Үлкен қабырға қалыңдығы 6061T6 алюминий қорытпасын ыстық экструзиядан кейін сөндіру керек. Тұрмай экструзияның шектеулі болуына байланысты профильдің бөлігі су салқындату аймағына кешіктіріледі. Келесі қысқа мерзімді құйма іске қосылған кезде, профильдің бұл бөлігі кідіріске ұшырайды. Кешіктірілген сөндіру аймағын қалай шешуге болады, әр өндірістік компанияны ескеру қажет мәселе. Экструзияның құйрығы аяқталған кезде, процесстің қалдықтары қысқа болған кезде, алынған өнімділік үлгілері кейде білікті және кейде біліктілігі жоқ. Бүйірден расталған кезде, қойылым қайтадан білікті болады. Бұл мақала тиісті түсініктеме эксперименттер арқылы береді.
1. Тест материалдары мен әдістері
Бұл экспериментте пайдаланылған материал 6061 алюминий қорытпасы болып табылады. Оның спектрлік анализмен өлшенген химиялық құрамы келесідей: ол GB / T 3190-1996 International 6061 Aluminum қорытпасы стандартына сәйкес келеді.
Бұл экспериментте экструдталған профильдің бір бөлігі қатты шешім қабылдау үшін қабылданды. 400 мм ұзын профиль екі аймаққа бөлінді. 1-ші аймақ тікелей сумен салқындатылып, сөніп қалды. 2-ші ауданда ауада 90 секунд салқындаған, содан кейін сумен салқындатылды. Сынақ диаграммасы 1-суретте көрсетілген.
Бұл экспериментте пайдаланылған 6061 алюминий қорытпасы профилі 4000 фунт экструдермен шығарылды. Қалыпты температура 500 ° C, құйма род температурасы 510 ° C, экструзияның шығыс температурасы 525 ° C, экструзия жылдамдығы - экструзия процесінде, жоғары қарқынды суыту және 400 мм Ұзындығы сынақ бөлігі экструдталған дайын профильдің ортасынан алынады. Үлгі ені - 150 мм, биіктігі - 10.00 мм.
Қабылданған үлгілер бөлініп, содан кейін қайтадан шешім қабылдауға ұшырады. Ерітіндінің температурасы 530 ° C болды және шешім уақыты 4 сағат болды. Оларды шығарғаннан кейін, үлгілер судың тереңдігі 100 мм су ыдысына орналастырылды. Үлкен су ыдысы Су ыдысындағы судың температурасы 1-аймақтағы сумен салқындағаннан кейін, су салқындағаннан кейін, судың салқындаған қарқындылығына әсер етуіне жол бермейді. Суды салқындату кезінде судың температурасы 20-25 ° C аралығында екеніне көз жеткізіңіз. Шығылған үлгілер 165 ° C * 8 сағатта жасалды.
10 мм ұзындықтағы ұзындығы 400 мм болатын үлгінің бір бөлігін алыңыз және бринеллықтағы қаттылық тестін орындаңыз. Әр 10 мм 5 өлшемді жасаңыз. Осы сәтте бринеллдің кермектігі ретінде 5 бринелл қаттылығының орташа мәнін алыңыз және қаттылықтың өзгеруін байқаңыз.
Профильдің механикалық қасиеттері тексеріліп, 60 мм-сі 60 мм-сі слензилді параллель бөлімі, саңылаулардың 400 мм үлгісіндегі әртүрлі позицияларда бақыланып отырды.
Үлгіні сумен салқындатылған сумен салқындатылған температура өрісі және 90-шы жылдар кешіктірілгеннен кейін сөндіру өрісі ANSYS бағдарламалық жасақтамасы арқылы модельделді, ал әр түрлі позициялардағы профильдердің салқындату ставкалары талданды.
2. Тәжірибелік нәтижелер және талдау
2.1 Қаттылық тестінің нәтижелері
2-суреттегі қаттылықты өзгерту 400 мм модельдің өзгеруін көрсетеді, бұл бринелл қаттылық тестімен өлшенеді (абсценттердің бірлік ұзындығы 10 мм, ал 0 масштабы қалыпты сөндіру және кешіктірілген сөндіру сызығы). Сумен салқындатылған ұшындағы қаттылық 95 сағат ішінде тұрақты екенін анықтауға болады. Суды салқындатудың және 90-шы жылдары суды салқындату арасындағы бөлінген сызықтан кейін, суды салқындатудың 90-шы тамыры, кермектігі баса бастайды, бірақ Қабылдамау кезеңі ерте кезеңде баяу жүреді. 40 мм (89hb) кейін, қаттылық күрт төмендейді және ең төменгі мәнге (77hb) 80 мм төмен түседі. 80 мм-ден кейін қаттылық төмендеуді жалғастырмады, бірақ белгілі бір дәрежеде артты. Көбею салыстырмалы түрде аз болды. 130 мм-ден кейін қаттылық шамамен 83hb-да өзгеріссіз қалды. Бұл жылуды өткізуге байланысты, кешіктірілген сөндіру бөлігінің салқындату жылдамдығы өзгерді.
2.2. Өнімнің сынақ нәтижелері және талдау
2-кестеде параллель учаскедегі әртүрлі позициялардан алынған үлгілерде жүргізілген семенет эксперименттерінің нәтижелері көрсетілген. Тоцентті беріктік пен беріктің беріктігі №1 және №2 болатын беріктік жоқ деп табылуы мүмкін. Кешіктірілген сөндірудің үлесі жоғарылаған сайын, шиеленіскен күш пен қорытпаның беріктік беріктігі айтарлықтай төмендеу үрдісін көрсетеді. Дегенмен, әр іріктеу орны бойынша созылу күші стандартты беріктіктен жоғары. Тек ең төменгі қаттылықпен, өнімнің беріктігі үлгінің күші төмен, үлгінің өнімділігі біліктілігі жоқ.
4-суретте №3 үлгінің нәтижелері көрсетілген. Оны 4-суреттен табуға болады. Қаттылықтың төмендеуі үлгінің өнімділігі азаятынын, бірақ кернеу баяу төмендейді, бірақ параллель бөлімнің соңында тек 95 сағаттан шамамен 91 г дейін азаяды. 1-кестеде нәтиже нәтижелерінен көрінетіндей, созылу күші суыту үшін 342 МПА-дан 320 МПа-ға дейін төмендеді. Сонымен бірге, сейенсалдың сыну нүктесі сонымен қатар параллель қимылдың соңында ең төменгі қаттылық бар екендігі анықталды. Бұл суды салқындатудан алыс болғандықтан, қорытпасы азаяды, ал соңы алдымен мойынның төмендеуі үшін созылу күші шегіне жетеді. Соңында, ең төменгі өнімділік нүктесінен үзіліс, ал үзіліс позициясы нәтиженің нәтижелеріне сәйкес келеді.
5-суретте №4 үлгідегі параллель бөлімнің қаттылығы және сыну позициясы көрсетілген. Суды салқындату сызығынан алыстатылатындығын, кешіктірілген сөндірудің қаттылығын анықтауға болады. Сонымен бірге, сынудың орналасуы сонымен бірге қаттылық ең төменгі, 86 сағаттық сынықтар болған жерде. 2-кестеден суыған судың соңында пластикалық деформация жоқ екені анықталды. 1-кестеден, үлгінің үлгісі (298МПА, 298МПА, 266МПА) айтарлықтай азаяды. Тозық күші тек 298МПА құрайды, бұл су салқындатылған ұшының (315 т) шығымдылығына жетпейді. Соңы 315МПА-дан төмен болған кезде мойынды түзетеді. Сынық алдында су салқындатылған жерде тек серпімді деформация ғана болды. Стресс жоғалып кеткен сайын, сумен салқындатылған штамм жоғалып кетті. Нәтижесінде, 2-кестедегі су салқындату аймағындағы деформацияның деформациясы өзгермейді. Үлгі кешіктірілген өрттің соңында үзілістер, деформацияланған аймақ азаяды, ал аяқталу қаттылығы ең төмен, нәтижесінде жұмыс нәтижелерінің едәуір төмендеуі мүмкін.
Үлгілерді 100% кешіктірілген сөндіру аймағынан алыңыз, 400 мм үлгіні аяқтаңыз. 6-суретте қаттылық қисығы көрсетілген. Параллель бөлімнің қаттылығы шамамен 83-84hb дейін азаяды және салыстырмалы түрде тұрақты. Дәл осындай процеске байланысты қойылым шамамен бірдей. Сынық позициясында айқын үлгі табылған жоқ. Қорытпа өнімділігі судың зарядталған үлгісіне қарағанда төмен.
Өнімділік пен сынудың жүйелілігін одан әрі зерттеу мақсатында, созылып тұратын үлгінің параллель бөлімі қаттылықтың ең төменгі нүктесінің жанында (77hb) таңдалды. 1-кестеден бастап қойылым едәуір қысқарғаны анықталды, ал сыну нүктесі 2-суреттегі ең төменгі қаттылықта пайда болды.
2.3 ANSYS талдау нәтижелері
7-суретте әртүрлі позициялардағы салқындату қисықтарының ансисті модельдеу нәтижелері көрсетілген. Су салқындату аймағындағы үлгінің температурасы тез төмендегенін көруге болады. 5-тен кейін температура 100 ° C-тан төменге және бөлу сызығынан 80 мм-ден төмендеді, температура 90-шы жылдардан шамамен 210 ° C дейін төмендеді. Температураның орташа тамшысы 3,5 ° C / с құрайды. 90 секундтан кейін терминалдың ауаны салқындату аймағында температура шамамен 360 ° C дейін төмендейді, орташа тамшы 1,9 ° C / с.
Өнімділікті талдау және модельдеу нәтижелері арқылы су салқындату аймағының өнімділігі және кешіктірілген сөндіру аймағының өнімділігі алдымен азаятын, содан кейін аздап артады. Бөлу сызығының жанында суды салқындату зардап шеккен, жылу өткізгіштігі белгілі бір аймақтағы үлгіні суытудан (3,5 ° C / S) салқындату деңгейінен төмен түсіреді. Нәтижесінде, матрицаға қатыстырылған MG2SI осы аймақта көп мөлшерде тұндырылған, ал температура 90 секундтан кейін шамамен 210 ° C дейін төмендеді. MG2SI-нің көп мөлшері суытудың 90-шы жылдарынан кейін суытудың аз әсеріне әкелді. Қартаю емделуінен кейін тұндырылған MG2SI күшейтетін фазаның мөлшері едәуір қысқарды, ал үлгінің нәтижелері төмендеді. Алайда, бөлу сызығынан алыс кесу сызығынан алыс суды салқындату жылуды өткізуге аз әсер етеді, ал қорытындылар ауаны салқындату шарттарында баяу салқындатады (салқындату жылдамдығы 1,9 ° C / S). MG2SI фазасының кішкене бөлігі баяу тұнбайды, ал температура 90-шы жылдардан кейін 360С. Суды салқындағаннан кейін, MG2SI фазасының көпшілігі әлі де матрицада, және қартаюдан кейін таратады және олармен кездеседі, бұл күшейтетін рөл атқарады.
3. Қорытынды
Ол кешіктірілген эксперименттер арқылы табылған, ол кідіртілген сөндіру аймағының кернеулі сөндіру аймағының кері әсерін және кешіктірілген сөндірудің қиылысында бірінші төмендетуге, содан кейін оны сәл жоғарылатады.
6061 алюминий қорытпасы үшін, қалыпты сөндірілгеннен және 908 тоннадан кешіктірілгеннен кейін созылу мықтығы, ал 90-шы, ал 288МПА, ал шығымдылығы 315МПА және 252МПА, екеуі де үлгінің стандарттарына сәйкес келеді.
Ең төменгі қаттылығы бар аймақ бар, ол қалыпты сөндіргеннен кейін 95 сағаттан 77hb дейін азаяды. Мұндағы қойылым сонымен қатар ең төменгі, 271МПА-ның, 271МПА-ның беріктігі және өнімділіктің беріктігі 220 МПА.
Ansys талдауы арқылы 90-шы жылдардағы ең төменгі өнімділік деңгейі ең төменгі деңгейдегі салқындату коэффициенті секундына шамамен 3,5 ° C-қа төмендегені анықталды, нәтижесінде MG2SI фазасының берік шешімі жеткіліксіз. Осы бапқа сәйкес, қауіпсіздіктің қауіпті нүктесі қалыпты сөндіру және кешіктірілген сөндірудің тоқтап қалуы мүмкін және ластанудың тоқтап қалуының кешіктірілу аймағында пайда болады және олдан тыс жерде, бұл экструзия құйрығын сақтаудың маңызды бағыты бар Процесс қалдықтары.
Мамыр айында Цзянс матадан жасалған алюминийден
POST уақыты: AUG-28-2024
