2 näyttää vetolujuuksien tulokset, jotka on suoritettu näytteistä, jotka on otettu rinnakkaisen osan eri sijainneista. Voidaan havaita, että nro 1 ja nro 2 vetolujuus ja satolujuus eivät ole melkein muutoksia. Kun viivästyneiden sammutuspäiden osuus kasvaa, seoksen vetolujuus ja satolujuus osoittavat merkittävän laskusuuntauksen. Vetolujuus jokaisessa näytteenottopaikassa on kuitenkin vakiolujuuden yläpuolella. Vain alhaisimmalla kovuus alueella saantolujuus on pienempi kuin näytteen standardi, näytteen suorituskyky on pätevä.
Kuvio 4 näyttää näytteen nro 3 vetolujuuden tulokset. Kuviosta 4 löytyy, että mitä kauempana jakoviivasta on, sitä pienempi viivästyneen sammutuspään kovuus. Kovuuden väheneminen osoittaa, että näytteen suorituskyky on vähentynyt, mutta kovuus pienenee hitaasti, vähenee vain 95 hevosvoiman välillä noin 91 hevosvoiman päässä rinnakkaisosan lopussa. Kuten taulukon 1 suorituskyvyn tuloksista voidaan nähdä, vetolujuus laski 342MPA: sta 320MPA: seen vesijäähdytystä varten. Samanaikaisesti havaittiin, että vetolujuuden murtumapiste on myös rinnakkaisosan lopussa pienimmän kovuuden kanssa. Tämä johtuu siitä, että se on kaukana vesijäähdytyksestä, seosten suorituskyky vähenee ja pää saavuttaa vetolujuusrajan ensin kaulan muodostamiseksi. Lopuksi, murtaudu alhaisimmasta suorituskyvystä, ja tauon sijainti on yhdenmukainen suorituskyvyn testitulosten kanssa.
Kuvio 5 esittää näytteen nro 4 rinnakkaisosan kovuuskäyrän ja murtuman asennon. Voidaan havaita, että mitä kauempana vesijäähdyttimen jakamislinjasta, sitä alhaisempi viivästyneen sammutuspään kovuus. Samanaikaisesti murtumapaikka on myös lopussa, jossa kovuus on alhaisin, 86 hevosvoiman murtumia. Taulukosta 2 havaitaan, että vesijäähdytteisessä päässä ei ole melkein muovisia muodonmuutoksia. Taulukosta 1 havaitaan, että näytteen suorituskyky (vetolujuus 298MPA, saannon 266MPA) on merkittävästi vähentynyt. Vetolujuus on vain 298mPa, joka ei saavuta vesijäähdytteisen pään (315MPa) saantolujuutta. Loppu on muodostanut kaulan alas, kun se on alle 315MPA. Ennen murtumaa vain joustavat muodonmuutokset tapahtuivat vesijäähdytteellä alueella. Kun stressi katosi, vesijäähdytteisen pään kanta katosi. Seurauksena on, että taulukon 2 vesijäähdyttämisvyöhykkeen muodonmuutosmäärällä ei ole melkein muutosta. Näyte rikkoutuu viivästyneen nopeuden tulipalon lopussa, muodonmuutos pinta -ala vähenee ja loppukluvuus on alhaisin, mikä johtaa suorituskyvyn tulosten merkittävään vähentymiseen.
Ota näytteitä 100% viivästyneestä sammutusalueelta 400 mm: n näytteen lopussa. Kuvio 6 näyttää kovuuskäyrän. Rinnakkaisosan kovuus pienenee noin 83-84HB: iin ja on suhteellisen vakaa. Saman prosessin takia suorituskyky on suunnilleen sama. Murtuman asennosta ei löydy selvää mallia. Seosten suorituskyky on pienempi kuin veden sammutun näytteen.
Suorituskyvyn ja murtuman säännöllisyyden tutkimiseksi tarkemmin vetolujuuden rinnakkaisosa valittiin lähellä kovuuskohtaa (77 hevosvoimaa). Taulukosta 1 havaittiin, että suorituskyky väheni merkittävästi ja murtumapiste ilmestyi kuviossa 2 alimmassa kovuuspisteessä.
2.3 ANSYS -analyysitulokset
Kuvio 7 esittää ANSYS -simulaation tulokset jäähdytyskäyrien simuloinnista eri asentoissa. Voidaan nähdä, että näytteen lämpötila vesijäähdyttämisalueella laski nopeasti. 5S: n jälkeen lämpötila laski alle 100 ° C: seen ja 80 mm: n päässä jakoviivasta lämpötila laski noin 210 ° C: seen 90 -vuotiaana. Keskimääräinen lämpötilan pudotus on 3,5 ° C/s. 90 sekunnin kuluttua liitäntäilmajäähdytysalueella lämpötila laskee noin 360 ° C: seen, keskimääräinen pudotusnopeus 1,9 ° C/s.
Suorituskykyanalyysin ja simulaatiotulosten avulla havaitaan, että vesijäähdyttimen ja viivästyneen sammutusalue on muutoskuvio, joka ensin pienenee ja kasvaa sitten hieman. Vesijäähdytys vaikuttaa jakoviivan lähellä, lämmönjohtavuus aiheuttaa näytteen tietyllä alueella putoamaan jäähdytysnopeudella vähemmän kuin vesijäähdytys (3,5 ° C/s). Seurauksena MG2SI, joka jähmyttyi matriisiin, saostui suurina määrinä tällä alueella ja lämpötila laski noin 210 ° C: seen 90 sekunnin kuluttua. Suuri määrä MG2SI: tä saostettu johti vesijäähdytyksen pienempään vaikutukseen 90 sekunnin kuluttua. Ikääntymisen jälkeen saostuneen MG2SI -vahvistusfaasin määrä väheni huomattavasti ja näytteen suorituskyky väheni myöhemmin. Vesijäähdytyslämmön johtavuus vaikuttaa kuitenkin vähemmän viivästyneeseen sammutusvyöhykkeeseen, joka on kaukana jakoviivasta, ja seos jäähtyy suhteellisen hitaasti ilmanjäähdytysolosuhteissa (jäähdytysnopeus 1,9 ° C/s). Vain pieni osa MG2SI -faasista saostuu hitaasti, ja lämpötila on 360 ° C 90 -luvun jälkeen. Vesijäähdytyksen jälkeen suurin osa MG2SI -faasista on edelleen matriisissa, ja se hajoaa ja saostuu ikääntymisen jälkeen, jolla on vahvistava rooli.
3. Johtopäätös
Se havaittiin kokeilujen avulla, jotka viivästynyt sammutus aiheuttaa viivästyneen sammutusvyöhykkeen kovuuden normaalin sammutuksen leikkauspisteessä ja viivästyneen sammutuksen vähentymisen ja sitten lisääntymisen jälkeen, kunnes se lopulta vakiintuu.
6061 alumiiniseokselle vetolujuudet normaalin sammutuksen ja viivästyneen sammutuksen jälkeen 90 sekunnin ajan ovat vastaavasti 342MPA ja 288MPA, ja saantovahvuudet ovat 315MPA ja 252MPA, jotka molemmat täyttävät näytteen suorituskykystandardit.
Siellä on alue, jolla on alhaisin kovuus, joka pienenee 95 hevosvoimasta 77 hevosvoimaa normaalin sammutuksen jälkeen. Suorituskyky on myös alhaisin, vetolujuus 271MPa ja satolujuus 220MPa.
ANSYS -analyysin avulla havaittiin, että jäähdytysnopeus 90 -luvun alhaisimmassa suorituskykypisteessä viivästyneen sammutusvyöhykkeen laski noin 3,5 ° C sekunnissa, mikä johti vahvistusvaiheen MG2SI -faasin riittämättömään kiinteään liuokseen. Tämän artikkelin mukaan voidaan nähdä, että suorituskyvyn vaarapiste näkyy viivästyneellä sammutusalueella normaalin sammutuksen ja viivästyneen sammutuksen risteyksessä, eikä se ole kaukana risteyksestä, jolla on tärkeä ohjaava merkitys suulakepuristuksen hännän kohtuulliselle säilyttämiselle LOPPU PROSESSI TAKAISIN.
Toimittanut May Jiang Mat Alumiinista
Viestin aika: elokuu-28-2024
