Смањење тежине аутомобила је заједнички циљ глобалне аутомобилске индустрије. Повећање употребе материјала од легура алуминијума у аутомобилским компонентама је правац развоја модерних возила новог типа. 6082 легура алуминијума је термички обрађена, ојачана легура алуминијума умерене чврстоће, одличне формабилности, заварљивости, отпорности на замор и отпорности на корозију. Ова легура се може екструдирати у цеви, шипке и профиле, а има широку примену у аутомобилским компонентама, завареним конструкцијским деловима, транспорту и грађевинској индустрији.
Тренутно постоје ограничена истраживања о легури алуминијума 6082 за употребу у возилима нове енергије у Кини. Стога, ова експериментална студија истражује утицај опсега садржаја елемената легуре алуминијума 6082, параметара процеса екструзије, метода гашења итд., на перформансе и микроструктуру профила легуре. Ова студија има за циљ оптимизацију састава легуре и параметара процеса за производњу 6082 материјала од легуре алуминијума погодних за возила нове енергије.
1. Испитни материјали и методе
Ток експерименталног процеса: Однос састава легуре – Топљење ингота – Хомогенизација ингота – Тестерисање ингота у гредице – Екструзија профила – Каљење профила у линији – Вештачко старење – Припрема узорака за испитивање.
1.1 Припрема ингота
У оквиру међународног асортимана 6082 композиција легуре алуминијума, три композиције су изабране са ужим контролним опсегом, означене као 6082-/6082″, 6082-З, са истим садржајем Си елемента. Садржај елемента Мг, и > з; Садржај елемента Мн, к > и > з; Цр, садржај Ти елемента, к > и = з. Циљне вредности специфичног састава легуре приказане су у табели 1. Ливење ингота је изведено методом полу-континуираног ливења хлађењем водом, након чега је уследио третман хомогенизације. Сва три ингота су хомогенизована коришћењем фабрички успостављеног система на 560°Ц током 2 сата уз хлађење воденом маглом.
1.2 Екструзија профила
Параметри процеса екструзије су прилагођени на одговарајући начин за температуру загревања гредице и брзину хлађења. Попречни пресек екструдираних профила је приказан на слици 1. Параметри процеса екструзије су приказани у табели 2. Статус формирања екструдираних профила приказан је на слици 2.
2. Резултати и анализа тестова
Специфични хемијски састав профила легуре алуминијума 6082 у оквиру три опсега састава одређен је коришћењем швајцарског АРЛ спектрометра са директним очитавањем, као што је приказано у табели 3.
2.1 Тестирање перформанси
Ради поређења, испитане су перформансе три профила легуре састава са различитим методама гашења, идентичним параметрима екструзије и процесима старења.
2.1.1 Механичке перформансе
Након вештачког старења на 175°Ц у трајању од 8 сати, стандардни узорци су узети из правца екструзије профила за испитивање затезања коришћењем Схимадзу АГ-Кс100 електронске универзалне машине за испитивање. Механичке перформансе након вештачког старења за различите композиције и методе гашења приказане су у табели 4.
Из табеле 4 се види да механичке карактеристике свих профила превазилазе националне стандардне вредности. Профили произведени од легуре 6082-З имали су мање издужење након лома. Највеће механичке перформансе имали су профили произведени од легуре 6082-7. Профили легуре 6082-Кс, са различитим методама чврстог раствора, показали су веће перформансе са брзим методама гашења хлађењем.
2.1.2 Тестирање перформанси савијања
Коришћењем електронске универзалне машине за испитивање, на узорцима су спроведена испитивања савијања у три тачке, а резултати савијања су приказани на слици 3. Слика 3 показује да су производи произведени од гредица легуре 6082-З имали јаку наранџасту кору на површини и пуцање на површини. задњи део савијених узорака. Производи произведени од легуре 6082-Кс имали су боље перформансе савијања, глатке површине без коре поморанџе и само мале пукотине на позицијама ограниченим геометријским условима на полеђини савијених узорака.
2.1.3 Инспекција великог повећања
Узорци су посматрани под Царл Зеисс АКС10 оптичким микроскопом за анализу микроструктуре. Резултати анализе микроструктуре за три профила легуре састава приказани су на слици 4. Слика 4 показује да је величина зрна производа произведених од шипки 6082-Кс и легуре 6082-К била слична, са нешто бољом величином зрна у 6082-Кс легура у поређењу са легуром 6082-и. Производи произведени од легуре 6082-З имали су веће величине зрна и дебље слојеве кортекса, што је лакше довело до површинске коре поморанџе и ослабљеног унутрашњег везивања метала.
2.2 Анализа резултата
На основу наведених резултата испитивања, може се закључити да дизајн распона састава легуре значајно утиче на микроструктуру, перформансе и формабилност екструдираних профила. Повећан садржај Мг елемента смањује пластичност легуре и доводи до стварања пукотина током екструзије. Већи садржај Мн, Цр и Ти има позитиван ефекат на пречишћавање микроструктуре, што заузврат позитивно утиче на квалитет површине, перформансе савијања и укупне перформансе.
3.Закључак
Елемент Мг значајно утиче на механичке перформансе легуре алуминијума 6082. Повећан садржај Мг смањује пластичност легуре и доводи до стварања пукотина током екструзије.
Мн, Цр и Ти имају позитиван ефекат на префињеност микроструктуре, што доводи до побољшаног квалитета површине и перформанси савијања екструдираних производа.
Различити интензитети каљења хлађења имају приметан утицај на перформансе 6082 профила од легуре алуминијума. За употребу у аутомобилима, усвајање процеса гашења водене магле праћеног хлађењем воденим распршивачем обезбеђује боље механичке перформансе и обезбеђује облик и тачност димензија профила.
Уредио Маи Јианг из МАТ Алуминиум
Време поста: 26.03.2024
