고급 6082 알루미늄 합금 압출 막대의 미세 구조 및 기계적 특성에 대한 열처리 공정의 영향

고급 6082 알루미늄 합금 압출 막대의 미세 구조 및 기계적 특성에 대한 열처리 공정의 영향

1. 소개

중간 강도를 갖는 알루미늄 합금은 유리한 가공 특성, 담금질 감도, 충격 강인성 및 부식 저항을 나타냅니다. 이들은 전자 제품 및 해양과 같은 다양한 산업, 제조 파이프,로드, 프로파일 및 와이어를 위해 광범위하게 사용됩니다. 현재 6082 알루미늄 합금 막대에 대한 수요가 증가하고 있습니다. 시장 수요 및 사용자 요구 사항을 충족시키기 위해 6082-T6 막대에 대한 다양한 압출 가열 공정 및 최종 열 처리 공정에 대한 실험을 수행했습니다. 우리의 목표는이 막대의 기계적 성능 요구 사항을 충족시키는 열처리 요법을 식별하는 것이 었습니다.

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2. 실험적 재료 및 생산 공정 흐름

2.1 실험 재료

크기 ф162 × 500의 주조 잉곳은 반 연속 주조 방법을 사용하여 생산하고 비 균일 처리를 하였다. Ingots의 야금 품질은 회사 내부 제어 기술 표준을 준수했습니다. 6082 합금의 화학적 조성은 표 1에 도시되어있다.

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2.2 생산 공정 흐름

실험 6082 막대는 ф14mm의 사양을 가졌다. 압출 용기는 4 홀 압출 설계와 18.5의 압출 계수를 갖는 직경의 직경을 가졌다. 특정 공정 흐름에는 잉곳, 압출, 담금질, 스트레칭 스트로닝 및 샘플링, 롤러 교정, 최종 절단, 인공 노화, 품질 검사 및 전달이 포함되었습니다.

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3. 실험적 목표

이 연구의 목적은 압출 열처리 공정 매개 변수 및 6082-T6 Bars의 성능에 영향을 미치는 최종 열처리 매개 변수를 식별하여 궁극적으로 표준 성능 요구 사항을 달성하는 것이 었습니다. 표준에 따르면, 6082 합금의 종단 기계적 특성은 표 2에 나열된 사양을 충족해야합니다.

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4. 실험적 접근

4.1 압출 열처리 조사

압출 열처리 조사는 주로 잉곳 압출 온도 및 압출 용기 온도의 기계적 특성에 미치는 영향에 중점을 두었습니다. 특정 파라미터 선택은 표 3에 자세히 설명되어 있습니다.

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4.2 고체 용액 및 노화 열처리 조사

고체 용액 및 노화 열 처리 공정을 위해 직교 실험 설계가 사용되었다. 선택된 요인 수준은 표 4에 제공되며 직교 설계 테이블은 IJ9 (34)로 표시됩니다.

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5. 결과 및 분석

5.1 압출 열처리 실험 결과 및 분석

압출 열처리 실험의 결과는 표 5 및도 1에 제시되어있다. 각 그룹에 대해 9 개의 샘플을 채취하고, 이들의 기계적 성능 평균을 결정 하였다. 금속 학적 분석 및 화학적 조성에 기초하여, 열처리 요법이 확립되었다 : 520 ℃에서 40 분 동안 켄칭하고 165 ℃에서 12 시간 동안 노화. 표 5 및도 1로부터, 주조 잉곳 압출 온도 및 압출 용기 온도가 증가함에 따라 인장 강도와 항복 강도가 점차 증가한다는 것을 관찰 할 수있다. 최상의 결과는 450-500 ° C의 압출 온도와 450 ° C의 압출 컨테이너 온도에서 얻어졌으며, 이는 표준 요구 사항을 충족시켰다. 이는 압출 온도가 낮아서 냉 작업 경화의 영향으로 인해 곡물 경계 골절이 발생하고 켄칭 전 가열 동안 A1과 MN 사이의 고체 용액 분해가 증가하여 재결정 화을 초래하기 때문입니다. 압출 온도가 증가함에 따라, 생성물의 최종 강도 RM이 상당히 개선되었다. 압출 컨테이너 온도가 잉곳 온도에 접근하거나 초과 할 때, 고르지 않은 변형이 감소하여 거친 입자 고리의 깊이를 감소시키고 항복 강도 Rm을 증가시켰다. 따라서, 압출 열처리를위한 합리적인 파라미터는 450-500 ℃의 잉곳 압출 온도 및 430-450 ℃의 압출 용기 온도이다.

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5.2 고체 용액 및 노화 직교 실험 결과 및 분석

표 6은 최적의 수준이 A3B1C2D3이며, 520 ° C에서의 켄칭, 165-170 ° C의 인공 노화 온도 및 12 시간의 노화 지속 시간이 발생 함을 보여줍니다. 담금질 공정은 과포화 된 고체 용액을 형성한다. 더 낮은 담금질 온도에서, 과포화 된 고체 용액의 농도는 감소하여 강도에 영향을 미칩니다. 약 520 ° C의 켄칭 온도는 담금질-유도 된 고체 용액 강화의 효과를 크게 향상시킨다. 담금질과 인공 노화 사이의 간격, 즉 실온 저장은 기계적 특성에 큰 영향을 미칩니다. 이것은 특히 담금질 후에 늘어나지 않는 막대에 대해서는 특히 두드러집니다. 담금질과 노화 사이의 간격이 1 시간을 초과하면 강도, 특히 항복 강도가 크게 감소합니다.

5.3 금속성 미세 구조 분석

고기화 및 편광 분석은 520 ℃ 및 530 ℃의 고체 용액 온도에서 6082-T6 BAR에 대해 수행되었다. 고기화 사진은 풍부한 침전물 위상 입자와 균일하게 분포 된 균일 한 화합물 침전이 밝혀졌다. AxioverT200 장비를 사용한 편광 분석은 곡물 구조 사진에서 뚜렷한 차이를 보여 주었다. 중앙 영역은 작고 균일 한 곡물을 나타내는 반면, 가장자리는 길쭉한 곡물로 약간의 재결정 화를 나타냈다. 이것은 고온에서 결정 핵의 성장으로 인해 거친 바늘 모양의 침전물이 형성되어 있습니다.

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6. 생산 실습 평가

실제 생산에서, 기계적 성능 통계는 20 개의 배치와 20 개의 배치 프로파일로 수행되었다. 결과는 표 7 및 8에 나와 있습니다. 실제 생산에서, 우리의 압출 과정은 T6 상태 샘플을 초래하는 온도에서 수행되었고, 기계적 성능은 목표 값을 충족시켰다.

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7. 연결

(1) 압출 열처리 파라미터 : 450-500 ° C의 잉곳 압출 온도; 430-450 ° C의 압출 용기 온도.

(2) 최종 열처리 파라미터 : 520-530 ° C의 최적 고체 용액 온도; 165 ± 5 ℃에서의 노화 온도, 12 시간의 노화 지속 시간; 담금질과 노화 사이의 간격은 1 시간을 초과해서는 안됩니다.

(3) 실제 평가에 기초하여, 실행 가능한 열처리 공정은 다음을 포함한다 : 450-530 ℃의 압출 온도, 압출 용기 온도 400-450 ℃; 510-520 ℃의 고체 용액 온도; 12 시간 동안 155-170 ℃의 노화 요법; 담금질과 노화 사이의 간격에 대한 구체적인 한계는 없습니다. 이는 프로세스 작업 가이드 라인에 통합 될 수 있습니다.

Mat Aluminum에서 May Jiang에 의해 편집 됨

 


후 시간 : 3 월 15 일