ऑटोमोबाइल का हल्का होना वैश्विक ऑटोमोटिव उद्योग का एक साझा लक्ष्य है। ऑटोमोटिव घटकों में एल्यूमीनियम मिश्र धातु सामग्री का उपयोग बढ़ाना आधुनिक नए प्रकार के वाहनों के विकास की दिशा है। 6082 एल्यूमीनियम मिश्र धातु एक ऊष्मा-उपचार योग्य, मजबूत एल्यूमीनियम मिश्र धातु है जिसमें मध्यम शक्ति, उत्कृष्ट आकार-क्षमता, वेल्डेबिलिटी, थकान प्रतिरोध और संक्षारण प्रतिरोध होता है। इस मिश्र धातु को पाइप, रॉड और प्रोफाइल में निकाला जा सकता है, और इसका व्यापक रूप से ऑटोमोटिव घटकों, वेल्डेड संरचनात्मक भागों, परिवहन और निर्माण उद्योग में उपयोग किया जाता है।
वर्तमान में, चीन में नवीन ऊर्जा वाहनों में उपयोग के लिए 6082 एल्यूमीनियम मिश्र धातु पर सीमित शोध उपलब्ध है। इसलिए, यह प्रायोगिक अध्ययन 6082 एल्यूमीनियम मिश्र धातु तत्व सामग्री श्रेणी, निष्कासन प्रक्रिया मापदंडों, शमन विधियों आदि के मिश्र धातु प्रोफ़ाइल के प्रदर्शन और सूक्ष्म संरचना पर प्रभावों की जाँच करता है। इस अध्ययन का उद्देश्य नवीन ऊर्जा वाहनों के लिए उपयुक्त 6082 एल्यूमीनियम मिश्र धातु सामग्री का उत्पादन करने हेतु मिश्र धातु संरचना और प्रक्रिया मापदंडों का अनुकूलन करना है।
1. परीक्षण सामग्री और विधियाँ
प्रायोगिक प्रक्रिया प्रवाह: मिश्र धातु संरचना अनुपात - पिंड पिघलना - पिंड समरूपीकरण - पिंड को बिलेट में काटना - प्रोफाइल का निष्कासन - प्रोफाइल की इन-लाइन शमन - कृत्रिम उम्र बढ़ने - परीक्षण नमूनों की तैयारी।
1.1 पिंड तैयारी
6082 एल्युमीनियम मिश्रधातु संघटनों की अंतर्राष्ट्रीय श्रेणी में, तीन संघटनों का चयन संकीर्ण नियंत्रण श्रेणियों के साथ किया गया, जिन्हें 6082-/6082″, 6082-Z के रूप में चिह्नित किया गया, जिनमें Si तत्व की मात्रा समान थी। Mg तत्व की मात्रा, y > z; Mn तत्व की मात्रा, x > y > z; Cr, Ti तत्व की मात्रा, x > y = z। विशिष्ट मिश्रधातु संघटन लक्ष्य मान तालिका 1 में दर्शाए गए हैं। पिंड ढलाई अर्ध-निरंतर जल-शीतलन ढलाई विधि का उपयोग करके की गई, जिसके बाद समरूपीकरण उपचार किया गया। तीनों पिंडों को कारखाने की स्थापित प्रणाली का उपयोग करके 560°C पर 2 घंटे के लिए जल धुंध शीतलन के साथ समरूपित किया गया।
1.2 प्रोफाइल का एक्सट्रूज़न
बिलेट के तापन तापमान और शमन शीतलन दर के लिए एक्सट्रूज़न प्रक्रिया मापदंडों को उचित रूप से समायोजित किया गया था। एक्सट्रूज़न प्रोफ़ाइल का अनुप्रस्थ काट चित्र 1 में दिखाया गया है। एक्सट्रूज़न प्रक्रिया के मापदंड तालिका 2 में दिखाए गए हैं। एक्सट्रूज़न प्रोफ़ाइल की निर्माण स्थिति चित्र 2 में दिखाई गई है।
2.परीक्षण परिणाम और विश्लेषण
तीन संरचना श्रेणियों के भीतर 6082 एल्यूमीनियम मिश्र धातु प्रोफाइल की विशिष्ट रासायनिक संरचना को स्विस एआरएल डायरेक्ट रीडिंग स्पेक्ट्रोमीटर का उपयोग करके निर्धारित किया गया था, जैसा कि तालिका 3 में दिखाया गया है।
2.1 प्रदर्शन परीक्षण
तुलना करने के लिए, विभिन्न शमन विधियों, समान निष्कासन मापदंडों और आयुवृद्धि प्रक्रियाओं के साथ तीन संरचना श्रेणी मिश्र धातु प्रोफाइल के प्रदर्शन की जांच की गई।
2.1.1 यांत्रिक प्रदर्शन
175°C पर 8 घंटे तक कृत्रिम रूप से उम्र बढ़ने के बाद, शिमाद्ज़ु AG-X100 इलेक्ट्रॉनिक यूनिवर्सल टेस्टिंग मशीन का उपयोग करके तन्यता परीक्षण के लिए प्रोफ़ाइल के एक्सट्रूज़न की दिशा से मानक नमूने लिए गए। विभिन्न संघटनों और शमन विधियों के लिए कृत्रिम उम्र बढ़ने के बाद यांत्रिक प्रदर्शन तालिका 4 में दिखाया गया है।
तालिका 4 से यह देखा जा सकता है कि सभी प्रोफाइलों का यांत्रिक प्रदर्शन राष्ट्रीय मानक मूल्यों से बेहतर है। 6082-Z मिश्र धातु बिलेट से निर्मित प्रोफाइलों में फ्रैक्चर के बाद बढ़ाव कम था। 6082-7 मिश्र धातु बिलेट से निर्मित प्रोफाइलों का यांत्रिक प्रदर्शन सबसे अधिक था। विभिन्न ठोस विलयन विधियों वाले 6082-X मिश्र धातु प्रोफाइलों ने तीव्र शीतलन शमन विधियों के साथ बेहतर प्रदर्शन किया।
2.1.2 झुकने प्रदर्शन परीक्षण
एक इलेक्ट्रॉनिक यूनिवर्सल टेस्टिंग मशीन का उपयोग करके, नमूनों पर त्रि-बिंदु बंकन परीक्षण किए गए, और बंकन परिणाम चित्र 3 में दिखाए गए हैं। चित्र 3 दर्शाता है कि 6082-Z मिश्र धातु बिलेट से बने उत्पादों की सतह पर नारंगी रंग के छिलके और मुड़े हुए नमूनों के पिछले हिस्से पर दरारें थीं। 6082-X मिश्र धातु बिलेट से बने उत्पादों में बेहतर बंकन प्रदर्शन, नारंगी रंग के छिलके के बिना चिकनी सतहें, और मुड़े हुए नमूनों के पिछले हिस्से पर ज्यामितीय स्थितियों द्वारा सीमित स्थानों पर केवल छोटी दरारें थीं।
2.1.3 उच्च-आवर्धन निरीक्षण
सूक्ष्म संरचना विश्लेषण के लिए नमूनों का कार्ल ज़ीस AX10 ऑप्टिकल माइक्रोस्कोप की मदद से अवलोकन किया गया। तीन संयोजन श्रेणी के मिश्र धातु प्रोफाइलों के सूक्ष्म संरचना विश्लेषण के परिणाम चित्र 4 में दिखाए गए हैं। चित्र 4 दर्शाता है कि 6082-X छड़ और 6082-K मिश्र धातु बिलेट से बने उत्पादों के कणों का आकार समान था, 6082-Y मिश्र धातु की तुलना में 6082-X मिश्र धातु में कणों का आकार थोड़ा बेहतर था। 6082-Z मिश्र धातु बिलेट से बने उत्पादों के कणों का आकार बड़ा और कॉर्टेक्स परतें मोटी थीं, जिससे सतह पर नारंगी रंग का छिलका आसानी से दिखाई देता था और आंतरिक धातु बंधन कमज़ोर हो जाता था।
2.2 परिणाम विश्लेषण
उपरोक्त परीक्षण परिणामों के आधार पर, यह निष्कर्ष निकाला जा सकता है कि मिश्र धातु संरचना श्रेणी का डिज़ाइन, एक्सट्रूडेड प्रोफाइल की सूक्ष्म संरचना, प्रदर्शन और आकार-क्षमता को महत्वपूर्ण रूप से प्रभावित करता है। Mg तत्व की बढ़ी हुई मात्रा मिश्र धातु की प्लास्टिसिटी को कम करती है और एक्सट्रूज़न के दौरान दरारों के निर्माण का कारण बनती है। उच्च Mn, Cr और Ti मात्रा सूक्ष्म संरचना के परिशोधन पर सकारात्मक प्रभाव डालती है, जिसका बदले में सतह की गुणवत्ता, झुकने के प्रदर्शन और समग्र प्रदर्शन पर सकारात्मक प्रभाव पड़ता है।
3.निष्कर्ष
Mg तत्व 6082 एल्यूमीनियम मिश्र धातु के यांत्रिक प्रदर्शन को महत्वपूर्ण रूप से प्रभावित करता है। Mg की बढ़ी हुई मात्रा मिश्र धातु की प्लास्टिसिटी को कम कर देती है और निष्कासन के दौरान दरारों का निर्माण करती है।
Mn, Cr, और Ti का सूक्ष्म संरचना शोधन पर सकारात्मक प्रभाव पड़ता है, जिससे निकाले गए उत्पादों की सतह की गुणवत्ता और झुकने के प्रदर्शन में सुधार होता है।
विभिन्न शमन शीतलन तीव्रताओं का 6082 एल्यूमीनियम मिश्र धातु प्रोफाइल के प्रदर्शन पर स्पष्ट प्रभाव पड़ता है। ऑटोमोटिव उपयोग के लिए, जल धुंध की शमन प्रक्रिया के बाद जल स्प्रे शीतलन अपनाने से बेहतर यांत्रिक प्रदर्शन प्राप्त होता है और प्रोफाइल के आकार और आयामी सटीकता सुनिश्चित होती है।
MAT एल्युमिनियम से मे जियांग द्वारा संपादित
पोस्ट करने का समय: 26 मार्च 2024
