उच्च-स्तरीय 6082 एल्युमीनियम मिश्र धातु एक्सट्रूडेड बार्स की सूक्ष्म संरचना और यांत्रिक गुणों पर ताप उपचार प्रक्रियाओं का प्रभाव

उच्च-स्तरीय 6082 एल्युमीनियम मिश्र धातु एक्सट्रूडेड बार्स की सूक्ष्म संरचना और यांत्रिक गुणों पर ताप उपचार प्रक्रियाओं का प्रभाव

1 परिचय

मध्यम शक्ति वाले एल्युमिनियम मिश्र धातु अनुकूल प्रसंस्करण विशेषताओं, शमन संवेदनशीलता, प्रभाव कठोरता और संक्षारण प्रतिरोध प्रदर्शित करते हैं। वे पाइप, छड़, प्रोफाइल और तारों के निर्माण के लिए इलेक्ट्रॉनिक्स और समुद्री जैसे विभिन्न उद्योगों में बड़े पैमाने पर उपयोग किए जाते हैं। वर्तमान में, 6082 एल्युमिनियम मिश्र धातु बार की मांग बढ़ रही है। बाजार की मांगों और उपयोगकर्ता आवश्यकताओं को पूरा करने के लिए, हमने 6082-T6 बार के लिए विभिन्न एक्सट्रूज़न हीटिंग प्रक्रियाओं और अंतिम ताप उपचार प्रक्रियाओं पर प्रयोग किए। हमारा लक्ष्य एक ताप उपचार व्यवस्था की पहचान करना था जो इन बार के लिए यांत्रिक प्रदर्शन आवश्यकताओं को पूरा करती है।

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2.प्रायोगिक सामग्री और उत्पादन प्रक्रिया प्रवाह

2.1 प्रायोगिक सामग्री

Ф162×500 आकार के कास्टिंग सिल्लियां अर्ध-निरंतर कास्टिंग विधि का उपयोग करके बनाई गई थीं और उन्हें असमान उपचार के अधीन किया गया था। सिल्लियों की धातुकर्म गुणवत्ता कंपनी के आंतरिक नियंत्रण तकनीकी मानकों के अनुरूप थी। 6082 मिश्र धातु की रासायनिक संरचना तालिका 1 में दिखाई गई है।

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2.2 उत्पादन प्रक्रिया प्रवाह

प्रायोगिक 6082 बार का विनिर्देश Ф14 मिमी था। एक्सट्रूज़न कंटेनर का व्यास Ф170 मिमी था, जिसमें 4-होल एक्सट्रूज़न डिज़ाइन और 18.5 का एक्सट्रूज़न गुणांक था। विशिष्ट प्रक्रिया प्रवाह में पिंड को गर्म करना, एक्सट्रूज़न, शमन, स्ट्रेचिंग स्ट्रेटनिंग और सैंपलिंग, रोलर स्ट्रेटनिंग, अंतिम कटिंग, कृत्रिम उम्र बढ़ना, गुणवत्ता निरीक्षण और डिलीवरी शामिल थी।

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3.प्रायोगिक उद्देश्य

इस अध्ययन का उद्देश्य एक्सट्रूज़न हीट ट्रीटमेंट प्रक्रिया मापदंडों और अंतिम हीट ट्रीटमेंट मापदंडों की पहचान करना था जो 6082-T6 बार के प्रदर्शन को प्रभावित करते हैं, अंततः मानक प्रदर्शन आवश्यकताओं को प्राप्त करना। मानकों के अनुसार, 6082 मिश्र धातु के अनुदैर्ध्य यांत्रिक गुणों को तालिका 2 में सूचीबद्ध विनिर्देशों को पूरा करना चाहिए।

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4.प्रयोगात्मक दृष्टिकोण

4.1 एक्सट्रूज़न हीट ट्रीटमेंट जांच

एक्सट्रूज़न हीट ट्रीटमेंट जांच मुख्य रूप से कास्टिंग इनगॉट एक्सट्रूज़न तापमान और एक्सट्रूज़न कंटेनर तापमान के यांत्रिक गुणों पर पड़ने वाले प्रभावों पर केंद्रित थी। विशिष्ट पैरामीटर चयनों का विवरण तालिका 3 में दिया गया है।

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4.2 ठोस विलयन और आयुवृद्धि ताप उपचार जांच

ठोस विलयन और एजिंग हीट ट्रीटमेंट प्रक्रिया के लिए एक ऑर्थोगोनल प्रायोगिक डिजाइन का उपयोग किया गया था। चुने गए कारक स्तर तालिका 4 में दिए गए हैं, ऑर्थोगोनल डिज़ाइन तालिका को IJ9(34) के रूप में दर्शाया गया है।

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5.परिणाम और विश्लेषण

5.1 एक्सट्रूज़न हीट ट्रीटमेंट प्रयोग के परिणाम और विश्लेषण

एक्सट्रूज़न हीट ट्रीटमेंट प्रयोगों के परिणाम तालिका 5 और चित्र 1 में प्रस्तुत किए गए हैं। प्रत्येक समूह के लिए नौ नमूने लिए गए, और उनके यांत्रिक प्रदर्शन औसत निर्धारित किए गए। मेटलोग्राफिक विश्लेषण और रासायनिक संरचना के आधार पर, एक हीट ट्रीटमेंट व्यवस्था स्थापित की गई: 40 मिनट के लिए 520 डिग्री सेल्सियस पर शमन और 12 घंटे के लिए 165 डिग्री सेल्सियस पर उम्र बढ़ना। तालिका 5 और चित्र 1 से, यह देखा जा सकता है कि जैसे-जैसे कास्टिंग पिंड एक्सट्रूज़न तापमान और एक्सट्रूज़न कंटेनर तापमान बढ़ता गया, तन्य शक्ति और उपज शक्ति दोनों धीरे-धीरे बढ़ती गई। सबसे अच्छे परिणाम 450-500 डिग्री सेल्सियस के एक्सट्रूज़न तापमान और 450 डिग्री सेल्सियस के एक्सट्रूज़न कंटेनर तापमान पर प्राप्त किए गए, जो मानक आवश्यकताओं को पूरा करते थे। यह कम एक्सट्रूज़न तापमान पर ठंडे काम के सख्त होने के प्रभाव के कारण था, जिससे अनाज की सीमा में फ्रैक्चर हो गया और शमन से पहले हीटिंग के दौरान A1 और Mn के बीच ठोस घोल का अपघटन बढ़ गया, जिससे पुनः क्रिस्टलीकरण हुआ। जैसे-जैसे एक्सट्रूज़न तापमान बढ़ता गया, उत्पाद की अंतिम शक्ति Rm में उल्लेखनीय सुधार हुआ। जब एक्सट्रूज़न कंटेनर का तापमान पिंड तापमान के करीब या उससे अधिक हो गया, तो असमान विरूपण कम हो गया, जिससे मोटे अनाज के छल्लों की गहराई कम हो गई और उपज शक्ति Rm बढ़ गई। इस प्रकार, एक्सट्रूज़न हीट ट्रीटमेंट के लिए उचित पैरामीटर हैं: पिंड एक्सट्रूज़न तापमान 450-500 डिग्री सेल्सियस और एक्सट्रूज़न कंटेनर तापमान 430-450 डिग्री सेल्सियस।

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5.2 ठोस समाधान और आयु संबंधी ऑर्थोगोनल प्रयोगात्मक परिणाम और विश्लेषण

तालिका 6 से पता चलता है कि इष्टतम स्तर A3B1C2D3 हैं, 520 डिग्री सेल्सियस पर शमन, 165-170 डिग्री सेल्सियस के बीच कृत्रिम उम्र बढ़ने का तापमान और 12 घंटे की उम्र बढ़ने की अवधि, जिसके परिणामस्वरूप सलाखों की उच्च शक्ति और प्लास्टिसिटी होती है। शमन प्रक्रिया सुपरसैचुरेटेड ठोस घोल बनाती है। कम शमन तापमान पर, सुपरसैचुरेटेड ठोस घोल की सांद्रता कम हो जाती है, जो ताकत को प्रभावित करती है। लगभग 520 डिग्री सेल्सियस का शमन तापमान शमन-प्रेरित ठोस घोल को मजबूत करने के प्रभाव को काफी हद तक बढ़ाता है। शमन और कृत्रिम उम्र बढ़ने के बीच का अंतराल, यानी कमरे के तापमान पर भंडारण, यांत्रिक गुणों को बहुत प्रभावित करता है। यह विशेष रूप से उन छड़ों के लिए स्पष्ट है जो शमन के बाद खिंची नहीं जाती हैं

5.3 मेटलोग्राफिक माइक्रोस्ट्रक्चर विश्लेषण

520°C और 530°C के ठोस घोल तापमान पर 6082-T6 बार पर उच्च-आवर्धन और ध्रुवीकृत विश्लेषण किए गए। उच्च-आवर्धन फ़ोटो ने प्रचुर मात्रा में अवक्षेप चरण कणों के साथ समान रूप से वितरित एक समान यौगिक अवक्षेपण का खुलासा किया। Axiovert200 उपकरण का उपयोग करके ध्रुवीकृत प्रकाश विश्लेषण ने अनाज संरचना फ़ोटो में अलग-अलग अंतर दिखाए। केंद्रीय क्षेत्र ने छोटे और समान अनाज दिखाए, जबकि किनारों ने लम्बी अनाज के साथ कुछ पुनर्क्रिस्टलीकरण प्रदर्शित किया। यह उच्च तापमान पर क्रिस्टल नाभिक के विकास के कारण होता है, जो मोटे सुई जैसे अवक्षेप बनाता है।

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6.उत्पादन अभ्यास मूल्यांकन

वास्तविक उत्पादन में, बार के 20 बैचों और प्रोफाइल के 20 बैचों पर यांत्रिक प्रदर्शन सांख्यिकी आयोजित की गई थी। परिणाम तालिका 7 और 8 में दिखाए गए हैं। वास्तविक उत्पादन में, हमारी एक्सट्रूज़न प्रक्रिया T6 अवस्था के नमूनों के परिणामस्वरूप तापमान पर की गई थी, और यांत्रिक प्रदर्शन लक्ष्य मूल्यों को पूरा करता था।

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7.निष्कर्ष

(1) एक्सट्रूज़न ताप उपचार पैरामीटर: इनगोट्स एक्सट्रूज़न तापमान 450-500°C; एक्सट्रूज़न कंटेनर तापमान 430-450°C।

(2) अंतिम ताप उपचार पैरामीटर: इष्टतम ठोस समाधान तापमान 520-530 डिग्री सेल्सियस; 165 ± 5 डिग्री सेल्सियस पर उम्र बढ़ने का तापमान, 12 घंटे की उम्र बढ़ने की अवधि; शमन और उम्र बढ़ने के बीच अंतराल 1 घंटे से अधिक नहीं होना चाहिए।

(3) व्यावहारिक मूल्यांकन के आधार पर, व्यवहार्य ताप उपचार प्रक्रिया में शामिल हैं: 450-530 डिग्री सेल्सियस का एक्सट्रूज़न तापमान, 400-450 डिग्री सेल्सियस का एक्सट्रूज़न कंटेनर तापमान; 510-520 डिग्री सेल्सियस का ठोस घोल तापमान; 12 घंटे के लिए 155-170 डिग्री सेल्सियस का एजिंग रेजीमेन; शमन और एजिंग के बीच अंतराल पर कोई विशिष्ट सीमा नहीं। इसे प्रक्रिया संचालन दिशानिर्देशों में शामिल किया जा सकता है।

MAT एल्युमिनियम से मई जियांग द्वारा संपादित

 


पोस्ट करने का समय: मार्च-15-2024