1. Introduzione
E leghe d'aluminiu cù una resistenza media mostranu caratteristiche di trasfurmazione favurevuli, sensibilità à a tempra, tenacità à l'impattu è resistenza à a corrosione. Sò largamente impiegate in varie industrie, cum'è l'elettronica è a marina, per a fabricazione di tubi, barre, profili è fili. Attualmente, ci hè una dumanda crescente di barre in lega d'aluminiu 6082. Per risponde à e richieste di u mercatu è à i requisiti di l'utilizatori, avemu realizatu esperimenti nantu à diversi prucessi di riscaldamentu per estrusione è prucessi di trattamentu termicu finale per barre 6082-T6. U nostru scopu era di identificà un regime di trattamentu termicu chì soddisfi i requisiti di prestazione meccanica per queste barre.
2. Materiali sperimentali è flussu di u prucessu di pruduzzione
2.1 Materiali sperimentali
I lingotti di fusione di dimensione Ф162 × 500 sò stati prudutti cù un metudu di fusione semi-continua è sottumessi à un trattamentu non uniforme. A qualità metallurgica di i lingotti era conforme à i standard tecnichi di cuntrollu internu di l'impresa. A cumpusizione chimica di a lega 6082 hè mostrata in a Tavula 1.
2.2 Flussu di u prucessu di pruduzzione
E barre sperimentali 6082 avianu una specificazione di Ф14 mm. U cuntainer di estrusione avia un diametru di Ф170 mm cù un disignu di estrusione à 4 fori è un coefficientu di estrusione di 18,5. U flussu di prucessu specificu includeva u riscaldamentu di u lingotto, l'estrusione, a tempra, u stiramentu, a raddrizzatura è u campionamentu, a raddrizzatura à rulli, u tagliu finale, l'invecchiamentu artificiale, l'ispezione di qualità è a consegna.
3. Obiettivi sperimentali
L'obiettivu di stu studiu era di identificà i parametri di u prucessu di trattamentu termicu di estrusione è i parametri di trattamentu termicu finali chì influenzanu e prestazioni di e barre 6082-T6, ottenendu infine i requisiti di prestazione standard. Sicondu e norme, e proprietà meccaniche longitudinali di a lega 6082 devenu risponde à e specifiche elencate in a Tabella 2.
4. Approcciu sperimentale
4.1 Studiu di trattamentu termicu per estrusione
L'inchiesta di trattamentu termicu di estrusione s'hè cuncentrata principalmente nantu à l'effetti di a temperatura di estrusione di i lingotti di fusione è di a temperatura di u contenitore di estrusione nantu à e proprietà meccaniche. E selezioni di parametri specifici sò dettagliate in a Tabella 3.
4.2 Soluzione Solida è Studiu di Trattamentu Termicu di l'Invecchiamentu
Un cuncepimentu sperimentale ortogonale hè statu impiegatu per a suluzione solida è u prucessu di trattamentu termicu di l'invecchiamentu. I livelli di fattori scelti sò furniti in a Tavula 4, cù a tavula di cuncepimentu ortogonale denotata cum'è IJ9(34).
5. Risultati è Analisi
5.1 Risultati è analisi di l'esperimentu di trattamentu termicu di estrusione
I risultati di l'esperimenti di trattamentu termicu per estrusione sò presentati in a Tavula 5 è in a Figura 1. Nove campioni sò stati prelevati per ogni gruppu, è e so medie di prestazioni meccaniche sò state determinate. Basatu annantu à l'analisi metallografica è a cumpusizione chimica, hè statu stabilitu un regime di trattamentu termicu: tempra à 520 °C per 40 minuti è invechjamentu à 165 °C per 12 ore. Da a Tavula 5 è a Figura 1, si pò osservà chì à misura chì a temperatura di estrusione di u lingotto di fusione è a temperatura di u contenitore di estrusione aumentavanu, sia a resistenza à a trazione sia a resistenza à u snervamentu aumentavanu gradualmente. I migliori risultati sò stati ottenuti à temperature di estrusione di 450-500 °C è una temperatura di u contenitore di estrusione di 450 °C, chì rispondeva à i requisiti standard. Questu era duvutu à l'effettu di l'incrudimentu à fretu à temperature di estrusione più basse, causendu fratture di u bordu di i grani è una maggiore decomposizione di a soluzione solida trà A1 è Mn durante u riscaldamentu prima di a tempra, purtendu à a ricristallizazione. À misura chì a temperatura di estrusione aumentava, a resistenza finale Rm di u pruduttu hè migliorata significativamente. Quandu a temperatura di u cuntinidore di estrusione s'avvicinava o superava a temperatura di u lingotto, a deformazione irregulare diminuia, riducendu a prufundità di l'anelli à grana grossa è aumentendu a resistenza à u snervamentu Rm. Cusì, i parametri ragiunevuli per u trattamentu termicu di l'estrusione sò: temperatura di estrusione di u lingotto di 450-500 °C è temperatura di u cuntinidore di estrusione di 430-450 °C.
5.2 Soluzione Solida è Invecchiamentu Ortogonale Risultati Sperimentali è Analisi
A Tavula 6 revela chì i livelli ottimali sò A3B1C2D3, cù tempra à 520 °C, temperatura di invecchiamento artificiale trà 165-170 °C, è durata di invecchiamento di 12 ore, chì risultanu in una alta resistenza è plasticità di e barre. U prucessu di tempra forma una soluzione solida supersaturata. À temperature di tempra più basse, a cuncentrazione di soluzione solida supersaturata diminuisce, affettendu a resistenza. Una temperatura di tempra di circa 520 °C aumenta significativamente l'effettu di u rinfurzamentu di a soluzione solida indotta da a tempra. L'intervallu trà a tempra è l'invecchiamento artificiale, vale à dì, u almacenamentu à temperatura ambiente, influenza assai e proprietà meccaniche. Questu hè particularmente pronunciatu per e barre chì ùn sò micca allungate dopu a tempra. Quandu l'intervallu trà a tempra è l'invecchiamento supera 1 ora, a resistenza, in particulare a resistenza à u snervamentu, diminuisce significativamente.
5.3 Analisi di a Microstruttura Metallografica
Analisi à alta ingrandimentu è polarizate sò state realizate nantu à barre 6082-T6 à temperature di suluzione solida di 520 °C è 530 °C. E foto à alta ingrandimentu anu rivelatu una precipitazione uniforme di u cumpostu cù particelle di fase precipitata abbundanti distribuite uniformemente. L'analisi di a luce polarizzata cù l'equipaggiu Axiovert200 hà mostratu differenze distinte in e foto di a struttura di i grani. L'area cintrali hà mostratu grani chjuchi è uniformi, mentre chì i bordi anu mostratu una certa ricristallizazione cù grani allungati. Questu hè duvutu à a crescita di i nuclei cristallini à alte temperature, furmendu precipitati grossi in forma di aghi.
6. Valutazione di e pratiche di pruduzzione
In a pruduzzione attuale, e statistiche di e prestazioni meccaniche sò state realizate nantu à 20 lotti di barre è 20 lotti di profili. I risultati sò mostrati in e Tabelle 7 è 8. In a pruduzzione attuale, u nostru prucessu di estrusione hè statu realizatu à temperature chì anu risultatu in campioni di statu T6, è e prestazioni meccaniche anu rispostu à i valori obiettivi.
7. Cunclusione
(1) Parametri di trattamentu termicu di estrusione: temperatura di estrusione di lingotti di 450-500 °C; temperatura di u contenitore di estrusione di 430-450 °C.
(2) Parametri di trattamentu termicu finali: Temperatura ottima di a suluzione solida di 520-530 °C; temperatura di invechjamentu à 165 ± 5 °C, durata di l'invechjamentu di 12 ore; l'intervallu trà a tempra è l'invechjamentu ùn deve micca superà 1 ora.
(3) Basatu annantu à una valutazione pratica, u prucessu di trattamentu termicu fattibile include: temperatura d'estrusione di 450-530 °C, temperatura di u cuntainer d'estrusione di 400-450 °C; temperatura di a suluzione solida di 510-520 °C; regime d'invecchiamentu di 155-170 °C per 12 ore; nisun limite specificu à l'intervallu trà a tempra è l'invecchiamentu. Questu pò esse incorporatu in e linee guida di l'operazione di u prucessu.
Editatu da May Jiang da MAT Aluminum
Data di publicazione: 15 di marzu di u 2024
