1.Introduzione
Le leghe di alluminio con media resistenza presentano caratteristiche di elaborazione favorevoli, sensibilità all'estinzione, resistenza all'impatto e resistenza alla corrosione. Sono ampiamente impiegati in vari settori, come elettronica e marina, per tubi di produzione, aste, profili e fili. Attualmente, c'è una crescente domanda di barre in lega di alluminio 6082. Per soddisfare le esigenze del mercato e i requisiti degli utenti, abbiamo condotto esperimenti su diversi processi di riscaldamento di estrusione e processi di trattamento termico finale per 6082-T6 bar. Il nostro obiettivo era identificare un regime di trattamento termico che soddisfa i requisiti di prestazione meccanica per queste barre.
2. Materiali sperimentali e flusso di processo di produzione
2.1 Materiali sperimentali
I lingotti di fusione di dimensioni ф162 × 500 sono stati prodotti utilizzando un metodo di fusione semi-continuo e sottoposti a trattamento non uniforme. La qualità metallurgica dei lingotti ha rispettato gli standard tecnici di controllo interno aziendale. La composizione chimica della lega 6082 è mostrata nella Tabella 1.
2.2 Flusso del processo di produzione
Le barre sperimentali 6082 avevano una specifica di ф14 mm. Il contenitore di estrusione aveva un diametro di ф170mm con un design di estrusione a 4 buche e un coefficiente di estrusione di 18,5. Il flusso di processo specifico includeva il riscaldamento del lingotto, dell'estrusione, dell'estinzione, del raddrizzamento e del campionamento dello stretching, del raddrizzamento dei rulli, del taglio finale, dell'invecchiamento artificiale, dell'ispezione della qualità e della consegna.
3. Obiettivi sperimentali
Lo scopo di questo studio era di identificare i parametri del processo di trattamento termico dell'estrusione e i parametri finali di trattamento termico che influenzano le prestazioni di 6082-T6 bar, raggiungendo in definitiva i requisiti di prestazione standard. Secondo gli standard, le proprietà meccaniche longitudinali della lega 6082 dovrebbero soddisfare le specifiche elencate nella Tabella 2.
4. Approccio sperimentale
4.1 Indagine sul trattamento termico di estrusione
L'indagine sul trattamento termico dell'estrusione si è concentrata principalmente sugli effetti della temperatura di estrusione e della temperatura del contenitore di estrusione su proprietà meccaniche. Le selezioni specifiche dei parametri sono dettagliate nella Tabella 3.
4.2 Soluzione solida e indagine sul trattamento termico dell'invecchiamento
È stato impiegato un design sperimentale ortogonale per la soluzione solida e l'invecchiamento del processo di trattamento termico. I livelli di fattore scelti sono forniti nella Tabella 4, con la tabella di progettazione ortogonale indicata come IJ9 (34).
5. Result e analisi
5.1 Risultati e analisi dell'esperimento di trattamento termico di estrusione
I risultati degli esperimenti di trattamento termico di estrusione sono presentati nella Tabella 5 e nella Figura 1. Sono stati prelevati nove campioni per ciascun gruppo e sono state determinate le medie delle prestazioni meccaniche. Sulla base dell'analisi metallografica e della composizione chimica, è stato stabilito un regime di trattamento termico: tempra a 520 ° C per 40 minuti e invecchiamento a 165 ° C per 12 ore. Dalla Tabella 5 e nella Figura 1, si può osservare che quando la temperatura del contenitore di estrusione e l'estrusione di estrusione è aumentata gradualmente aumentava gradualmente la resistenza alla trazione e la resistenza alla snervamento. I migliori risultati sono stati ottenuti a temperature di estrusione di 450-500 ° C e una temperatura del contenitore di estrusione di 450 ° C, che ha soddisfatto i requisiti standard. Ciò era dovuto all'effetto dell'indurimento del lavoro a freddo a temperature di estrusione più basse, causando fratture al contorno del grano e aumento della decomposizione della soluzione solida tra A1 e Mn durante il riscaldamento prima dell'estinzione, portando alla ricristallizzazione. Con l'aumentare della temperatura di estrusione, la massima resistenza RM del prodotto è notevolmente migliorata. Quando la temperatura del contenitore di estrusione si avvicinava o superava la temperatura del lingotto, la deformazione irregolare diminuiva, riducendo la profondità degli anelli di grano grossolana e aumentando la resistenza alla snervamento RM. Pertanto, i parametri ragionevoli per il trattamento del calore di estrusione sono: temperatura di estrusione di lingotto di 450-500 ° C e temperatura del contenitore di estrusione di 430-450 ° C.
5.2 Soluzione solida e invecchiamento di risultati sperimentali e analisi ortogonali
La tabella 6 rivela che i livelli ottimali sono A3B1C2D3, con tempra a 520 ° C, temperatura di invecchiamento artificiale tra 165-170 ° C e durata dell'invecchiamento di 12 ore, con conseguente alta resistenza e plasticità delle barre. Il processo di tempra forma una soluzione solida supersaturata. A temperature di tempra più basse, la concentrazione di soluzione solida supersaturata diminuisce, influenzando la resistenza. Una temperatura di tempra di circa 520 ° C migliora significativamente l'effetto del rafforzamento della soluzione solida indotta da tempra. L'intervallo tra tempra e invecchiamento artificiale, cioè, stoccaggio a temperatura ambiente, influenza notevolmente le proprietà meccaniche. Ciò è particolarmente pronunciato per le aste che non sono allungate dopo l'estinzione. Quando l'intervallo tra tempra e invecchiamento supera 1 ora, la resistenza, in particolare la resistenza alla snervamento, diminuisce in modo significativo.
5.3 Analisi della microstruttura metallografica
Sono state condotte analisi ad alta magnificazione e polarizzate su 6082-T6 bar a temperature di soluzione solida di 520 ° C e 530 ° C. Le foto ad alta magnificazione hanno rivelato precipitazioni composte uniformi con abbondanti particelle di fase precipitate distribuite uniformemente. L'analisi della luce polarizzata usando l'attrezzatura Axiovert200 ha mostrato differenze distinte nelle foto della struttura del grano. L'area centrale mostrava cereali piccoli e uniformi, mentre i bordi mostravano una certa ricristallizzazione con cereali allungati. Ciò è dovuto alla crescita dei nuclei di cristallo ad alte temperature, formando precipitati a forma di ago grossolano.
6. Valutazione delle pratiche di produzione
Nella produzione effettiva, sono state condotte statistiche su prestazioni meccaniche su 20 lotti di barre e 20 lotti di profili. I risultati sono mostrati nelle tabelle 7 e 8. Nella produzione effettiva, il nostro processo di estrusione è stato eseguito a temperature con conseguenti campioni di stato T6 e le prestazioni meccaniche hanno soddisfatto i valori target.
7.Conclusione
(1) Parametri di trattamento termico dell'estrusione: temperatura di estrusione dei lingotti di 450-500 ° C; Temperatura del contenitore di estrusione di 430-450 ° C.
(2) parametri di trattamento termico finale: temperatura ottimale della soluzione solida di 520-530 ° C; temperatura di invecchiamento a 165 ± 5 ° C, durata dell'invecchiamento di 12 ore; L'intervallo tra estinzione e invecchiamento non deve superare 1 ora.
(3) In base alla valutazione pratica, il processo di trattamento termico vitale include: temperatura di estrusione di 450-530 ° C, temperatura del contenitore di estrusione di 400-450 ° C; Temperatura della soluzione solida di 510-520 ° C; regime di invecchiamento di 155-170 ° C per 12 ore; Nessun limite specifico sull'intervallo tra tempra e invecchiamento. Questo può essere incorporato nelle linee guida operative di processo.
A cura di May Jiang dall'alluminio Mat
Tempo post: marzo-15-2024
