1.소개
중간 강도의 알루미늄 합금은 유리한 가공 특성, 담금질 감도, 충격 인성 및 내식성을 나타냅니다. 이들은 파이프, 로드, 프로파일 및 와이어 제조를 위해 전자 및 해양과 같은 다양한 산업에서 광범위하게 사용됩니다. 현재 6082 알루미늄 합금 바에 대한 수요가 증가하고 있습니다. 시장 수요와 사용자 요구 사항을 충족하기 위해 우리는 6082-T6 바에 대한 다양한 압출 가열 공정과 최종 열처리 공정에 대한 실험을 수행했습니다. 우리의 목표는 이러한 바의 기계적 성능 요구 사항을 충족하는 열처리 방식을 식별하는 것이었습니다.
2.실험재료 및 생산공정 흐름
2.1 실험재료
Ф162×500 크기의 주조 주괴는 반연속 주조 방법을 사용하여 생산되었으며 불균일한 처리를 거쳤습니다. 잉곳의 금속 품질은 회사 내부 통제 기술 표준을 준수했습니다. 6082 합금의 화학적 조성은 표 1에 나와 있습니다.
2.2 생산 공정 흐름
실험용 6082 바의 사양은 Ф14mm였습니다. 압출 용기는 4홀 압출 설계와 18.5의 압출 계수를 갖춘 Ф170mm의 직경을 가졌습니다. 특정 공정 흐름에는 잉곳 가열, 압출, 담금질, 연신 교정 및 샘플링, 롤러 교정, 최종 절단, 인공 시효, 품질 검사 및 납품이 포함되었습니다.
3.실험 목적
이 연구의 목적은 6082-T6 바의 성능에 영향을 미치는 압출 열처리 공정 매개변수와 최종 열처리 매개변수를 식별하여 궁극적으로 표준 성능 요구 사항을 달성하는 것이었습니다. 표준에 따르면 6082 합금의 세로 방향 기계적 특성은 표 2에 나열된 사양을 충족해야 합니다.
4.실험적 접근
4.1 압출 열처리 조사
압출 열처리 조사는 주로 주조 잉곳 압출 온도와 압출 용기 온도가 기계적 특성에 미치는 영향에 중점을 두었습니다. 특정 매개변수 선택은 표 3에 자세히 설명되어 있습니다.
4.2 고용체 및 시효 열처리 조사
고용체 및 시효 열처리 공정을 위해 직교 실험 설계가 사용되었습니다. 선택된 요인 수준은 표 4에 제공되며 직교 설계표는 IJ9(34)로 표시됩니다.
5.결과 및 분석
5.1 압출열처리 실험 결과 및 분석
압출열처리 실험 결과는 Table 5와 Figure 1에 나타내었다. 각 그룹별로 9개의 샘플을 채취하여 기계적 성능의 평균을 구하였다. 금속 조직학적 분석과 화학 조성을 바탕으로 520°C에서 40분 동안 담금질하고 165°C에서 12시간 동안 시효 처리하는 열처리 방법이 확립되었습니다. Table 5와 Figure 1에서 알 수 있듯이 주조용 잉곳의 압출온도와 압출용기의 온도가 증가함에 따라 인장강도와 항복강도 모두 점차 증가하는 것을 확인할 수 있다. 표준 요구 사항을 충족하는 450~500°C의 압출 온도와 450°C의 압출 용기 온도에서 최상의 결과를 얻었습니다. 이는 낮은 압출 온도에서 냉간 가공 경화 효과로 인해 결정립계 파괴가 발생하고 담금질 전 가열 과정에서 Al과 Mn 사이의 고용 분해가 증가하여 재결정이 발생하기 때문입니다. 압출 온도가 증가함에 따라 제품의 극한 강도 Rm이 크게 향상되었습니다. 압출 용기 온도가 잉곳 온도에 접근하거나 초과하면 불균일 변형이 감소하여 조대 결정립 깊이가 감소하고 항복 강도 Rm이 증가합니다. 따라서 압출 열처리를 위한 합리적인 변수는 잉곳 압출 온도 450~500°C, 압출 용기 온도 430~450°C입니다.
5.2 고용체 및 노화 직교 실험 결과 및 분석
표 6은 최적의 수준이 A3B1C2D3이며 담금질은 520°C, 인공 시효 온도는 165~170°C, 시효 기간은 12시간으로 바의 강도와 가소성을 높인다는 것을 보여줍니다. 담금질 공정은 과포화 고용체를 형성합니다. 더 낮은 담금질 온도에서는 과포화 고용체 농도가 감소하여 강도에 영향을 미칩니다. 약 520°C의 담금질 온도는 담금질로 인한 고용 강화 효과를 크게 향상시킵니다. 담금질과 인공 시효 사이의 간격, 즉 상온 보관은 기계적 특성에 큰 영향을 미칩니다. 이는 담금질 후에도 늘어나지 않는 막대의 경우 특히 두드러집니다. 담금질과 시효 사이의 간격이 1시간을 초과하면 강도, 특히 항복강도가 크게 감소합니다.
5.3 금속조직 미세구조 분석
520°C 및 530°C의 고용체 온도에서 6082-T6 바에 대해 고배율 및 편광 분석을 수행했습니다. 고배율 사진에서는 풍부한 침전상 입자가 고르게 분포된 균일한 화합물 침전이 나타났습니다. Axiovert200 장비를 이용한 편광 분석은 결정립 구조 사진에서 뚜렷한 차이를 보여주었습니다. 중앙 영역은 작고 균일한 결정립을 나타내는 반면, 가장자리는 길쭉한 결정립으로 약간의 재결정을 나타냅니다. 이는 고온에서 결정핵이 성장하여 거친 바늘 모양의 침전물을 형성하기 때문입니다.
6.생산실무평가
실제 생산에서 기계적 성능 통계는 바 20개 배치와 프로파일 20개 배치에 대해 수행되었습니다. 결과는 표 7과 8에 나와 있습니다. 실제 생산에서 우리의 압출 공정은 T6 상태 샘플을 생성하는 온도에서 수행되었으며 기계적 성능은 목표 값을 충족했습니다.
7.결론
(1) 압출 열처리 매개변수: 잉곳 압출 온도 450-500°C; 압출 용기 온도 430-450°C.
(2) 최종 열처리 매개변수: 최적 고용 온도 520-530°C; 165±5°C의 노화 온도, 12시간의 노화 기간; 담금질과 숙성 사이의 간격은 1시간을 초과해서는 안 됩니다.
(3) 실제 평가를 바탕으로 실행 가능한 열처리 공정에는 압출 온도 450~530°C, 압출 용기 온도 400~450°C가 포함됩니다. 510-520°C의 고용체 온도; 12시간 동안 155-170°C의 노화 요법; 담금질과 노화 사이의 간격에 대한 특별한 제한은 없습니다. 이는 공정 운영 지침에 포함될 수 있습니다.
MAT Aluminium의 May Jiang이 편집함
게시 시간: 2024년 3월 15일
