O leve peso de automóveis é um objetivo compartilhado da indústria automotiva global. Aumentar o uso de materiais de liga de alumínio em componentes automotivos é a direção do desenvolvimento para veículos modernos do tipo novo. A liga de alumínio 6082 é uma liga de alumínio fortalecida e elaborada térmica com resistência moderada, excelente formabilidade, soldabilidade, resistência à fadiga e resistência à corrosão. Essa liga pode ser extrudada em tubos, hastes e perfis, e é amplamente utilizada em componentes automotivos, peças estruturais soldadas, transporte e indústria da construção.
Atualmente, há pesquisas limitadas sobre a liga de alumínio 6082 para uso em novos veículos de energia na China. Portanto, este estudo experimental investiga os efeitos da faixa de conteúdo de elementos de liga de alumínio de 6082, parâmetros de processo de extrusão, métodos de extinção, etc., no desempenho e na microestrutura do perfil da liga. Este estudo tem como objetivo otimizar os parâmetros de composição e processo da liga para produzir materiais de liga de alumínio 6082, adequados para novos veículos de energia.
1. Materiais de teste e métodos
Fluxo do processo experimental: razão de composição de liga-fusão de lingote-homogeneização de lingote-serra de lingote em tarugos-extrusão de perfis-extinção em linha de perfis-envelhecimento artificial-preparação de espécimes de teste.
1.1 Preparação de lingote
Dentro da faixa internacional de composições de liga de alumínio 6082, três composições foram selecionadas com faixas de controle mais estreitas, rotuladas como 6082-/6082 ″, 6082-Z, com o mesmo conteúdo de elemento Si. Conteúdo do elemento mg, y> z; Conteúdo do elemento Mn, x> y> z; Cr, Ti elemento conteúdo, x> y = z. Os valores de alvo de composição de liga específicos são mostrados na Tabela 1. A fundição do lingot foi realizada usando um método de fundição semi-contínuo de resfriamento de água, seguido de tratamento de homogeneização. Todos os três lingotes foram homogeneizados usando o sistema estabelecido da fábrica a 560 ° C por 2 horas com resfriamento por névoa de água.
1.2 Extrusão de perfis
Os parâmetros do processo de extrusão foram ajustados adequadamente para a temperatura de aquecimento do tarugo e a taxa de resfriamento de extinção. A seção transversal dos perfis extrudados é mostrada na Figura 1. Os parâmetros do processo de extrusão são mostrados na Tabela 2. O status de formação de perfis extrudados é mostrado na Figura 2.
2. Resultados do teste e análise
A composição química específica dos perfis de liga de alumínio 6082 dentro das três faixas de composição foi determinada usando um espectrômetro de leitura direta suíço ARL, conforme mostrado na Tabela 3.
2.1 Teste de desempenho
Para comparar, o desempenho dos três perfis de liga de alcance da faixa de composição com diferentes métodos de têmpera, parâmetros de extrusão idênticos e processos de envelhecimento foi examinado.
2.1.1 Desempenho mecânico
Após o envelhecimento artificial a 175 ° C por 8 horas, as amostras padrão foram retiradas da direção da extrusão dos perfis para testes de tração usando uma máquina de teste universal eletrônica Shimadzu AG-X100. O desempenho mecânico após o envelhecimento artificial para diferentes composições e métodos de têmpera é mostrado na Tabela 4.
Da Tabela 4, pode -se observar que o desempenho mecânico de todos os perfis excede os valores nacionais padrão. Os perfis produzidos a partir de tarugos de liga 6082-Z apresentaram menor alongamento após a fratura. Os perfis produzidos a partir de 6082-7 Baillets de liga tiveram o maior desempenho mecânico. Os perfis de liga 6082-X, com diferentes métodos de solução sólida, exibiram maior desempenho com métodos rápidos de extinção de resfriamento.
2.1.2 Teste de desempenho de flexão
Usando uma máquina de teste universal eletrônica, testes de flexão de três pontos foram realizados em amostras e os resultados de flexão são mostrados na Figura 3. A Figura 3 mostra que os produtos produzidos a partir de tarugos de liga 6082-Z tiveram peel de laranja grave na superfície e rachaduras no traseiro das amostras dobradas. Os produtos produzidos a partir de tarugos de liga 6082-X tiveram melhor desempenho de flexão, superfícies suaves sem casca de laranja e apenas pequenas rachaduras em posições limitadas por condições geométricas na parte traseira das amostras dobradas.
2.1.3 Inspeção de alta magnificação
As amostras foram observadas sob um microscópio óptico Carl Zeiss AX10 para análise de microestrutura. Os resultados da análise de microestrutura para os três perfis de liga de alcance da composição são mostrados na Figura 4. A Figura 4 indica que o tamanho dos grãos dos produtos produzidos a partir de 6082-X da haste e 6082-K da liga era semelhante, com tamanho de grão um pouco melhor em 6082-x liga em comparação com a liga 6082-y. Os produtos produzidos a partir de tarugos de liga 6082-Z tinham tamanhos maiores de grãos e camadas mais espessas do córtex, o que levou mais facilmente à casca de laranja superficial e enfraquecia a ligação interna de metal.
2.2 Análise de resultados
Com base nos resultados dos testes acima, pode -se concluir que o design da faixa de composição da liga afeta significativamente a microestrutura, o desempenho e a formabilidade dos perfis extrudados. Um aumento do conteúdo do elemento Mg reduz a plasticidade da liga e leva à formação de trincas durante a extrusão. O conteúdo mais alto de Mn, Cr e Ti tem um efeito positivo na refinamento da microestrutura, o que, por sua vez, afeta positivamente a qualidade da superfície, o desempenho da flexão e o desempenho geral.
3.Clusão
O elemento MG afeta significativamente o desempenho mecânico da liga de alumínio 6082. Um aumento do teor de Mg reduz a plasticidade da liga e leva à formação de trincas durante a extrusão.
MN, CR e TI têm um efeito positivo no refinamento da microestrutura, levando a uma melhor qualidade da superfície e desempenho de flexão de produtos extrudados.
Diferentes intensidades de resfriamento de extinção têm um impacto perceptível no desempenho dos perfis de liga de alumínio 6082. Para uso automotivo, a adoção de um processo de têmpera de névoa de água, seguido pelo resfriamento por spray de água, fornece melhor desempenho mecânico e garante a forma e a precisão dimensional dos perfis.
Editado por May Jiang de Mat Aluminium
Hora de postagem: mar-26-2024
