විශාල බිත්ති ඝණත්වය 6061T6 ඇලුමිනියම් මිශ්ර ලෝහය උණුසුම් නිස්සාරණයෙන් පසු නිවාදැමිය යුතුය. අඛණ්ඩ නිස්සාරණය සීමා කිරීම හේතුවෙන්, පැතිකඩෙහි කොටසක් ප්රමාදයකින් ජල සිසිලන කලාපයට ඇතුල් වේ. ඊළඟ කෙටි ingot එක දිගට නෙරා ගිය විට, පැතිකඩෙහි මෙම කොටස ප්රමාද වූ නිවාදැමීමට ලක් වේ. ප්රමාද වූ නිවාදැමීමේ ප්රදේශය සමඟ කටයුතු කරන්නේ කෙසේද යන්න සෑම නිෂ්පාදන සමාගමක්ම සලකා බැලිය යුතු ප්‍රශ්නයකි. extrusion tail end process නාස්තිය කෙටි වන විට, ලබාගත් කාර්ය සාධන සාම්පල සමහර විට සුදුසුකම් ඇති අතර සමහර විට නුසුදුසු වේ. පැත්තෙන් නැවත සකස් කරන විට, කාර්ය සාධනය නැවතත් සුදුසුකම් ලබයි. මෙම ලිපිය අත්හදා බැලීම් හරහා අදාළ පැහැදිලි කිරීම ලබා දෙයි.
1. පරීක්ෂණ ද්රව්ය සහ ක්රම
මෙම අත්හදා බැලීම සඳහා භාවිතා කරන ලද ද්රව්යය 6061 ඇලුමිනියම් මිශ්ර ලෝහයකි. වර්ණාවලි විශ්ලේෂණය මගින් මනිනු ලබන එහි රසායනික සංයුතිය පහත පරිදි වේ: එය GB/T 3190-1996 ජාත්‍යන්තර 6061 ඇලුමිනියම් මිශ්ර ලෝහ සංයුතියේ ප්‍රමිතියට අනුකූල වේ.
මෙම අත්හදා බැලීමේදී, ඝන ද්රාවණ ප්රතිකාර සඳහා නිස්සාරණය කරන ලද පැතිකඩෙහි කොටසක් ගන්නා ලදී. 400mm දිග පැතිකඩ ප්රදේශ දෙකකට බෙදා ඇත. ප්රදේශය 1 සෘජුවම ජලයෙන් සිසිල් කර නිවා දමන ලදී. Area 2 තත්ත්පර 90ක් වාතයේ සිසිල් කර පසුව ජල සිසිලනය කරන ලදී. පරීක්ෂණ රූප සටහන රූප සටහන 1 හි දැක්වේ.
මෙම අත්හදා බැලීමේදී භාවිතා කරන ලද 6061 ඇලුමිනියම් මිශ්ර ලෝහ පැතිකඩ 4000UST extruder මගින් නෙරා ඇත. අච්චු උෂ්ණත්වය 500 ° C, වාත්තු දණ්ඩේ උෂ්ණත්වය 510 ° C, නිස්සාරණ පිටවීමේ උෂ්ණත්වය 525 ° C, නිස්සාරණ වේගය 2.1mm/s වේ, නිස්සාරණ ක්රියාවලියේදී ඉහළ තීව්රතාවයකින් යුත් ජල සිසිලනය භාවිතා වේ, සහ 400mm දිග පරීක්ෂණ කෑල්ල නිස්සාරණය කරන ලද නිමි පැතිකඩ මැද සිට ගනු ලැබේ. නියැදි පළල 150mm වන අතර උස 10.00mm වේ.
ලබාගත් සාම්පල කොටස් කර නැවත විසඳුම් ප්‍රතිකාරයට ලක් කරන ලදී. විසඳුමේ උෂ්ණත්වය 530 ° C වන අතර විසඳුමේ කාලය පැය 4 කි. ඒවා පිටතට ගැනීමෙන් පසු සාම්පල මිලිමීටර් 100 ක ගැඹුරකින් යුත් විශාල ජල ටැංකියක තැන්පත් කරන ලදී. විශාල ජල ටැංකියට කලාප 1 හි නියැදිය ජල සිසිලනය කිරීමෙන් පසු ජල ටැංකියේ ජල උෂ්ණත්වය සුළු වශයෙන් වෙනස් වන බව සහතික කළ හැකි අතර, ජල සිසිලන තීව්‍රතාවයට බලපෑම් කිරීමෙන් ජල උෂ්ණත්වය ඉහළ යාම වළක්වයි. ජල සිසිලන ක්රියාවලියේදී, ජල උෂ්ණත්වය 20-25 ° C පරාසයක පවතින බවට වග බලා ගන්න. නිවා දැමූ සාම්පල 165 ° C * 8h දී වයස්ගත විය.
නියැදියේ කොටසක් 400mm දිග 30mm පළල 10mm ඝනකම ගෙන Brinell දෘඪතා පරීක්ෂණයක් කරන්න. සෑම මිලිමීටර් 10 කටම මිනුම් 5 ක් කරන්න. මෙම අවස්ථාවේදී Brinell දෘඪතාවේ ප්‍රතිඵලය ලෙස Brinell දෘඪතාව 5හි සාමාන්ය අගය ගෙන, දෘඪතාව වෙනස් කිරීමේ රටාව නිරීක්ෂණය කරන්න.
පැතිකඩෙහි යාන්ත්රික ලක්ෂණ පරීක්ෂා කරන ලද අතර, ආතන්ය ගුණ සහ අස්ථි බිඳීමේ ස්ථානය නිරීක්ෂණය කිරීම සඳහා 400mm නියැදියේ විවිධ ස්ථානවල ආතන්ය සමාන්තර කොටස 60mm පාලනය කරන ලදී.
නියැදියේ ජල සිසිලනය නිවාදැමීමේ උෂ්ණත්ව ක්ෂේත්‍රය සහ 90 දශකයේ ප්රමාදයකින් පසු නිවාදැමීම ANSYS මෘදුකාංගය හරහා අනුකරණය කරන ලද අතර විවිධ ස්ථානවල පැතිකඩවල සිසිලන අනුපාත විශ්ලේෂණය කරන ලදී.
2. පර්යේෂණාත්මක ප්රතිඵල සහ විශ්ලේෂණය
2.1 දෘඪතා පරීක්ෂණ ප්රතිඵල
රූප සටහන 2 හි දැක්වෙන්නේ Brinell දෘඪතා පරීක්ෂකයක් මගින් මනින ලද 400mm දිග නියැදියක දෘඪතාව වෙනස් කිරීමේ වක්‍රයයි (abscissa හි ඒකක දිග 10mm නියෝජනය කරයි, සහ 0 පරිමාණය සාමාන්ය නිවාදැමීම සහ ප්රමාද වූ නිවාදැමීම අතර බෙදුම් රේඛාව වේ). ජල සිසිලන කෙළවරේ දෘඪතාව 95HB පමණ ස්ථායී බව සොයා ගත හැක. ජල සිසිලනය නිවාදැමීම සහ 90 දශකයේ ප්රමාද වූ ජල සිසිලනය නිවාදැමීම අතර බෙදුම් රේඛාවෙන් පසුව, දෘඪතාව අඩු වීමට පටන් ගනී, නමුත් මුල් අවධියේදී පහත වැටීමේ වේගය මන්දගාමී වේ. 40mm (89HB) ට පසු, දෘඪතාව තියුනු ලෙස පහත වැටෙන අතර, 80mm හි අවම අගය (77HB) දක්වා පහත වැටේ. මිලිමීටර් 80 න් පසු, දෘඪතාව දිගටම අඩු නොවී, යම් ප්රමාණයකට වැඩි විය. වැඩිවීම සාපේක්ෂව කුඩා විය. 130mm පසු, දෘඪතාව 83HB පමණ නොවෙනස්ව පැවතුනි. තාප සන්නායකතාවයේ බලපෑම හේතුවෙන් ප්රමාද වූ නිවාදැමීමේ කොටසෙහි සිසිලන වේගය වෙනස් වූ බව අනුමාන කළ හැකිය.
2.2 කාර්ය සාධන පරීක්ෂණ ප්රතිඵල සහ විශ්ලේෂණය
සමාන්තර කොටසේ විවිධ ස්ථාන වලින් ලබාගත් සාම්පල මත සිදු කරන ලද ආතන්ය පරීක්ෂණවල ප්රතිඵල වගුව 2 පෙන්වයි. අංක 1 සහ අංක 2 හි ආතන්ය ශක්තිය සහ අස්වැන්න ශක්තිය පාහේ කිසිදු වෙනසක් නොමැති බව සොයා ගත හැක. ප්රමාද වූ නිවාදැමීමේ ප්‍රතිශතය වැඩි වන විට, මිශ්ර ලෝහයේ ආතන්ය ප්‍රබලතාවය සහ අස්වැන්න ප්‍රබලතාවය සැලකිය යුතු පහත වැටීමක් පෙන්නුම් කරයි. කෙසේ වෙතත්, එක් එක් නියැදි ස්ථානයක ආතන්ය ශක්තිය සම්මත ශක්තියට වඩා ඉහළින් පවතී. අඩුම දෘඪතාව ඇති ප්රදේශය තුළ පමණක්, අස්වැන්න ශක්තිය නියැදි සම්මතයට වඩා අඩුය, නියැදි කාර්ය සාධනය නුසුදුසුය.
රූප සටහන 4 මඟින් නියැදි අංක 3 හි ආතන්ය ගුණ ප්රතිඵල පෙන්වයි. බෙදුම් රේඛාවෙන් ඈත් වන තරමට ප්රමාද වූ නිවාදැමීමේ අවසානයෙහි දෘඪතාව අඩු බව රූප සටහන 4 වෙතින් සොයා ගත හැක. දෘඪතාව අඩු වීමෙන් පෙන්නුම් කරන්නේ නියැදියේ කාර්ය සාධනය අඩු වන නමුත් දෘඪතාව සෙමින් අඩු වන අතර සමාන්තර කොටස අවසානයේ 95HB සිට 91HB පමණ දක්වා අඩු වේ. වගුව 1 හි කාර්ය සාධන ප්රතිඵල වලින් දැකිය හැකි පරිදි, ජල සිසිලනය සඳහා ආතන්ය ශක්තිය 342MPa සිට 320MPa දක්වා අඩු විය. ඒ සමගම, ආතන්ය සාම්පලයේ අස්ථි බිඳීමේ ලක්ෂ්යය ද අඩුම දෘඪතාව සහිත සමාන්තර කොටස අවසානයේ ඇති බව සොයා ගන්නා ලදී. මෙයට හේතුව එය ජල සිසිලනයෙන් බොහෝ දුරස් වන අතර, මිශ්ර ලෝහ ක්‍රියාකාරිත්වය අඩු වන අතර, අවසානය බෙල්ලක් සෑදීමට ප්‍රථමයෙන් ආතන්ය ශක්ති සීමාවට ළඟා වේ. අවසාන වශයෙන්, අඩුම කාර්ය සාධන ලක්ෂ්‍යයෙන් බිඳී, සහ විරාම ස්ථානය කාර්ය සාධන පරීක්ෂණ ප්‍රතිඵලවලට අනුකූල වේ.
5 වන රූපයේ දැක්වෙන්නේ නියැදි අංක 4 හි සමාන්තර කොටසෙහි දෘඪතා වක්රය සහ අස්ථි බිඳීමේ ස්ථානයයි. ජල සිසිලන බෙදුම් රේඛාවෙන් ඈත් වන තරමට ප්රමාද වූ නිවාදැමීමේ අවසානයෙහි දෘඪතාව අඩු වන බව සොයා ගත හැක. ඒ අතරම, දෘඪතාව අඩුම, 86HB අස්ථි බිඳීම් ඇති කෙළවරේ අස්ථි බිඳීමේ ස්ථානය ද ඇත. 2 වගුවේ සිට, ජල සිසිලන කෙළවරේ ප්ලාස්ටික් විකෘතියක් නොමැති බව සොයාගෙන ඇත. වගුව 1 සිට, නියැදි කාර්ය සාධනය (ආතන්ය ශක්තිය 298MPa, අස්වැන්න 266MPa) සැලකිය යුතු ලෙස අඩු වී ඇති බව සොයා ගැනේ. ආතන්ය ශක්තිය 298MPa පමණක් වන අතර, එය ජල සිසිලන අන්තයේ (315MPa) අස්වැන්න ශක්තියට ළඟා නොවේ. අවසානය 315MPa ට වඩා අඩු වූ විට බෙල්ල පහතට වැටී ඇත. අස්ථි බිඳීමට පෙර, ජල සිසිලන ප්රදේශය තුළ පමණක් ප්රත්යාස්ථ විරූපණය සිදු විය. ආතතිය අතුරුදහන් වූ විට, ජලය සිසිල් කළ කෙළවරේ ඇති ආතතිය අතුරුදහන් විය. එහි ප්රතිඵලයක් වශයෙන්, වගුව 2 හි ජල සිසිලන කලාපයේ විරූපණ ප්රමාණය පාහේ වෙනස් නොවේ. ප්රමාද වූ අනුපාත ගිනි අවසානයේ දී නියැදිය කැඩී යයි, විකෘති වූ ප්රදේශය අඩු වන අතර, අවසාන දෘඪතාව අවම වන අතර, කාර්ය සාධන ප්රතිඵලවල සැලකිය යුතු අඩුවීමක් ඇති කරයි.
400mm නිදර්ශකයේ අවසානයේ 100% ප්රමාද වූ නිවාදැමීමේ ප්‍රදේශයෙන් සාම්පල ගන්න. රූප සටහන 6 දෘඪතා වක්රය පෙන්වයි. සමාන්තර කොටසෙහි දෘඪතාව 83-84HB දක්වා අඩු වී ඇති අතර එය සාපේක්ෂව ස්ථායී වේ. එකම ක්රියාවලිය හේතුවෙන්, කාර්ය සාධනය දළ වශයෙන් සමාන වේ. අස්ථි බිඳීමේ ස්ථානයේ පැහැදිලි රටාවක් දක්නට නොලැබේ. මිශ්ර ලෝහ ක්‍රියාකාරිත්වය ජලයෙන් නිවා දැමූ සාම්පලයට වඩා අඩුය.
කාර්ය සාධනය සහ අස්ථි බිඳීමෙහි විධිමත්භාවය තවදුරටත් ගවේෂණය කිරීම සඳහා, ආතන්ය නිදර්ශකයේ සමාන්තර කොටස දෘඪතාවයේ අඩුම ස්ථානය (77HB) අසල තෝරා ගන්නා ලදී. 1 වන වගුවේ සිට, කාර්ය සාධනය සැලකිය යුතු ලෙස අඩු වී ඇති බව සොයා ගන්නා ලද අතර, අස්ථි බිඳීමේ ලක්ෂ්යය රූපය 2 හි දෘඪතාවයේ අඩුම ස්ථානයේ දක්නට ලැබේ.
2.3 ANSYS විශ්ලේෂණ ප්රතිඵල
රූප සටහන 7 විවිධ ස්ථානවල සිසිලන වක්‍රවල ANSYS අනුකරණයේ ප්රතිඵල පෙන්වයි. ජල සිසිලන ප්රදේශයේ සාම්පලයේ උෂ්ණත්වය ශීඝ්‍රයෙන් පහත බැස ඇති බව දැකිය හැකිය. තත්පර 5 න් පසු, උෂ්ණත්වය 100 ° C ට වඩා පහත වැටුණු අතර, බෙදුම් රේඛාවේ සිට 80mm දී උෂ්ණත්වය 90s දී 210 ° C දක්වා පහත වැටුණි. සාමාන්ය උෂ්ණත්වය පහත වැටීම 3.5 ° C / s වේ. පර්යන්ත වායු සිසිලන ප්රදේශයේ තත්පර 90 කට පසු, උෂ්ණත්වය 360 ° C පමණ දක්වා පහත වැටේ, සාමාන්ය පහත වැටීමේ අනුපාතය 1.9 ° C / s වේ.
කාර්ය සාධන විශ්ලේෂණය සහ සමාකරණ ප්රතිඵල හරහා, ජල සිසිලන ප්රදේශයේ සහ ප්රමාද වූ නිවාදැමීමේ ප්රදේශයේ ක්‍රියාකාරිත්වය වෙනස් වන රටාවක් වන අතර එය පළමුව අඩු වී පසුව තරමක් වැඩි වේ. බෙදුම් රේඛාව අසල ජල සිසිලනය මගින් බලපෑමට ලක් වූ තාප සන්නායකතාවය යම් ප්‍රදේශයක නියැදිය ජල සිසිලනයට (3.5°C/s) වඩා අඩු සිසිලන වේගයකින් පහත වැටීමට හේතු වේ. එහි ප්රතිඵලයක් වශයෙන්, න්‍යාසයට ඝන වූ Mg2Si, මෙම ප්රදේශයේ විශාල ප්‍රමාණවලින් අවක්ෂේප වූ අතර, තත්පර 90කට පසු උෂ්ණත්වය 210°C පමණ දක්වා පහත වැටුණි. Mg2Si විශාල ප්‍රමාණයක් අවක්ෂේපණය වීම තත්පර 90 කට පසු ජලය සිසිලනය වීමේ කුඩා බලපෑමක් ඇති කරයි. වයස්ගත ප්‍රතිකාරයෙන් පසු අවක්ෂේප කරන ලද Mg2Si ශක්තිමත් කිරීමේ අදියර ප්රමාණය විශාල ලෙස අඩු වූ අතර නියැදි ක්‍රියාකාරිත්වය පසුව අඩු විය. කෙසේ වෙතත්, බෙදුම් රේඛාවෙන් ඈත්ව ඇති ප්රමාද වූ නිවාදැමීමේ කලාපය ජල සිසිලන තාප සන්නායකතාවයෙන් අඩු බලපෑමක් ඇති කරන අතර වායු සිසිලන තත්ව යටතේ මිශ්ර ලෝහය සාපේක්ෂව සෙමින් සිසිල් වේ (සිසිලන අනුපාතය 1.9 ° C/s). Mg2Si අදියරෙහි කුඩා කොටසක් පමණක් සෙමින් අවක්ෂේප වන අතර, 90s පසු උෂ්ණත්වය 360C වේ. ජල සිසිලනයෙන් පසුව, Mg2Si අදියර බොහෝමයක් තවමත් අනුකෘතියේ පවතින අතර, එය ශක්තිමත් කිරීමේ කාර්යභාරයක් ඉටු කරන වයස්ගත වීමෙන් පසුව විසුරුවා හරින අතර අවක්ෂේප වේ.
3. නිගමනය
ප්රමාද වූ නිවාදැමීම සාමාන්ය නිවාදැමීමේ සහ ප්රමාද වූ නිවාදැමීමේ මංසන්ධියේදී ප්රමාද වූ නිවාදැමීමේ කලාපයේ දෘඪතාව මුලින්ම අඩු වී අවසානයේ එය ස්ථාවර වන තෙක් මඳක් වැඩි වන බව අත්හදා බැලීම් හරහා සොයා ගන්නා ලදී.
6061 ඇලුමිනියම් මිශ්ර ලෝහ සඳහා, සාමාන්ය නිවාදැමීමෙන් සහ තත්පර 90 ක් ප්රමාද වූ නිවාදැමීමෙන් පසු ආතන්ය ශක්තීන් පිළිවෙලින් 342MPa සහ 288MPa වන අතර අස්වැන්න ශක්තීන් 315MPa සහ 252MPa වේ, මේ දෙකම නියැදි කාර්ය සාධන ප්‍රමිතීන්ට අනුකූල වේ.
සාමාන්ය නිවාදැමීමෙන් පසු 95HB සිට 77HB දක්වා අඩු කරන අඩුම දෘඪතාව සහිත කලාපයක් ඇත. මෙහි කාර්ය සාධනය ද අඩුම වේ, ආතන්ය ශක්තිය 271MPa සහ අස්වැන්න ශක්තිය 220MPa.
ANSYS විශ්ලේෂණය හරහා, 90 දශකයේ ප්රමාද වූ නිවාදැමීමේ කලාපයේ අඩුම කාර්ය සාධන ලක්ෂ්‍යයේ සිසිලන අනුපාතය තත්පරයකට ආසන්න වශයෙන් 3.5 ° C කින් අඩු වූ බව සොයා ගන්නා ලදී, එහි ප්රතිඵලයක් ලෙස ශක්තිමත් කිරීමේ අදියර Mg2Si අදියරෙහි ප්‍රමාණවත් ඝන ද්‍රාවණයක් නොමැත. මෙම ලිපියට අනුව, සාමාන්ය නිවාදැමීමේ සහ ප්රමාද වූ නිවාදැමීමේ සන්ධිස්ථානයේ ප්රමාද වූ නිවාදැමීමේ ප්රදේශයේ කාර්ය සාධන අවදානම් ලක්ෂ්යය දිස්වන අතර, නිස්සාරණ වලිගය සාධාරණ ලෙස රඳවා තබා ගැනීම සඳහා වැදගත් මාර්ගෝපදේශක වැදගත්කමක් ඇති හන්දියට නුදුරු බව දැකිය හැකිය. අවසන් ක්රියාවලිය අපද්රව්ය.
MAT Aluminium වෙතින් May Jiang විසින් සංස්කරණය කරන ලදී
පසු කාලය: අගෝස්තු-28-2024
