1.Introdução
As ligas de alumínio com resistência média exibem características de processamento favoráveis, sensibilidade à extinção, tenacidade ao impacto e resistência à corrosão. Eles são amplamente empregados em vários setores, como eletrônicos e marinhos, para fabricar tubos, hastes, perfis e fios. Atualmente, há uma demanda crescente por 6082 barras de liga de alumínio. Para atender às demandas do mercado e aos requisitos do usuário, realizamos experimentos em diferentes processos de aquecimento de extrusão e processos finais de tratamento térmico para barras de 6082-T6. Nosso objetivo era identificar um regime de tratamento térmico que atenda aos requisitos de desempenho mecânico para essas barras.
2. Materiais experimentais e fluxo do processo de produção
2.1 Materiais experimentais
Os lingotes de fundição de tamanho de £162 × 500 foram produzidos usando um método de fundição semi-contínua e submetidos a tratamento não uniforme. A qualidade metalúrgica dos lingotes cumpriu os padrões técnicos de controle interno da empresa. A composição química da liga 6082 é mostrada na Tabela 1.
2.2 Fluxo do processo de produção
As 6082 bares experimentais tiveram uma especificação de ° 14mm. O contêiner de extrusão tinha um diâmetro de £170mm com um design de extrusão de 4 orifícios e um coeficiente de extrusão de 18,5. O fluxo de processo específico incluiu aquecimento do lingote, extrusão, extinção, alongamento e amostragem, endireitamento de rolos, corte final, envelhecimento artificial, inspeção de qualidade e entrega.
3. Objetivos experimentais
O objetivo deste estudo foi identificar os parâmetros do processo de tratamento térmico de extrusão e os parâmetros finais de tratamento térmico que influenciam o desempenho de barras 6082-T6, alcançando os requisitos de desempenho padrão. De acordo com os padrões, as propriedades mecânicas longitudinais da liga 6082 devem atender às especificações listadas na Tabela 2.
4. Abordagem experimental
4.1 Investigação de tratamento térmico de extrusão
A investigação do tratamento térmico de extrusão concentrou -se principalmente nos efeitos da temperatura de extrusão de lingote e temperatura do recipiente de extrusão nas propriedades mecânicas. As seleções específicas de parâmetros são detalhadas na Tabela 3.
4.2 Solução sólida e investigação de tratamento térmico de envelhecimento
Um projeto experimental ortogonal foi empregado para a solução sólida e o envelhecimento do processo de tratamento térmico. Os níveis de fator escolhido são fornecidos na Tabela 4, com a tabela de projeto ortogonal denotada como IJ9 (34).
5. Resultados e análise
5.1 Resultados e análise do experimento de tratamento térmico de extrusão
Os resultados dos experimentos de tratamento térmico de extrusão são apresentados na Tabela 5 e na Figura 1. Nove amostras foram coletadas para cada grupo e suas médias de desempenho mecânico foram determinadas. Com base na análise metalográfica e na composição química, foi estabelecido um regime de tratamento térmico: extinto a 520 ° C por 40 minutos e envelhecimento a 165 ° C por 12 horas. Na Tabela 5 e na Figura 1, pode -se observar que, à medida que a temperatura de extrusão de lingote de fundição e a temperatura do recipiente de extrusão aumentavam, aumentava gradualmente a resistência à tração e a força de escoamento. Os melhores resultados foram obtidos em temperaturas de extrusão de 450-500 ° C e uma temperatura de contêiner de extrusão de 450 ° C, que atendia aos requisitos padrão. Isso ocorreu devido ao efeito do endurecimento do trabalho frio em temperaturas de extrusão mais baixas, causando fraturas no limite de grãos e aumento da decomposição da solução sólida entre A1 e Mn durante o aquecimento antes da extinção, levando à recristalização. À medida que a temperatura de extrusão aumentava, a força final RM do produto melhorou significativamente. Quando a temperatura do recipiente de extrusão se aproximou ou excedeu a temperatura de lingote, a deformação desigual diminuiu, reduzindo a profundidade dos anéis grossos grossos e aumentando a força de escoamento rm. Assim, os parâmetros razoáveis para o tratamento térmico de extrusão são: temperatura de extrusão de lingote de 450-500 ° C e temperatura do recipiente de extrusão de 430-450 ° C.
5.2 Solução sólida e envelhecimento resultados experimentais e análises ortogonais
A Tabela 6 revela que os níveis ideais são A3B1C2D3, com extinção a 520 ° C, temperatura do envelhecimento artificial entre 165-170 ° C e duração do envelhecimento de 12 horas, resultando em alta resistência e plasticidade das barras. O processo de extinção forma uma solução sólida supersaturada. Em temperaturas de extinção mais baixas, a concentração de solução sólida supersaturada diminui, afetando a força. Uma temperatura de extinção de cerca de 520 ° C aumenta significativamente o efeito do fortalecimento da solução sólida induzida por extinção. O intervalo entre extinção e envelhecimento artificial, ou seja, armazenamento de temperatura ambiente, influencia muito as propriedades mecânicas. Isso é particularmente pronunciado para hastes que não estão esticadas após a queima. Quando o intervalo entre extinção e envelhecimento excede 1 hora, a força, especialmente a força de escoamento, diminui significativamente.
5.3 Análise de microestrutura metalográfica
As análises de alta magnificação e polarizadas foram realizadas em barras 6082-T6 a temperaturas de solução sólida de 520 ° C e 530 ° C. Fotos de alta magnificação revelaram precipitação composta uniforme com partículas de fase precipitadas abundantes distribuídas uniformemente. A análise de luz polarizada usando o equipamento Axiovert200 mostrou diferenças distintas nas fotos da estrutura de grãos. A área central exibia grãos pequenos e uniformes, enquanto as bordas exibiam alguma recristalização com grãos alongados. Isso se deve ao crescimento de núcleos de cristal a altas temperaturas, formando precipitados grossos semelhantes a agulha.
6. Avaliação da prática da produção
Na produção real, foram realizadas estatísticas de desempenho mecânico em 20 lotes de barras e 20 lotes de perfis. Os resultados são mostrados nas Tabelas 7 e 8. Na produção real, nosso processo de extrusão foi realizado em temperaturas, resultando em amostras de estado T6, e o desempenho mecânico atingiu os valores alvo.
7.Clusão
(1) parâmetros de tratamento térmico de extrusão: temperatura de extrusão de lingotes de 450-500 ° C; Temperatura do recipiente de extrusão de 430-450 ° C.
(2) parâmetros finais de tratamento térmico: temperatura ideal da solução sólida de 520-530 ° C; temperatura de envelhecimento a 165 ± 5 ° C, duração do envelhecimento de 12 horas; O intervalo entre extinção e envelhecimento não deve exceder 1 hora.
(3) Com base na avaliação prática, o processo viável de tratamento térmico inclui: temperatura de extrusão de 450-530 ° C, temperatura do recipiente de extrusão de 400-450 ° C; temperatura da solução sólida de 510-520 ° C; regime de envelhecimento de 155-170 ° C por 12 horas; Nenhum limite específico para o intervalo entre extinção e envelhecimento. Isso pode ser incorporado às diretrizes de operação do processo.
Editado por May Jiang de Mat Aluminium
Hora de postagem: 15-2024 de março
