Die ligte gewig van motors is 'n gedeelde doelwit van die wêreldwye motorbedryf. Die toenemende gebruik van aluminiumlegeringsmateriale in motoronderdele is die rigting van ontwikkeling vir moderne nuwe tipe voertuie. 6082 aluminiumlegering is 'n hittebehandelbare, versterkte aluminiumlegering met matige sterkte, uitstekende vormbaarheid, sweisbaarheid, moegheidsweerstand en korrosiebestandheid. Hierdie legering kan in pype, stawe en profiele geëxtrudeer word, en dit word wyd gebruik in motoronderdele, gesweisde strukturele onderdele, vervoer en die konstruksiebedryf.
Tans is daar beperkte navorsing oor 6082-aluminiumlegering vir gebruik in nuwe-energievoertuie in China. Daarom ondersoek hierdie eksperimentele studie die effekte van die 6082-aluminiumlegering-elementinhoudreeks, ekstrusieprosesparameters, blusmetodes, ens., op die legeringsprofiel se werkverrigting en mikrostruktuur. Hierdie studie het ten doel om die legeringssamestelling en prosesparameters te optimaliseer om 6082-aluminiumlegeringsmateriale te produseer wat geskik is vir nuwe-energievoertuie.
1. Toetsmateriaal en -metodes
Eksperimentele prosesvloei: Legeringssamestellingsverhouding – Slagstaafsmelting – Slagstaafhomogenisering – Slagstaafsaag in blokke – Ekstrudering van profiele – In-lyn afblus van profiele – Kunsmatige veroudering – Voorbereiding van toetsmonsters.
1.1 Voorbereiding van staaf
Binne die internasionale reeks van 6082 aluminiumlegeringssamestellings, is drie samestellings gekies met nouer beheerreekse, gemerk as 6082-/6082″, 6082-Z, met dieselfde Si-elementinhoud. Mg-elementinhoud, y > z; Mn-elementinhoud, x > y > z; Cr, Ti-elementinhoud, x > y = z. Die spesifieke teikenwaardes vir die legeringssamestelling word in Tabel 1 getoon. Staafgieting is uitgevoer met behulp van 'n semi-kontinue waterverkoelingsgietmetode, gevolg deur homogeniseringsbehandeling. Al drie stawe is gehomogeniseer met behulp van die fabriek se gevestigde stelsel by 560°C vir 2 uur met watermisverkoeling.
1.2 Ekstrusie van Profiele
Die ekstrusieprosesparameters is toepaslik aangepas vir die verhittingstemperatuur van die billet en die afkoelingstempo van die blus. Die dwarssnit van die geëxtrudeerde profiele word in Figuur 1 getoon. Die ekstrusieprosesparameters word in Tabel 2 getoon. Die vormstatus van die geëxtrudeerde profiele word in Figuur 2 getoon.
2. Toetsresultate en Analise
Die spesifieke chemiese samestelling van die 6082 aluminiumlegeringsprofiele binne die drie samestellingsreekse is bepaal met behulp van 'n Switserse ARL direkte lesingsspektrometer, soos getoon in Tabel 3.
2.1 Prestasietoetsing
Om te vergelyk, is die werkverrigting van die drie samestellingsreeks legeringsprofiele met verskillende blusmetodes, identiese ekstrusieparameters en verouderingsprosesse ondersoek.
2.1.1 Meganiese Werkverrigting
Na kunsmatige veroudering by 175°C vir 8 uur, is standaardmonsters vanuit die rigting van ekstrusie van die profiele geneem vir trektoetsing met behulp van 'n Shimadzu AG-X100 elektroniese universele toetsmasjien. Meganiese werkverrigting na kunsmatige veroudering vir verskillende samestellings en blusmetodes word in Tabel 4 getoon.
Uit Tabel 4 kan gesien word dat die meganiese werkverrigting van alle profiele die nasionale standaardwaardes oorskry. Profiele wat van 6082-Z-legeringsstawe vervaardig is, het 'n laer verlenging na breuk gehad. Profiele wat van 6082-7-legeringsstawe vervaardig is, het die hoogste meganiese werkverrigting gehad. 6082-X-legeringsprofiele, met verskillende vaste-oplossingsmetodes, het hoër werkverrigting met vinnige afkoel-blusmetodes getoon.
2.1.2 Buigprestasietoetsing
Met behulp van 'n elektroniese universele toetsmasjien is driepunt-buigtoetse op monsters uitgevoer, en die buigresultate word in Figuur 3 getoon. Figuur 3 toon dat produkte wat van 6082-Z-legeringsknuppels vervaardig is, ernstige lemoenskil op die oppervlak en krake op die agterkant van die gebuigde monsters gehad het. Produkte wat van 6082-X-legeringsknuppels vervaardig is, het beter buigprestasie, gladde oppervlaktes sonder lemoenskil en slegs klein krake op posisies wat deur geometriese toestande beperk word, op die agterkant van die gebuigde monsters gehad.
2.1.3 Inspeksie met hoë vergroting
Monsters is onder 'n Carl Zeiss AX10 optiese mikroskoop waargeneem vir mikrostruktuuranalise. Die mikrostruktuuranalise-resultate vir die drie samestellingsreeks legeringsprofiele word in Figuur 4 getoon. Figuur 4 dui aan dat die korrelgrootte van produkte wat van 6082-X-staaf en 6082-K-legeringsknuppels vervaardig is, soortgelyk was, met effens beter korrelgrootte in 6082-X-legering in vergelyking met 6082-y-legering. Produkte wat van 6082-Z-legeringsknuppels vervaardig is, het groter korrelgroottes en dikker kortekslae gehad, wat makliker tot oppervlak-lemoenskil en verswakte interne metaalbinding gelei het.
2.2 Resultate-analise
Gebaseer op die bogenoemde toetsresultate, kan die gevolgtrekking gemaak word dat die ontwerp van die legeringsamestellingsreeks die mikrostruktuur, werkverrigting en vormbaarheid van geëxtrudeerde profiele aansienlik beïnvloed. 'n Verhoogde Mg-elementinhoud verminder die legeringsplastisiteit en lei tot kraakvorming tydens ekstrusie. Hoër Mn-, Cr- en Ti-inhoud het 'n positiewe effek op die verfyning van die mikrostruktuur, wat weer 'n positiewe impak op oppervlakkwaliteit, buigprestasie en algehele werkverrigting het.
3. Gevolgtrekking
Die Mg-element beïnvloed die meganiese werkverrigting van die 6082-aluminiumlegering aansienlik. 'n Verhoogde Mg-inhoud verminder die plastisiteit van die legering en lei tot kraakvorming tydens ekstrusie.
Mn, Cr en Ti het 'n positiewe effek op mikrostruktuurverfyning, wat lei tot verbeterde oppervlakkwaliteit en buigprestasie van geëxtrudeerde produkte.
Verskillende afkoelingsintensiteite van blus het 'n merkbare impak op die werkverrigting van 6082-aluminiumlegeringsprofiele. Vir motorgebruik bied die aanneming van 'n blusproses van watermis gevolg deur waterspuitverkoeling beter meganiese werkverrigting en verseker die profiele se vorm- en dimensionele akkuraatheid.
Geredigeer deur May Jiang van MAT Aluminium
Plasingstyd: 26 Maart 2024
