6063 alloy aluminium belongs kanggo Al-Mg-Si seri Al-Mg-Si panas-diobati panas alloy. Nduwe kinerja cetakan ekstrusi sing apik, tahan korosi sing apik lan sifat mekanik sing komprehensif. Iki uga akeh digunakake ing industri otomotif amarga pewarnaan oksidasi sing gampang. Kanthi akselerasi tren mobil entheng, aplikasi bahan ekstrusi paduan aluminium 6063 ing industri otomotif uga saya tambah akeh.
Struktur mikro lan sifat bahan sing diekstrusi dipengaruhi dening efek gabungan saka kacepetan ekstrusi, suhu ekstrusi lan rasio ekstrusi. Antarane wong-wong mau, rasio extrusion utamane ditemtokake dening tekanan ekstrusi, efisiensi produksi lan peralatan produksi. Nalika rasio extrusion cilik, deformasi alloy cilik lan microstructure refinement ora ketok; nambah rasio extrusion bisa Ngartekno nyaring pari-parian, break munggah coarse phase kapindho, entuk microstructure seragam, lan nambah sifat mechanical saka wesi.
6061 lan 6063 wesi aluminium ngalami rekristalisasi dinamis sajrone proses ekstrusi. Nalika suhu extrusion pancet, minangka rasio extrusion mundhak, ukuran gandum sudo, phase penguatan wis sacoro apik buyar, lan kekuatan tensile lan elongation saka alloy nambah patut; Nanging, nalika rasio extrusion mundhak, pasukan extrusion sing dibutuhake kanggo proses ekstrusi uga mundhak, nyebabake efek termal sing luwih gedhe, nyebabake suhu internal paduan mundhak, lan kinerja produk mudhun. Eksperimen iki nyinaoni efek rasio ekstrusi, utamane rasio ekstrusi gedhe, ing struktur mikro lan sifat mekanik 6063 aluminium alloy.
1 Materi lan metode eksperimen
Materi eksperimen yaiku paduan aluminium 6063, lan komposisi kimia ditampilake ing Tabel 1. Ukuran asli ingot yaiku Φ55 mm × 165 mm, lan diproses dadi billet ekstrusi kanthi ukuran Φ50 mm × 150 mm sawise homogenisasi. perawatan ing 560 ℃ kanggo 6 h. Billet digawe panas nganti 470 ℃ lan tetep anget. Suhu preheating saka tong minyak extrusion punika 420 ℃, lan suhu preheating saka jamur punika 450 ℃. Nalika kacepetan ekstrusi (kacepetan obah rod ekstrusi) V = 5 mm / s tetep ora owah, 5 klompok tes rasio ekstrusi sing beda ditindakake, lan rasio ekstrusi R yaiku 17 (cocog karo diameter lubang mati D = 12 mm), 25 (D=10 mm), 39 (D=8 mm), 69 (D=6 mm), lan 156 (D=4 mm).
Tabel 1 Komposisi kimia saka 6063 Al alloy (wt/%)
Sawise grinding sandpaper lan polishing mechanical, conto metalographic padha etched karo HF reagen karo fraksi volume saka 40% kanggo bab 25 s, lan struktur metalographic saka conto diamati ing LEICA-5000 mikroskop optik. Sampel analisis tekstur kanthi ukuran 10 mm × 10 mm dipotong saka tengah bagean longitudinal rod extruded, lan grinding lan etsa mekanik ditindakake kanggo mbusak lapisan stres permukaan. Angka kutub sing ora lengkap saka telung bidang kristal {111}, {200}, lan {220} saka sampel diukur dening X′Pert Pro MRD X-ray difraction analyzer saka PANalytical Company, lan data tekstur diproses lan dianalisis. dening X′Pert Data View lan piranti lunak Tekstur X′Pert.
Spesimen tensile saka alloy cast dijupuk saka tengah ingot, lan spesimen tensile dipotong ing arah extrusion sawise extrusion. Ukuran area gauge yaiku Φ4 mm × 28 mm. Tes tensile ditindakake kanthi nggunakake mesin uji bahan universal SANS CMT5105 kanthi tingkat tensile 2 mm / min. Nilai rata-rata saka telung spesimen standar diitung minangka data properti mekanik. Morfologi fraktur spesimen tarik diamati nggunakake mikroskop elektron scanning-magnifikasi rendah (Quanta 2000, FEI, USA).
2 Asil lan diskusi
Figure 1 nuduhake microstructure metallographic saka as-cast 6063 aluminium alloy sadurunge lan sawise perawatan homogenization. Minangka ditampilake ing Figure 1a, butir α-Al ing microstructure as-cast beda-beda ing ukuran, nomer akeh fase reticular β-Al9Fe2Si2 ngumpulake ing wates gandum, lan nomer akeh fase Mg2Si granular ana ing wiji. Sawise ingot homogenized ing 560 ℃ kanggo 6 h, non-keseimbangan phase eutektik antarane alloy dendrites mboko sithik dipun bibaraken, unsur alloy dipun bibaraken ing matriks, microstructure seragam, lan ukuran gandum rata-rata 125 μm (Gambar 1b). ).
Sadurunge homogenisasi
Sawise uniformizing perawatan ing 600 ° C kanggo 6 jam
Fig.1 Struktur metalographic saka 6063 aluminium alloy sadurunge lan sawise perawatan homogenization
Figure 2 nuduhake katon saka 6063 aluminium alloy bar karo rasio extrusion beda. Minangka ditampilake ing Figure 2, kualitas lumahing 6063 aluminium alloy bar extruded karo rasio extrusion beda apik, utamané nalika rasio extrusion tambah kanggo 156 (cocog karo bar extrusion stopkontak kacepetan 48 m / min), ana isih ora. cacat extrusion kayata retak lan peeling ing permukaan bar, nuduhake yen 6063 aluminium alloy uga nduweni kinerja extrusion panas apik ing kacepetan dhuwur. lan rasio extrusion gedhe.
Fig.2 Katon saka 6063 aluminium alloy rod karo rasio extrusion beda
Figure 3 nuduhake microstructure metallography bagean longitudinal saka 6063 aluminium alloy bar karo rasio extrusion beda. Struktur gandum bar kanthi rasio ekstrusi sing beda nuduhake derajat elongasi utawa refinement sing beda. Nalika rasio ekstrusi yaiku 17, biji-bijian asli dipanjangake ing arah ekstrusi, diiringi pembentukan biji-bijian rekristalisasi sing cilik, nanging biji-bijian isih relatif kasar, kanthi ukuran butir rata-rata sekitar 85 μm (Gambar 3a) ; nalika rasio ekstrusi 25, biji ditarik luwih ramping, jumlah biji rekristalisasi mundhak, lan ukuran gandum rata-rata mudhun nganti 71 μm (Gambar 3b); nalika rasio extrusion punika 39, kajaba kanggo nomer cilik saka pari-parian deformed, microstructure Sejatine dumadi saka equiaxed pari-parian recrystallized ukuran ora rata, karo ukuran gandum rata-rata watara 60 μm (Gambar 3c); nalika rasio extrusion punika 69, proses recrystallization dinamis Sejatine rampung, pari-parian asli coarse wis rampung rubah menyang seragam kabentuk pari-parian recrystallized, lan ukuran gandum rata-rata olahan kanggo bab 41 μm (Figure 3d); nalika rasio extrusion punika 156, karo kemajuan lengkap saka proses recrystallization dinamis, microstructure luwih seragam, lan ukuran gandum wis olahan banget kanggo bab 32 μm (Figure 3e). Kanthi nambah rasio extrusion, proses recrystallization dinamis neruske liyane kanthi, microstructure alloy dadi luwih seragam, lan ukuran gandum wis olahan Ngartekno (Figure 3f).
Gbr.3 Struktur metalografi lan ukuran butir bagean longitudinal saka 6063 batang paduan aluminium kanthi rasio ekstrusi sing beda
Figure 4 nuduhake tokoh kutub kuwalik saka 6063 aluminium alloy bar karo rasio extrusion beda bebarengan arah extrusion. Bisa dideleng manawa struktur mikro bar alloy kanthi rasio ekstrusi sing beda-beda kabeh ngasilake orientasi preferensial sing jelas. Nalika rasio ekstrusi 17, tekstur sing luwih lemah <115>+<100> dibentuk (Gambar 4a); nalika rasio ekstrusi 39, komponen tekstur utamane tekstur sing luwih kuat <100> lan tekstur sing sithik <115> (Gambar 4b); nalika rasio ekstrusi 156, komponen tekstur yaiku tekstur <100> kanthi kekuatan sing tambah akeh, dene tekstur <115> ilang (Gambar 4c). Panliten wis nuduhake yen logam kubik sing fokus ing pasuryan utamane mbentuk tekstur kawat <111> lan <100> sajrone ekstrusi lan gambar. Sawise tekstur dibentuk, sifat mekanik ing suhu kamar saka campuran kasebut nuduhake anisotropi sing jelas. Kekuwatan tektur mundhak kanthi nambah rasio ekstrusi, nuduhake yen jumlah biji ing arah kristal tartamtu sing sejajar karo arah ekstrusi ing campuran kasebut mundhak, lan kekuatan tensile longitudinal saka alloy mundhak. Mekanisme penguatan bahan ekstrusi panas 6063 aluminium kalebu penguatan gandum sing apik, penguatan dislokasi, penguatan tekstur, lan liya-liyane. Ing sawetara paramèter proses sing digunakake ing panliten eksperimen iki, nambah rasio ekstrusi duweni efek promosi ing mekanisme penguatan ing ndhuwur.
Fig.4 Diagram kutub mbalikke saka 6063 rod alloy aluminium kanthi rasio ekstrusi sing beda ing arah ekstrusi
Figure 5 minangka histogram saka sifat tensile saka 6063 aluminium alloy sawise deformasi ing rasio extrusion beda. Kekuwatan tensile saka alloy cast punika 170 MPa lan elongation punika 10,4%. Kekuwatan tensile lan elongation saka alloy sawise extrusion wis Ngartekno apik, lan kekuatan tensile lan elongation mboko sithik nambah karo nambah saka rasio extrusion. Nalika rasio extrusion 156, kekuatan tensile lan elongation saka alloy tekan Nilai maksimum, kang mungguh 228 MPa lan 26,9%, kang kira-kira 34% luwih saka kekuatan tensile saka alloy cast lan bab 158% luwih dhuwur tinimbang. elongation. Kekuwatan tensile saka 6063 aluminium alloy dipikolehi dening rasio extrusion gedhe cedhak karo nilai kekuatan tensile (240 MPa) dijupuk dening 4-pass saluran witjaksono extrusion sudut (ECAP), kang luwih dhuwur tinimbang Nilai kekuatan tensile (171.1 MPa) dijupuk dening 1-pass ECAP extrusion saka 6063 aluminium alloy. Bisa dideleng manawa rasio ekstrusi sing gedhe bisa nambah sifat mekanik paduan nganti sawetara.
Penambahan sifat mekanik saka campuran kanthi rasio ekstrusi utamane asale saka penguatan refinement gandum. Nalika rasio ekstrusi mundhak, biji-bijian ditapis lan kapadhetan dislokasi mundhak. Watesan gandum sing luwih akeh saben area unit bisa kanthi efektif ngalangi gerakan dislokasi, digabungake karo gerakan bebarengan lan entanglement dislokasi, saéngga nambah kekuatan campuran. Wiji sing luwih alus, wates gandum sing luwih tortuous, lan deformasi plastis bisa dibubarake ing biji sing luwih akeh, sing ora cocog kanggo pembentukan retakan, apa maneh panyebaran retakan. Luwih akeh energi bisa diserep sajrone proses fraktur, saéngga nambah plastisitas paduan kasebut.
Fig.5 Sifat tensile saka 6063 aluminium alloy sawise casting lan extrusion
Morfologi fraktur tensile saka campuran sawise deformasi kanthi rasio ekstrusi sing beda ditampilake ing Gambar 6. Ora ana lesung sing ditemokake ing morfologi fraktur sampel as-cast (Gambar 6a), lan fraktur kasebut utamane dumadi saka wilayah sing rata lan pinggiran tearing. , nuduhake yen mekanisme fraktur tensile saka paduan as-cast utamané fraktur brittle. Morfologi patahan saka paduan sawise extrusion wis diganti Ngartekno, lan fraktur dumadi saka nomer akeh dimples equiaxed, nuduhake yen mekanisme fraktur saka alloy sawise extrusion wis diganti saka fraktur brittle kanggo fraktur ductile. Nalika rasio extrusion cilik, dimples cethek lan ukuran dimple gedhe, lan distribusi ora rata; minangka rasio extrusion mundhak, jumlah dimples mundhak, ukuran dimple luwih cilik lan distribusi seragam (Figure 6b~f), kang tegese alloy wis plasticity luwih, kang konsisten karo asil test sifat mechanical ndhuwur.
3 Kesimpulan
Ing eksperimen iki, efek saka rasio extrusion beda ing microstructure lan sifat 6063 aluminium alloy dianalisa ing kondisi sing ukuran billet, ingot suhu panas lan kacepetan extrusion tetep panggah. Kesimpulane kaya ing ngisor iki:
1) Rekristalisasi dinamis dumadi ing 6063 paduan aluminium sajrone ekstrusi panas. Kanthi nambah rasio extrusion, pari-parian sing terus-terusan olahan, lan pari-parian elongated bebarengan arah extrusion sing rubah menyang equiaxed pari-parian recrystallized, lan kekuatan saka <100> tektur kabel terus-terusan tambah.
2) Amarga efek pengukuhan gandum sing apik, sifat mekanik saka wesi tambah apik kanthi nambah rasio ekstrusi. Ing sawetara paramèter test, nalika rasio extrusion 156, kekuatan tensile lan elongation saka alloy tekan nilai maksimum 228 MPa lan 26,9%.
Fig.6 Morfologi fraktur tarik saka 6063 paduan aluminium sawise casting lan ekstrusi
3) Morfologi fraktur spesimen as-cast kasusun saka wilayah sing rata lan pinggiran sobek. Sawise ekstrusi, fraktur kasebut dumadi saka pirang-pirang lesung equiaxed, lan mekanisme fraktur diowahi saka fraktur brittle dadi fraktur ductile.
Wektu kirim: Nov-30-2024
