6063 легура алуминијума припада нисколицираној алуминијумској легурији алуминијумском легуру. Има одличну перформансе обликовања екструзије, добру отпорност на корозију и свеобухватна механичка својства. Такође се широко користи у аутомобилској индустрији због лаког бојанка оксидације. Убрзањем тренда лаганих аутомобила, примена 6063 материјала за екструдирање алуминијума у аутомобилској индустрији такође се повећала.
Микроструктура и својства екструдираних материјала утичу комбиноване ефекте брзине екструзије, температуру екструзије и омјер екструзије. Међу њима је однос екструзије углавном одређен притиском екструзије, производне ефикасности и производне опреме. Када је однос екструзије мали, деформација легура је мала, а микроструктурна рафинирање није очигледна; Повећање односа екструзије може значајно да оптерећује зрно, раскину грубу другу фазу, добијају јединствену микроструктуру и побољшајте механичка својства легуре.
6061 и 6063 легуре алуминијума подвргнуте се динамичко рекристализацији током процеса екструзије. Када је температура екструзије константна, јер се однос екструзије повећава, величина зрна опада, фаза јачања је фино диспергована, а затезна чврстоћа и продужење повећања легура; Међутим, како се однос екструзије повећава, екструзијска сила потребна за процес екструзије такође се повећава, узрокујући већи топлотни ефекат, узрокујући да се унутрашња температура легура повећа и учини на перформансе производа да се смањи. Овај експеримент проучава ефекат омјера екструзије, посебно великог односа екструзије, на микроструктуру и механичка својства од 6063 алуминијумске легуре.
1 експериментални материјали и методе
Експериментални материјал је 6063 легура алуминијума, а хемијски састав приказан је у Табели 1. Оригинална величина ингота је Φ55 мм × 165 мм, а прерађује се у бирање екструзије са величином Φ50 мм × 150 мм након хомогенизације лечење на 560 ℃ током 6 х. Греда је загревана до 470 ℃ и задржана топло. Температура претреса за екструдирање је 420 ℃, а температура предгревања калупа је 450 ℃. Када је брзина екструзије (брзина покретне брзине екструзије) В = 5 мм / с, и даље је непромењено, спроведено је 5 група различитих тестова о односу екструзије, а однос екструзије Р је 17 (одговара пречнику рупе ДИЕ), 25 (Д = 10 мм), 39 (Д = 8 мм), 69 (Д = 6 мм) и 156 (Д = 4 мм).
Табела 1 Хемијска композиција од 6063 ал легура (ВТ /%)
Након брушења и механичког полирања брусница и механичког полирања, металографски узорци су затегнути ХФ реагенсом са фракцијом запремине од 40% за око 25 с, а металографска структура узорака примећена је на оптичком микроскопу Леица-5000. Узорак анализе текстуре са величином од 10 мм × 10 мм пресечен је из средишта уздужног дела екструдираног штапа, а механичко брушење и јеткање је извршено да би се уклонило слој површинских стреса. Подаци о непотпуном пополу три кристалне авионе {111}, {200} и {220} узора мерени су Кс'ПЕРТ ПРО МРД рендгенски дифракцијски анализатор паналитичке компаније, а подаци текстуре прерађени су и анализирани По КС'ПЕРТ Преглед података и текстура података Кс'ПЕРТ текстура.
Тензилилни узорак ливеног легура преузет је из центра ингота, а затезан узорци је смањен дуж смера екструзије након екструзије. Величина профила је била Φ4 мм × 28 мм. Тест затезања извршена је помоћу САНС ЦМТ5105 машине за тестирање материјала са затезном стопом од 2 мм / мин. Просечна вредност три стандардна узорка израчуната је као подаци о механичкој некретнини. Прегледајте морфологију прелома затезача примећено је коришћењем електронског микроскопа са скенирањем ниског увећања (Куанта 2000, Феи, САД).
2 резултата и дискусија
Слика 1 приказује металографску микроструктуру алуминијумског легура АС АС ЛАСТ 6063 пре и после лечења хомогенизацијом. Као што је приказано на слици 1а, зрна α-ал у микроструктурној листи разликују се у величини, велики број ретикуларних β-ал9фе2си2 фаза окупља се на границама зрна и велики број зрна у зрнама. Након што је инготе хомогенизован на 560 ℃ за 6 х, не-равнотежни еутектичка фаза између легура дендрити-а постепено је растворела, алуминији елементи растворили су у матрицу, микроструктура је била уједначена, а просечна величина зрна била је око 125 μм (слика 1б). ).
Пре хомогенизације
Након униформисања третмана на 600 ° Ц током 6 сати
Фиг.1 Металографска структура од 6063 алуминијумске легуре пре и после третмана хомогенизације
Слика 2 приказује појаву 6063 алуминијумске барове са различитим омјерима екструзије. Као што је приказано на слици 2, површински квалитет од 6063 алуминијумске легуре екструдиране са различитим омјером екструзије је добро, посебно када се однос екструзије повећава на 156 (што одговара брзини екструзије бар екструзији од 48 м / мин), још увек нема Екструзијски оштећења попут пукотина и љуштења на површини траке, што указује да такође има и легуру алуминијума такође добру перформансе чијих екструзије под великим брзинама и великим омјером екструзије.
Сл.2 Изглед 6063 алуминијумске легуре шипки са различитим омјерима екструзије
Слика 3 приказује металографску микроструктуру уздужног дела легинеле алуминијума 6063 са различитим омјерима екструзије. Структура зрна бара са различитим омјерима екструзије показује различите степене издужења или усавршавања. Када је омјер екструзије 17, оригинално зрно се издуже дуж смера екструзије, праћено формирањем малог броја рекристализованих зрна, али житарице су и даље релативно груби, са просечном величином зрна од око 85 μм (слика 3а). ; Када је омјер екструзије 25, зрно се повлачи виткији, број рекристализованих зрна повећава се и просечна величина зрна опада на око 71 μм (слика 3б); Када је омјер екструзије 39, осим малог броја деформисаних зрна, микроструктура је у основи састављена од једнаког рекристализованих зрна неравне величине, са просечном величином зрна од око 60 μм (слика 3Ц); Када је омјер екструзије 69, динамички процес рекристализације је у основи завршен, груб оригинално зрно су у потпуности трансформисани у једнолично структуриране рекристализоване зрна, а просечна величина зрна је рафинирана на око 41 μм (слика 3Д); Када је однос екструзије 156, потпуни напредак динамичког процеса рекристализације, микроструктурка је уједначена, а величина зрна је увелико усавршена на око 32 μм (слика 3Е). Повећањем односа екструзије, динамички процес рекристализације у потпуности се одвија, алуционална микрострукција постаје уједначена, а величина зрна је значајно рафинирана (слика 3Ф).
Сл.3 Металографска структура и зрна величина уздужног дела од 6063 Алуминијумске легуре шипки са различитим омјерима екструзије
Слика 4 приказује податке о инверзним полним од 6063 алуминијумске барове са различитим омјерима екструзије дуж смера екструзије. Може се видети да микроструктуре легура барова са различитим омјером екструзије све производе очигледно преференцијално оријентацију. Када је однос екструзије 17, формира се слабији <115> + <100> текстура (слика 4а); Када је однос екструзије 39, компоненте текстуре углавном су јачи <100> текстура и мала количина слабе <115> текстуре (слика 4б); Када је однос екструзије 156, компоненте текстуре су <100> текстура са значајно повећаном снагом, док <115> текстура нестаје (слика 4Ц). Студије су показале да су кубни метали усредсређени на лице углавном формирају <111> и <100> жичане текстуре током екструзије и цртања. Једном када се текстура формира, собна температура механичка својства легуре из очигледне анисотропије. Снага текстуре расте са повећањем односа екструзије, што указује да је број зрна у одређеном кристалном смеру паралелно са правцем екструдирања у легуру постепено повећава, а уздужна чврстоћа легура расте. Механизми јачања 6063 Материјали за екструдирање од алуминијумских легура укључују фино јачање зрна, јачање дислокације, итд за јачање текстуре, итд. У оквиру пасара процеса коришћених у овој експерименталној студији, повећавајући однос екструзије има промоционирање на горње механизме јачања.
Сл.4 Дијаграм обрнутог пола од 6063 алуминијумске легуре шипки са различитим омјерима екструзије дуж смера екструзије
Слика 5 је хистограм затезњава својства од 6063 алуминијумске легуре након деформације у различитим омјерима екструзије. Затезна чврстоћа ливеног легура је 170 МПа, а издужење 10,4%. Затезна чврстоћа и издужење легура након екструзије значајно су се побољшавају, а затезна чврстоћа и издужење постепено се повећавају уз повећање односа екструзије. Када је омјер екструзије 156, затезна чврстоћа и издужење легу достижу максималну вредност, што је 228 МПа и 26,9%, односно више од затезне снаге легуре од затезење и око 158% веће од издужење. Снага затезања од 6063 алуминијумске легуре добијене великом омјером екструзије је у близини вредности затезне чврстоће (240 МПа) добијене са 4-пролазним наголатним екструдирањем ектерној канала (ЕЦАП), што је много веће од вредности затезања (171.1 МПа) добијено за 1-пролазну екструзију ЕЦАП-а од 6063 легура алуминијума. Може се видети да велики омјер екструзије може у одређеној мери побољшати механичка својства легуре у одређеној мери.
Побољшање механичких својстава легуре према односу екструзије углавном долази из јачања од житарица. Како се однос екструзије повећава, зрна се рафинира и повећава густина дислокације. Више граница зрна по јединици подручја јединице може ефикасно ометати кретање дислокација, у комбинацији са обостраним кретањем и заплетом дислокација, на тај начин побољшати снагу легуре. Ситнији зрна, мучнији границе зрна, а пластична деформација могу се раштркати у више зрна, што не погодује формирању пукотина, а камоли ширење пукотина. Више енергије се може апсорбовати током поступка лома, на тај начин побољшање пластичности легуре.
Слика затезарно својства од 6063 алуминијумске легуре након ливења и екструзије
Морфологија легуре затезне преломе након деформације са различитим омјерима екструзије приказана је на слици 6. Није пронађена у морфологији лома у узорку асортимана (Слика 6а) и прелома је углавном сачињена од равних површина и прелома. , што указује да је механизам легура за тензијло легуре од ливеног уложака углавном крхки лом. Морфологија прелома легура након екструзије значајно се променила, а прелома је састављена од великог броја једнаког рупица, што указује да се механизам прелома легура након екструзије промијенио из кршене прелома. Када је омјер екструзије мали, рупи су плитки, а величина димпле је велика, а дистрибуција је неуједначена; Како се однос екструзије повећава, повећава се број рупица, величина димпле мања је и дистрибуција је уједначена (слика 6б ~ ф), што значи да легура има бољу пластичност, што је у складу са резултатима испитивања механичких својстава.
3 Закључак
У овом експерименту, ефекти различитих омјера екструзије на микроструктуру и својства 6063 легуре алуминијума анализирани су под условом да је величина грејања, температура грејања и екструзијска брзина и екстрибилна брзина и екстрибилна брзина и екструзијска брзина остала непромењена. Закључци су следећи:
1) Динамична рекристалација се јавља у легуру алуминијума током врућег екструзије. Повећањем односа екструзије, зрна се континуирано рафинира, а зрна издужена дуж правца екструдирања трансформише се у једнако рекристализовано зрно, а снага текстуре <100> жице се континуирано повећава.
2) Због утицаја јачања финих зрна, механичка својства легура се побољшавају уз повећање односа екструзије. У оквиру палета испитивања параметара, када је однос екструзије 156, затезна чврстоћа и издужење легу достижу максималне вредности од 228 МПа и 26,9%, респективно.
Слика.6 Морфологије затезне преломе од 6063 алуминијумске легуре након ливења и екструзије
3) Морфологија прелома узорака у облику лијева састоји се од равних површина и ивица за сузање. Након екструзије, прелом је састављен од великог броја дјечијих рупица, а механизам прелома се трансформише из ломљивог прелома до дуктилног прелома.
Вријеме поште: Нов-30-2024
