बड़ी दीवार की मोटाई 6061T6 एल्यूमीनियम मिश्र धातु को गर्म एक्सट्रूज़न के बाद बुझाने की आवश्यकता है। असंतोषजनक एक्सट्रूज़न की सीमा के कारण, प्रोफ़ाइल का एक हिस्सा देरी के साथ वाटर-कूलिंग ज़ोन में प्रवेश करेगा। जब अगले लघु इंगोट को बाहर रखा जाता है, तो प्रोफ़ाइल का यह हिस्सा विलंबित शमन से गुजरना होगा। विलंबित शमन क्षेत्र से कैसे निपटें, एक ऐसा मुद्दा है जिस पर प्रत्येक उत्पादन कंपनी को विचार करने की आवश्यकता है। जब एक्सट्रूज़न टेल एंड प्रोसेस अपशिष्ट कम होता है, तो प्रदर्शन के नमूने कभी -कभी योग्य होते हैं और कभी -कभी अयोग्य होते हैं। जब पक्ष से फिर से शुरू होता है, तो प्रदर्शन फिर से योग्य होता है। यह लेख प्रयोगों के माध्यम से संबंधित स्पष्टीकरण देता है।
1। परीक्षण सामग्री और तरीके
इस प्रयोग में उपयोग की जाने वाली सामग्री 6061 एल्यूमीनियम मिश्र धातु है। वर्णक्रमीय विश्लेषण द्वारा मापा गया इसकी रासायनिक संरचना इस प्रकार है: यह GB/T 3190-1996 अंतर्राष्ट्रीय 6061 एल्यूमीनियम मिश्र धातु रचना मानक का अनुपालन करता है।
इस प्रयोग में, ठोस समाधान उपचार के लिए एक्सट्रूडेड प्रोफ़ाइल का एक हिस्सा लिया गया था। 400 मिमी लंबी प्रोफ़ाइल को दो क्षेत्रों में विभाजित किया गया था। क्षेत्र 1 सीधे पानी-कूल्ड और बुझा हुआ था। क्षेत्र 2 को 90 सेकंड के लिए हवा में ठंडा किया गया था और फिर पानी-कूल्ड किया गया था। परीक्षण आरेख चित्र 1 में दिखाया गया है।
इस प्रयोग में उपयोग किए जाने वाले 6061 एल्यूमीनियम मिश्र धातु प्रोफ़ाइल को 4000ust एक्सट्रूडर द्वारा बाहर कर दिया गया था। मोल्ड का तापमान 500 ° C है, कास्टिंग रॉड का तापमान 510 ° C है, एक्सट्रूज़न आउटलेट का तापमान 525 ° C है, एक्सट्रूज़न की गति 2.1 मिमी/s है, एक्सट्रूज़न प्रक्रिया के दौरान उच्च-तीव्रता वाले पानी को ठंडा किया जाता है, और 400 मिमी का उपयोग किया जाता है। लंबाई परीक्षण का टुकड़ा एक्सट्रूडेड तैयार प्रोफ़ाइल के बीच से लिया जाता है। नमूना चौड़ाई 150 मिमी है और ऊंचाई 10.00 मिमी है।
लिया गया नमूनों को विभाजित किया गया और फिर समाधान उपचार के अधीन किया गया। समाधान का तापमान 530 ° C था और समाधान का समय 4 घंटे था। उन्हें बाहर निकालने के बाद, नमूनों को 100 मिमी की पानी की गहराई के साथ एक बड़े पानी की टंकी में रखा गया था। बड़े पानी की टंकी यह सुनिश्चित कर सकती है कि ज़ोन 1 में नमूना के बाद पानी की टंकी में पानी का तापमान पानी-कूल्ड है, जिससे पानी के तापमान में वृद्धि को पानी की ठंडी तीव्रता को प्रभावित करने से रोकता है। पानी की शीतलन प्रक्रिया के दौरान, सुनिश्चित करें कि पानी का तापमान 20-25 डिग्री सेल्सियस की सीमा के भीतर है। बुझे हुए नमूने 165 डिग्री सेल्सियस*8h पर वृद्ध थे।
नमूना 400 मिमी लंबी 30 मिमी चौड़ी 10 मिमी मोटी का एक हिस्सा लें, और एक ब्रिनेल हार्डनेस टेस्ट करें। हर 10 मिमी में 5 माप करें। इस बिंदु पर ब्रिनेल कठोरता परिणाम के रूप में 5 ब्रिनेल हार्डनेस का औसत मूल्य लें, और कठोरता परिवर्तन पैटर्न का निरीक्षण करें।
प्रोफ़ाइल के यांत्रिक गुणों का परीक्षण किया गया था, और तन्यता समानांतर धारा 60 मिमी को तन्यता गुणों और फ्रैक्चर स्थान का निरीक्षण करने के लिए 400 मिमी नमूने के विभिन्न पदों पर नियंत्रित किया गया था।
नमूना के पानी-कूल्ड शमन और 90 के दशक की देरी के बाद शमन के तापमान क्षेत्र को ANSYS सॉफ्टवेयर के माध्यम से अनुकरण किया गया था, और विभिन्न पदों पर प्रोफाइल की शीतलन दरों का विश्लेषण किया गया था।
2। प्रयोगात्मक परिणाम और विश्लेषण
2.1 कठोरता परीक्षा परिणाम
चित्रा 2 एक Brinell कठोरता परीक्षक द्वारा मापा गया 400 मिमी लंबे नमूने की कठोरता परिवर्तन वक्र को दर्शाता है (एब्सिसा की इकाई लंबाई 10 मिमी का प्रतिनिधित्व करती है, और 0 पैमाने सामान्य शमन और विलंबित शमन के बीच विभाजन रेखा है)। यह पाया जा सकता है कि पानी-कूल्ड छोर पर कठोरता लगभग 95hb पर स्थिर है। पानी-कूलिंग शमन के बीच विभाजित रेखा के बाद और 90 के दशक के पानी-कूलिंग शमन में देरी हुई, कठोरता में गिरावट शुरू हो जाती है, लेकिन शुरुआती चरण में गिरावट की दर धीमी होती है। 40 मिमी (89hb) के बाद, कठोरता तेजी से गिरती है, और 80 मिमी पर सबसे कम मूल्य (77HB) तक गिर जाती है। 80 मिमी के बाद, कठोरता में कमी नहीं हुई, लेकिन कुछ हद तक बढ़ गई। वृद्धि अपेक्षाकृत छोटी थी। 130 मिमी के बाद, कठोरता लगभग 83hb पर अपरिवर्तित रही। यह अनुमान लगाया जा सकता है कि गर्मी चालन के प्रभाव के कारण, विलंबित शमन भाग की शीतलन दर बदल गई।
2.2 प्रदर्शन परीक्षा परिणाम और विश्लेषण
तालिका 2 समानांतर खंड के विभिन्न पदों से लिए गए नमूनों पर किए गए तन्यता प्रयोगों के परिणामों को दर्शाती है। यह पाया जा सकता है कि नंबर 1 और नंबर 2 की तन्यता ताकत और उपज ताकत में लगभग कोई बदलाव नहीं है। जैसे -जैसे विलंबित शमन का अनुपात समाप्त होता है, मिश्र धातु की तन्यता ताकत और उपज ताकत एक महत्वपूर्ण नीचे की ओर चलती है। हालांकि, प्रत्येक नमूना स्थान पर तन्यता ताकत मानक शक्ति से ऊपर है। केवल सबसे कम कठोरता वाले क्षेत्र में, उपज की ताकत नमूना मानक से कम है, नमूना प्रदर्शन अयोग्य है।
चित्रा 4 नमूना संख्या 3 के तन्यता गुणों के परिणामों को दर्शाता है। यह चित्रा 4 से पाया जा सकता है कि विभाजन रेखा से दूर, विलंबित शमन अंत की कठोरता कम। कठोरता में कमी इंगित करती है कि नमूने का प्रदर्शन कम हो गया है, लेकिन कठोरता धीरे -धीरे कम हो जाती है, केवल समानांतर खंड के अंत में 95hb से घटकर 91hb तक घट जाती है। जैसा कि तालिका 1 में प्रदर्शन के परिणामों से देखा जा सकता है, पानी के ठंडा होने के लिए तन्यता ताकत 342MPA से घटकर 320MPA हो गई। इसी समय, यह पाया गया कि तन्य नमूने का फ्रैक्चर बिंदु भी सबसे कम कठोरता के साथ समानांतर खंड के अंत में है। ऐसा इसलिए है क्योंकि यह पानी को ठंडा करने से बहुत दूर है, मिश्र धातु का प्रदर्शन कम हो जाता है, और अंत तन्यता ताकत सीमा तक पहुंच जाता है, जो पहले एक गर्दन को नीचे करने के लिए होता है। अंत में, सबसे कम प्रदर्शन बिंदु से तोड़ें, और ब्रेक की स्थिति प्रदर्शन परीक्षण के परिणामों के अनुरूप है।
चित्रा 5 नमूना संख्या 4 और फ्रैक्चर स्थिति के समानांतर खंड की कठोरता वक्र को दर्शाता है। यह पाया जा सकता है कि वाटर-कूलिंग डिवाइडिंग लाइन से दूर, विलंबित शमन अंत की कठोरता कम होती है। इसी समय, फ्रैक्चर स्थान भी अंत में है जहां कठोरता सबसे कम है, 86HB फ्रैक्चर। तालिका 2 से, यह पाया गया है कि पानी-कूल्ड छोर पर लगभग कोई प्लास्टिक विरूपण नहीं है। तालिका 1 से, यह पाया गया है कि नमूना प्रदर्शन (तन्यता ताकत 298MPA, उपज 266MPA) काफी कम है। तन्यता ताकत केवल 298MPA है, जो पानी-कूल्ड छोर (315mpa) की उपज की ताकत तक नहीं पहुंचती है। अंत में 315mpa से कम होने पर एक गर्दन का गठन किया गया है। फ्रैक्चर से पहले, केवल लोचदार विरूपण पानी-ठंडा क्षेत्र में हुआ। जैसे-जैसे तनाव गायब हो गया, पानी-ठंडा अंत में तनाव गायब हो गया। नतीजतन, तालिका 2 में पानी-कूलिंग ज़ोन में विरूपण राशि का लगभग कोई बदलाव नहीं है। विलंबित दर की आग के अंत में नमूना टूट जाता है, विकृत क्षेत्र कम हो जाता है, और अंत कठोरता सबसे कम होती है, जिसके परिणामस्वरूप प्रदर्शन परिणामों में महत्वपूर्ण कमी होती है।
400 मिमी नमूने के अंत में 100% विलंबित शमन क्षेत्र से नमूने लें। चित्रा 6 कठोरता वक्र दिखाता है। समानांतर खंड की कठोरता लगभग 83-84HB तक कम हो जाती है और अपेक्षाकृत स्थिर है। एक ही प्रक्रिया के कारण, प्रदर्शन लगभग समान है। फ्रैक्चर की स्थिति में कोई स्पष्ट पैटर्न नहीं पाया जाता है। मिश्र धातु का प्रदर्शन पानी से बराबरी के नमूने की तुलना में कम है।
प्रदर्शन और फ्रैक्चर की नियमितता का पता लगाने के लिए, तन्य नमूना के समानांतर खंड को कठोरता (77HB) के सबसे निचले बिंदु के पास चुना गया था। तालिका 1 से, यह पाया गया कि प्रदर्शन काफी कम हो गया था, और फ्रैक्चर बिंदु चित्रा 2 में कठोरता के सबसे कम बिंदु पर दिखाई दिया।
2.3 ANSYS विश्लेषण परिणाम
चित्रा 7 विभिन्न पदों पर कूलिंग घटता के ANSYS सिमुलेशन के परिणामों को दर्शाता है। यह देखा जा सकता है कि पानी-कूलिंग क्षेत्र में नमूने का तापमान तेजी से गिरा। 5s के बाद, तापमान 100 ° C से नीचे गिर गया, और विभाजन रेखा से 80 मिमी पर, तापमान 90 के दशक में लगभग 210 ° C तक गिर गया। औसत तापमान ड्रॉप 3.5 ° C/S है। टर्मिनल एयर कूलिंग क्षेत्र में 90 सेकंड के बाद, तापमान लगभग 360 डिग्री सेल्सियस तक गिर जाता है, जिसकी औसत ड्रॉप दर 1.9 डिग्री सेल्सियस/एस है।
प्रदर्शन विश्लेषण और सिमुलेशन परिणामों के माध्यम से, यह पाया जाता है कि पानी-कूलिंग क्षेत्र और विलंबित शमन क्षेत्र का प्रदर्शन एक परिवर्तन पैटर्न है जो पहले कम हो जाता है और फिर थोड़ा बढ़ जाता है। विभाजन रेखा के पास पानी को ठंडा करने से प्रभावित, गर्मी चालन एक निश्चित क्षेत्र में नमूना पानी के शीतलन (3.5 ° C/s) की तुलना में कम शीतलन दर पर गिरने का कारण बनता है। नतीजतन, Mg2si, जो मैट्रिक्स में जम गया, इस क्षेत्र में बड़ी मात्रा में अवक्षेपित हुआ, और तापमान 90 सेकंड के बाद लगभग 210 ° C तक गिर गया। Mg2si की बड़ी मात्रा ने 90 s के बाद पानी को ठंडा करने का एक छोटा प्रभाव डाला। उम्र बढ़ने के उपचार के बाद एमजी 2 एसआई को मजबूत करने वाले चरण की मात्रा बहुत कम हो गई थी, और बाद में नमूना प्रदर्शन कम हो गया था। हालांकि, विलंबित शमन क्षेत्र को विभाजित रेखा से दूर दूर पानी शीतलन गर्मी चालन से कम प्रभावित होता है, और मिश्र धातु हवा के शीतलन की स्थिति (शीतलन दर 1.9 ° C/s) के तहत अपेक्षाकृत धीरे -धीरे ठंडा होता है। Mg2si चरण का केवल एक छोटा सा हिस्सा धीरे -धीरे बढ़ता है, और तापमान 90 के बाद 360C है। पानी के ठंडा होने के बाद, अधिकांश Mg2si चरण अभी भी मैट्रिक्स में है, और यह उम्र बढ़ने के बाद फैलाता है और अवक्षेप करता है, जो एक मजबूत भूमिका निभाता है।
3। निष्कर्ष
यह उन प्रयोगों के माध्यम से पाया गया था जो शमन में देरी से शमन के कारण सामान्य शमन के चौराहे पर विलंबित शमन क्षेत्र की कठोरता का कारण बनता है और पहले घटने के लिए विलंबित शमन और फिर थोड़ा बढ़ जाता है जब तक कि यह अंततः स्थिर न हो जाए।
6061 एल्यूमीनियम मिश्र धातु के लिए, सामान्य शमन और 90 एस के लिए शमन के बाद तन्यता ताकत क्रमशः 342MPA और 288MPA हैं, और उपज की ताकत 315mpa और 252mpa हैं, जो दोनों नमूना प्रदर्शन मानकों को पूरा करते हैं।
सबसे कम कठोरता वाला एक क्षेत्र है, जो सामान्य शमन के बाद 95hb से 77hb तक कम हो जाता है। यहां प्रदर्शन भी सबसे कम है, जिसमें 271MPA की तन्यता ताकत और 220mpa की उपज ताकत है।
ANSYS विश्लेषण के माध्यम से, यह पाया गया कि 90 के दशक में सबसे कम प्रदर्शन बिंदु पर शीतलन की दर में देरी हुई शमन क्षेत्र में लगभग 3.5 ° C प्रति सेकंड में कमी आई, जिसके परिणामस्वरूप चरण mg2si चरण को मजबूत करने का अपर्याप्त ठोस समाधान होता है। इस लेख के अनुसार, यह देखा जा सकता है कि प्रदर्शन खतरा बिंदु सामान्य शमन और विलंबित शमन के जंक्शन पर विलंबित शमन क्षेत्र में दिखाई देता है, और जंक्शन से दूर नहीं है, जिसका एक्सट्रूज़न टेल के उचित अवधारण के लिए महत्वपूर्ण मार्गदर्शक महत्व है अंत प्रक्रिया अपशिष्ट।
मैट एल्यूमीनियम से मई जियांग द्वारा संपादित
पोस्ट टाइम: अगस्त -28-2024
