Lightweighting of Automobile este un obiectiv comun al industriei auto mondiale. Creșterea utilizării materialelor din aliaj de aluminiu în componentele auto este direcția de dezvoltare pentru vehiculele moderne de tip nou. 6082 aliaj de aluminiu este un aliaj de aluminiu tratat termic, întărit, cu rezistență moderată, formabilitate excelentă, sudabilitate, rezistență la oboseală și rezistență la coroziune. Acest aliaj poate fi extrudat în conducte, tije și profiluri și este utilizat pe scară largă în componente auto, piese structurale sudate, transport și industria construcțiilor.
În prezent, există cercetări limitate asupra 6082 aliaj de aluminiu pentru utilizare în vehicule energetice noi din China. Prin urmare, acest studiu experimental investighează efectele gamei de conținut de elemente din aliaj de aluminiu, parametrii procesului de extrudare, metode de stingere etc., asupra performanței și microstructurii profilului de aliaj. Acest studiu își propune să optimizeze compoziția și parametrii de proces al aliajului pentru a produce 6082 materiale din aliaj de aluminiu adecvate pentru vehicule cu energie noi.
1. Materiale de testare și metode
Fluxul de proces experimental: Raportul de compoziție aliaj-topirea lingourilor-omogenizare a lingourilor-segularea lingourilor în bilete-extrudarea profilurilor-stingerea în linie a profilurilor-îmbătrânirea artificială-prepararea epruvetelor de testare.
1.1 Pregătirea lingourilor
În intervalul internațional de 6082 compoziții din aliaj de aluminiu, au fost selectate trei compoziții cu intervale de control mai restrânse, etichetate ca 6082-/6082 ″, 6082-Z, cu același conținut de element SI. Conținut de element mg, y> z; Conținut de element Mn, x> y> z; Cr, Ti Element Conținut, x> y = z. Valorile specifice ale compoziției aliajului sunt prezentate în tabelul 1. Turnarea lingurilor a fost efectuată folosind o metodă de turnare semi-continuă de răcire a apei, urmată de tratamentul omogenizării. Toate cele trei lingouri au fost omogenizate folosind sistemul stabilit al fabricii la 560 ° C timp de 2 ore cu răcire de ceață de apă.
1.2 Extrudarea profilurilor
Parametrii procesului de extrudare au fost ajustați în mod corespunzător pentru temperatura de încălzire a biletelor și rata de răcire de stingere. Secțiunea transversală a profilurilor extrudate este prezentată în figura 1. Parametrii procesului de extrudare sunt prezenți în tabelul 2. Starea de formare a profilurilor extrudate este prezentată în figura 2.
2. Rezultatele și analiza testelor
Compoziția chimică specifică a profilurilor de aliaj de aluminiu 6082 din cele trei intervale de compoziție a fost determinată folosind un spectrometru de citire directă ARL elvețiană, așa cum se arată în tabelul 3.
2.1 Testarea performanței
Pentru a compara, a fost examinată performanța celor trei profiluri de aliaj de compoziție cu diferite metode de stingere, parametri de extrudare identici și procese de îmbătrânire.
2.1.1 Performanță mecanică
După îmbătrânirea artificială la 175 ° C timp de 8 ore, au fost preluate exemplare standard din direcția de extrudare a profilurilor pentru testarea la tracțiune folosind o mașină de testare universală electronică Shimadzu AG-X100. Performanța mecanică după îmbătrânirea artificială pentru diferite compoziții și metode de stingere este prezentată în tabelul 4.
Din tabelul 4, se poate observa că performanța mecanică a tuturor profilurilor depășește valorile standard naționale. Profilurile produse din Billete de aliaj 6082-Z au avut o alungire mai mică după fractură. Profilurile produse din 6082-7 Billete din aliaj au avut cea mai mare performanță mecanică. Profilele din aliaj 6082-X, cu metode de soluție solidă diferite, au prezentat performanțe mai mari cu metode de stingere rapidă de răcire.
2.1.2 Testarea performanței de îndoire
Folosind o mașină de testare universală electronică, au fost efectuate teste de îndoire în trei puncte pe eșantioane, iar rezultatele de îndoire sunt prezentate în figura 3. Figura 3 arată că produsele produse de la 6082-Z din aliaj au avut o coajă de portocală severă pe suprafață și fisurarea pe suprafața în spatele eșantioanelor îndoite. Produsele produse din billete din aliaj 6082-X au avut performanțe mai bune de îndoire, suprafețe netede fără coaja de portocale și doar fisuri mici în poziții limitate de condiții geometrice din spatele eșantioanelor îndoite.
2.1.3 Inspecție de mărire mare
Probele au fost observate la un microscop optic Carl Zeiss AX10 pentru analiza microstructurii. Rezultatele analizei microstructurii pentru cele trei profiluri de aliaj de compoziție sunt prezentate în Figura 4. Figura 4 indică faptul că dimensiunea bobului de produse produse din tijă 6082-X și 6082-K Billets a fost similară, cu dimensiunea ușor mai bună a cerealelor în 6082-X-X aliaj comparativ cu 6082-y aliaj. Produsele produse din billete de aliaj 6082-Z au avut dimensiuni mai mari de cereale și straturi de cortex mai groase, ceea ce a dus mai ușor la coaja de portocaliu de suprafață și la slăbirea metalului intern slăbit.
2.2 Analiza rezultatelor
Pe baza rezultatelor testelor de mai sus, se poate concluziona că proiectarea intervalului de compoziție a aliajului afectează semnificativ microstructura, performanța și formabilitatea profilurilor extrudate. Un conținut crescut de element MG reduce plasticitatea din aliaj și duce la formarea fisurilor în timpul extrudării. Conținutul mai mare de Mn, CR și Ti au un efect pozitiv asupra rafinării microstructurii, care la rândul său are un impact pozitiv asupra calității suprafeței, a performanței de îndoire și a performanței generale.
3.Conclusion
Elementul MG afectează semnificativ performanța mecanică a aliajului de aluminiu 6082. Un conținut crescut de MG reduce plasticitatea din aliaj și duce la formarea fisurilor în timpul extrudării.
MN, CR și TI au un efect pozitiv asupra rafinării microstructurii, ceea ce duce la îmbunătățirea calității suprafeței și a performanței de îndoire a produselor extrudate.
Diferite intensități de răcire de stingere au un impact vizibil asupra performanței profilurilor de aliaj de aluminiu 6082. Pentru utilizarea auto, adoptarea unui proces de stingere a mazei de apă, urmată de răcirea prin pulverizare a apei oferă o performanță mecanică mai bună și asigură forma și precizia dimensională a profilurilor.
Editat de mai Jiang de la Mat Aluminum
Timpul post: 26-2024 martie
