जगभरातील देश ऊर्जा संवर्धन आणि उत्सर्जन कमी करण्याला खूप महत्त्व देत असल्याने, शुद्ध इलेक्ट्रिक नवीन ऊर्जा वाहनांचा विकास हा एक ट्रेंड बनला आहे. बॅटरी कार्यक्षमतेव्यतिरिक्त, शरीराची गुणवत्ता देखील नवीन ऊर्जा वाहनांच्या ड्रायव्हिंग रेंजवर परिणाम करणारा एक महत्त्वाचा घटक आहे. हलक्या वजनाच्या ऑटोमोबाईल बॉडी स्ट्रक्चर्स आणि उच्च-गुणवत्तेच्या कनेक्शनच्या विकासाला प्रोत्साहन दिल्याने संपूर्ण वाहनाचे वजन शक्य तितके कमी करून इलेक्ट्रिक वाहनांची व्यापक ड्रायव्हिंग रेंज सुधारता येते आणि वाहनाची ताकद आणि सुरक्षितता कार्यक्षमता सुनिश्चित होते. ऑटोमोबाईलच्या हलक्या वजनाच्या बाबतीत, स्टील-अॅल्युमिनियम हायब्रिड बॉडी शरीराची ताकद आणि वजन कमी करणे दोन्ही विचारात घेते, शरीराचे हलके वजन साध्य करण्यासाठी एक महत्त्वाचे साधन बनते.
अॅल्युमिनियम मिश्र धातुंना जोडण्यासाठी पारंपारिक कनेक्शन पद्धतीमध्ये कनेक्शनची कार्यक्षमता कमी आणि विश्वासार्हता कमी आहे. नवीन कनेक्शन तंत्रज्ञान म्हणून सेल्फ-पियर्सिंग रिव्हेटिंगचा वापर ऑटोमोटिव्ह उद्योग आणि एरोस्पेस मॅन्युफॅक्चरिंग उद्योगात मोठ्या प्रमाणावर केला जात आहे कारण प्रकाश मिश्र धातु आणि संमिश्र पदार्थांना जोडण्यात त्याचा पूर्ण फायदा आहे. अलिकडच्या वर्षांत, चीनमधील स्थानिक विद्वानांनी सेल्फ-पियर्सिंग रिव्हेटिंग तंत्रज्ञानावर संबंधित संशोधन केले आहे आणि TA1 औद्योगिक शुद्ध टायटॅनियम स्व-पियर्सिंग रिव्हेटेड जोडांच्या कामगिरीवर वेगवेगळ्या उष्णता उपचार पद्धतींचा परिणाम अभ्यासला आहे. असे आढळून आले की अॅनिलिंग आणि क्वेंचिंग उष्णता उपचार पद्धतींनी TA1 औद्योगिक शुद्ध टायटॅनियम स्व-पियर्सिंग रिव्हेटेड जोडांची स्थिर शक्ती सुधारली आहे. सामग्रीच्या प्रवाहाच्या दृष्टिकोनातून सांधे तयार करण्याच्या यंत्रणेचे निरीक्षण आणि विश्लेषण करण्यात आले आणि त्यावर आधारित सांध्यांच्या गुणवत्तेचे मूल्यांकन करण्यात आले. मेटॅलोग्राफिक चाचण्यांद्वारे, असे आढळून आले की मोठ्या प्लास्टिक विकृती क्षेत्राला एका विशिष्ट प्रवृत्तीसह फायबर स्ट्रक्चरमध्ये परिष्कृत केले गेले होते, ज्यामुळे सांध्याच्या उत्पन्नाचा ताण आणि थकवा ताकद सुधारण्यास प्रोत्साहन मिळाले.
वरील संशोधन प्रामुख्याने अॅल्युमिनियम मिश्र धातु प्लेट्सच्या रिव्हेटिंगनंतरच्या सांध्याच्या यांत्रिक गुणधर्मांवर लक्ष केंद्रित करते. कार बॉडीजच्या प्रत्यक्ष रिव्हेटिंग उत्पादनात, अॅल्युमिनियम मिश्र धातुच्या एक्सट्रुडेड प्रोफाइलच्या रिव्हेटेड सांध्यातील क्रॅक, विशेषतः 6082 अॅल्युमिनियम मिश्र धातुसारखे उच्च-शक्तीचे अॅल्युमिनियम मिश्र धातु, कार बॉडीवर या प्रक्रियेच्या वापरावर मर्यादा घालणारे प्रमुख घटक आहेत. त्याच वेळी, कार बॉडीवर वापरल्या जाणाऱ्या एक्सट्रुडेड प्रोफाइलचे आकार आणि स्थिती सहनशीलता, जसे की वाकणे आणि वळणे, प्रोफाइलच्या असेंब्ली आणि वापरावर थेट परिणाम करतात आणि त्यानंतरच्या कार बॉडीची मितीय अचूकता देखील निर्धारित करतात. प्रोफाइलचे वाकणे आणि वळणे नियंत्रित करण्यासाठी आणि प्रोफाइलची मितीय अचूकता सुनिश्चित करण्यासाठी, डाय स्ट्रक्चर व्यतिरिक्त, प्रोफाइलचे आउटलेट तापमान आणि ऑनलाइन क्वेंचिंग स्पीड हे सर्वात महत्वाचे प्रभाव पाडणारे घटक आहेत. आउटलेट तापमान जितके जास्त असेल आणि क्वेंचिंग स्पीड जितका वेगवान असेल तितकी प्रोफाइलची वाकणे आणि वळणे जास्त असेल. कार बॉडीजसाठी अॅल्युमिनियम मिश्र धातु प्रोफाइलसाठी, प्रोफाइलची मितीय अचूकता सुनिश्चित करणे आणि अलॉय रिव्हेटिंग क्रॅक होत नाही याची खात्री करणे आवश्यक आहे. मिश्रधातूची मितीय अचूकता आणि रिव्हेटिंग क्रॅकिंग कार्यक्षमता ऑप्टिमाइझ करण्याचा सर्वात सोपा मार्ग म्हणजे एक्सट्रुडेड रॉड्सचे गरम तापमान आणि वृद्धत्व प्रक्रिया ऑप्टिमाइझ करून क्रॅकिंग नियंत्रित करणे, तसेच मटेरियल कंपोझिशन, डाय स्ट्रक्चर, एक्सट्रूजन स्पीड आणि क्वेंचिंग स्पीड अपरिवर्तित ठेवणे. 6082 अॅल्युमिनियम मिश्रधातूसाठी, इतर प्रक्रिया परिस्थिती अपरिवर्तित राहतील या आधारावर, एक्सट्रूजन तापमान जितके जास्त असेल तितके खडबडीत थर उथळ असेल, परंतु क्वेंचिंगनंतर प्रोफाइलचे विकृतीकरण जास्त असेल.
हा पेपर संशोधन ऑब्जेक्ट प्रमाणेच रचना असलेले 6082 अॅल्युमिनियम मिश्र धातु घेतो, वेगवेगळ्या राज्यांमध्ये नमुने तयार करण्यासाठी वेगवेगळे एक्सट्रूजन तापमान आणि वेगवेगळ्या वृद्धत्व प्रक्रिया वापरतो आणि रिव्हेटिंग चाचण्यांद्वारे एक्सट्रूजन तापमान आणि वृद्धत्व स्थितीचा रिव्हेटिंग चाचणीवर होणाऱ्या परिणामांचे मूल्यांकन करतो. प्राथमिक निकालांच्या आधारे, 6082 अॅल्युमिनियम मिश्र धातु बॉडी एक्सट्रूजन प्रोफाइलच्या त्यानंतरच्या उत्पादनासाठी मार्गदर्शन प्रदान करण्यासाठी इष्टतम वृद्धत्व प्रक्रिया निश्चित केली जाते.
१ प्रायोगिक साहित्य आणि पद्धती
तक्ता १ मध्ये दाखवल्याप्रमाणे, ६०८२ अॅल्युमिनियम मिश्र धातु वितळवून अर्ध-सतत कास्टिंगद्वारे गोल पिंडात तयार करण्यात आला. नंतर, एकरूपीकरण उष्णता उपचारानंतर, पिंड वेगवेगळ्या तापमानांना गरम केले गेले आणि २२०० टन एक्सट्रूडरवर प्रोफाइलमध्ये बाहेर काढले गेले. प्रोफाइल भिंतीची जाडी २.५ मिमी होती, एक्सट्रूजन बॅरल तापमान ४४०±१० ℃ होते, एक्सट्रूजन डाई तापमान ४७०±१० ℃ होते, एक्सट्रूजन गती २.३±०.२ मिमी/सेकंद होती आणि प्रोफाइल शमन करण्याची पद्धत जोरदार वारा थंड करणारी होती. हीटिंग तापमानानुसार, नमुने १ ते ३ क्रमांकावर होते, ज्यामध्ये नमुना १ मध्ये सर्वात कमी गरम तापमान होते आणि संबंधित बिलेट तापमान ४७०±५ ℃ होते, नमुना २ चे संबंधित बिलेट तापमान ४८५±५ ℃ होते आणि नमुना ३ चे तापमान सर्वाधिक होते आणि संबंधित बिलेट तापमान ५००±५ ℃ होते.
तक्ता १ चाचणी मिश्रधातूची मोजलेली रासायनिक रचना (वस्तुमान अंश/%)
मटेरियल कंपोझिशन, डाय स्ट्रक्चर, एक्सट्रूजन स्पीड, क्वेंचिंग स्पीड यासारखे इतर प्रक्रिया पॅरामीटर्स अपरिवर्तित राहिल्यास, एक्सट्रूजन हीटिंग तापमान समायोजित करून मिळवलेले वरील क्रमांक १ ते ३ नमुने बॉक्स-प्रकारच्या रेझिस्टन्स फर्नेसमध्ये जुने केले जातात आणि एजिंग सिस्टम १८० ℃/६ तास आणि १९० ℃/६ तास असते. इन्सुलेशननंतर, ते एअर-कूल्ड केले जातात आणि नंतर रिव्हेटिंग चाचणीवर वेगवेगळ्या एक्सट्रूजन तापमान आणि एजिंग स्टेट्सच्या प्रभावाचे मूल्यांकन करण्यासाठी रिव्हेटिंग केले जातात. रिव्हेटिंग चाचणीमध्ये तळाशी प्लेट म्हणून वेगवेगळ्या एक्सट्रूजन तापमानांसह २.५ मिमी जाडीचे ६०८२ मिश्रधातू आणि एसपीआर रिव्हेटिंग चाचणीसाठी वरच्या प्लेट म्हणून १.४ मिमी जाडीचे ५७५४-ओ मिश्रधातू वापरले जातात. रिव्हेटिंग डाय M260238 आहे आणि रिव्हेटिंग C5.3×6.0 H0 आहे. याव्यतिरिक्त, इष्टतम वृद्धत्व प्रक्रिया अधिक निश्चित करण्यासाठी, रिव्हेटिंग क्रॅकिंगवरील एक्सट्रूजन तापमान आणि वृद्धत्व स्थितीच्या प्रभावानुसार, इष्टतम एक्सट्रूजन तापमानावरील प्लेट निवडली जाते आणि नंतर वेगवेगळ्या तापमानांनी आणि वेगवेगळ्या वृद्धत्वाच्या वेळेने प्रक्रिया केली जाते जेणेकरून रिव्हेटिंग क्रॅकिंगवरील वृद्धत्व प्रणालीचा प्रभाव अभ्यासता येईल, जेणेकरून शेवटी इष्टतम वृद्धत्व प्रणालीची पुष्टी करता येईल. वेगवेगळ्या एक्सट्रूजन तापमानांवर सामग्रीच्या सूक्ष्म संरचनाचे निरीक्षण करण्यासाठी उच्च-शक्तीचा सूक्ष्मदर्शक वापरण्यात आला, यांत्रिक गुणधर्मांची चाचणी करण्यासाठी MTS-SANS CMT5000 मालिका मायक्रोकॉम्प्युटर-नियंत्रित इलेक्ट्रॉनिक युनिव्हर्सल टेस्टिंग मशीन वापरण्यात आली आणि विविध अवस्थांमध्ये रिव्हेटिंगनंतर रिव्हेटिंग केलेल्या सांध्यांचे निरीक्षण करण्यासाठी कमी-शक्तीचा सूक्ष्मदर्शक वापरण्यात आला.
२ प्रायोगिक निकाल आणि चर्चा
२.१ रिव्हेटिंग क्रॅकिंगवर एक्सट्रूजन तापमान आणि वृद्धत्वाच्या स्थितीचा परिणाम
एक्सट्रुडेड प्रोफाइलच्या क्रॉस सेक्शनसह नमुना घेण्यात आला. रफ ग्राइंडिंग, बारीक ग्राइंडिंग आणि सॅंडपेपरने पॉलिश केल्यानंतर, नमुना 8 मिनिटांसाठी 10% NaOH ने गंजला गेला आणि काळ्या गंज उत्पादनाला नायट्रिक ऍसिडने स्वच्छ पुसण्यात आले. आकृती 1 मध्ये दाखवल्याप्रमाणे, नमुन्याचा खडबडीत धान्याचा थर उच्च-शक्तीच्या सूक्ष्मदर्शकाने पाहण्यात आला, जो रिव्हेट बकलच्या बाहेर पृष्ठभागावर इच्छित रिव्हेटिंग स्थितीत स्थित होता. नमुना क्रमांक 1 ची सरासरी खडबडीत धान्याच्या थराची खोली 352 μm होती, नमुना क्रमांक 2 ची सरासरी खडबडीत धान्याच्या थराची खोली 135 μm होती आणि नमुना क्रमांक 3 ची सरासरी खडबडीत धान्याच्या थराची खोली 31 μm होती. खडबडीत धान्याच्या थराच्या खोलीतील फरक प्रामुख्याने वेगवेगळ्या एक्सट्रूजन तापमानांमुळे आहे. एक्सट्रूजन तापमान जितके जास्त असेल तितके 6082 मिश्रधातूचा विरूपण प्रतिकार कमी असेल, मिश्रधातू आणि एक्सट्रूजन डाय (विशेषतः डाय वर्किंग बेल्ट) यांच्यातील घर्षणामुळे निर्माण होणारा विरूपण ऊर्जा संचय कमी असेल आणि रिक्रिस्टलायझेशन ड्रायव्हिंग फोर्स जितका कमी असेल तितका कमी असेल. म्हणून, पृष्ठभागावरील खडबडीत धान्याचा थर उथळ असतो; एक्सट्रूजन तापमान जितके कमी असेल तितके विरूपण प्रतिरोध जास्त असेल, विरूपण ऊर्जा साठवण जास्त असेल, पुनर्स्फटिकीकरण करणे सोपे असेल आणि खडबडीत धान्याचा थर जितका खोल असेल तितकाच. 6082 मिश्रधातूसाठी, खडबडीत धान्याच्या पुनर्स्फटिकीकरणाची यंत्रणा दुय्यम पुनर्स्फटिकीकरण आहे.
(अ) मॉडेल १
(ब) मॉडेल २
(c) मॉडेल ३
आकृती १ वेगवेगळ्या प्रक्रियांद्वारे बाहेर काढलेल्या प्रोफाइलच्या खडबडीत धान्याच्या थराची जाडी
वेगवेगळ्या एक्सट्रूजन तापमानात तयार केलेले नमुने १ ते ३ अनुक्रमे १८० ℃/६ तास आणि १९० ℃/६ तासांवर वृद्ध होते. दोन वृद्धत्व प्रक्रियेनंतर नमुना २ चे यांत्रिक गुणधर्म तक्ता २ मध्ये दर्शविले आहेत. दोन्ही वृद्धत्व प्रणालींमध्ये, १८० ℃/६ तासांवर नमुन्याची उत्पन्न शक्ती आणि तन्य शक्ती १९० ℃/६ तासांपेक्षा लक्षणीयरीत्या जास्त आहे, तर दोघांची वाढ फारशी वेगळी नाही, हे दर्शविते की १९० ℃/६ तास ही एक अतिवृद्धी प्रक्रिया आहे. ६ मालिका अॅल्युमिनियम मिश्र धातुचे यांत्रिक गुणधर्म कमी वयाच्या अवस्थेत वृद्धत्व प्रक्रियेच्या बदलासह मोठ्या प्रमाणात चढ-उतार होत असल्याने, ते प्रोफाइल उत्पादन प्रक्रियेच्या स्थिरतेसाठी आणि रिव्हेटिंग गुणवत्तेच्या नियंत्रणासाठी अनुकूल नाही. म्हणून, बॉडी प्रोफाइल तयार करण्यासाठी कमी वयाच्या स्थितीचा वापर करणे योग्य नाही.
तक्ता २ दोन वृद्धत्व प्रणाली अंतर्गत नमुना क्रमांक २ चे यांत्रिक गुणधर्म
रिव्हेटिंगनंतर चाचणी तुकड्याचे स्वरूप आकृती २ मध्ये दाखवले आहे. जेव्हा खोल खरखरीत थर असलेल्या क्रमांक १ च्या नमुन्याला पीक एजिंग अवस्थेत रिव्हेटिंग केले गेले, तेव्हा रिव्हेटिंगच्या खालच्या पृष्ठभागावर स्पष्ट संत्र्याची साल आणि उघड्या डोळ्यांना दिसणाऱ्या भेगा होत्या, जसे आकृती २अ मध्ये दाखवले आहे. धान्यांच्या आत विसंगत अभिमुखतेमुळे, विकृती दरम्यान विकृतीची डिग्री असमान असेल, ज्यामुळे एक असमान पृष्ठभाग तयार होईल. जेव्हा धान्य खरखरीत असतात, तेव्हा पृष्ठभागाची असमानता मोठी होते, ज्यामुळे उघड्या डोळ्यांना दिसणारी संत्र्याच्या सालीची घटना तयार होते. जेव्हा एक्सट्रूजन तापमान वाढवून तयार केलेला उथळ खरखरीत थर असलेला क्रमांक ३ चा नमुना पीक एजिंग अवस्थेत रिव्हेटिंग केला गेला, तेव्हा रिव्हेटिंगचा खालचा पृष्ठभाग तुलनेने गुळगुळीत होता आणि क्रॅकिंग काही प्रमाणात दाबले गेले होते, जे केवळ मायक्रोस्कोप मॅग्निफिकेशन अंतर्गत दृश्यमान होते, जसे की आकृती २ब मध्ये दाखवले आहे. जेव्हा क्रमांक ३ चा नमुना जास्त वृद्धत्वाच्या अवस्थेत होता, तेव्हा आकृती २क मध्ये दाखवल्याप्रमाणे, मायक्रोस्कोप मॅग्निफिकेशन अंतर्गत कोणतेही क्रॅकिंग आढळले नाही.
(अ) उघड्या डोळ्यांना दिसणारे भेगा
(b) सूक्ष्मदर्शकाखाली दिसणाऱ्या किरकोळ भेगा
(c) भेगा नाहीत
आकृती २ रिव्हेटिंगनंतर क्रॅकिंगचे वेगवेगळे अंश
रिव्हेटिंग नंतर पृष्ठभाग प्रामुख्याने तीन अवस्थेत असतो, म्हणजे, उघड्या डोळ्यांना दिसणारे क्रॅक (“×” चिन्हांकित), सूक्ष्मदर्शकाखाली दिसणारे किरकोळ क्रॅक (“△” चिन्हांकित), आणि क्रॅक नसलेले (“○” चिन्हांकित). दोन वृद्धत्व प्रणालींअंतर्गत वरील तीन स्थिती नमुन्यांचे रिव्हेटिंग आकारविज्ञान परिणाम तक्ता 3 मध्ये दर्शविले आहेत. हे पाहिले जाऊ शकते की जेव्हा वृद्धत्व प्रक्रिया स्थिर असते, तेव्हा उच्च एक्सट्रूजन तापमान आणि पातळ खडबडीत धान्य थर असलेल्या नमुन्याचे रिव्हेटिंग क्रॅकिंग कार्यप्रदर्शन खोल खडबडीत धान्य थर असलेल्या नमुन्यापेक्षा चांगले असते; जेव्हा खडबडीत धान्य थर स्थिर असतो, तेव्हा अतिवृद्धत्वाच्या अवस्थेचे रिव्हेटिंग क्रॅकिंग कार्यप्रदर्शन पीक एजिंग अवस्थेपेक्षा चांगले असते.
तक्ता ३ दोन प्रक्रिया प्रणालींअंतर्गत नमुने १ ते ३ चे रिव्हेटिंग स्वरूप
प्रोफाइलच्या अक्षीय कॉम्प्रेशन क्रॅकिंग वर्तनावर धान्य आकारविज्ञान आणि वृद्धत्वाच्या स्थितीचा परिणाम अभ्यासण्यात आला. अक्षीय कॉम्प्रेशन दरम्यान सामग्रीची ताण स्थिती स्वयं-छेदन रिव्हेटिंगशी सुसंगत होती. अभ्यासात असे आढळून आले की क्रॅक धान्याच्या सीमांमधून उद्भवतात आणि अल-एमजी-सी मिश्रधातूची क्रॅकिंग यंत्रणा सूत्राद्वारे स्पष्ट केली गेली.
σapp म्हणजे क्रिस्टलवर लावलेला ताण. क्रॅक करताना, σapp म्हणजे तन्य शक्तीशी संबंधित खऱ्या ताण मूल्याइतके असते; σa0 म्हणजे इंट्राक्रिस्टलाइन स्लाइडिंग दरम्यान अवक्षेपणांचा प्रतिकार; Φ म्हणजे ताण सांद्रता गुणांक, जो धान्य आकार d आणि स्लिप रुंदी p शी संबंधित असतो.
पुनर्स्फटिकीकरणाच्या तुलनेत, तंतुमय धान्य रचना क्रॅकिंग प्रतिबंधासाठी अधिक अनुकूल आहे. मुख्य कारण म्हणजे धान्य शुद्धीकरणामुळे धान्य आकार d लक्षणीयरीत्या कमी होतो, ज्यामुळे धान्याच्या सीमेवर ताण एकाग्रता घटक Φ प्रभावीपणे कमी होऊ शकतो, ज्यामुळे क्रॅकिंग रोखता येते. तंतुमय संरचनेच्या तुलनेत, खडबडीत धान्यांसह पुनर्स्फटिकीकृत मिश्रधातूचा ताण एकाग्रता घटक Φ पहिल्यापेक्षा सुमारे 10 पट जास्त असतो.
पीक एजिंगच्या तुलनेत, अतिवृद्धी ही क्रॅकिंग प्रतिबंधासाठी अधिक अनुकूल असते, जी मिश्रधातूच्या आत वेगवेगळ्या पर्जन्यमान अवस्थांद्वारे निश्चित केली जाते. पीक एजिंग दरम्यान, 6082 मिश्रधातूमध्ये 20-50 nm 'β (Mg5Si6) टप्पे अवक्षेपित होतात, ज्यामध्ये मोठ्या संख्येने अवक्षेपण आणि लहान आकार असतात; जेव्हा मिश्रधातू अतिवृद्धीमध्ये असतो, तेव्हा मिश्रधातूमधील अवक्षेपणांची संख्या कमी होते आणि आकार मोठा होतो. वृद्धी प्रक्रियेदरम्यान निर्माण होणारे अवक्षेपण मिश्रधातूच्या आत विस्थापनांच्या हालचालीला प्रभावीपणे रोखू शकतात. विस्थापनांवर त्याचा पिनिंग फोर्स अवक्षेपण अवक्षेपण अवस्थेच्या आकार आणि आकारमानाच्या अंशाशी संबंधित आहे. अनुभवजन्य सूत्र आहे:
f हा प्रक्षेपण अवस्थेचा आकारमान अंश आहे; r हा फेजचा आकार आहे; σa हा फेज आणि मॅट्रिक्समधील इंटरफेस ऊर्जा आहे. सूत्र दर्शविते की प्रक्षेपण अवस्थेचा आकार जितका मोठा असेल आणि आकारमान अपूर्णांक जितका लहान असेल तितकाच विस्थापनांवर त्याचा पिनिंग फोर्स कमी असेल, मिश्रधातूमध्ये विस्थापन सुरू करणे सोपे होईल आणि मिश्रधातूमधील σa0 पीक एजिंगपासून ओव्हर-एजिंग अवस्थेत कमी होईल. जरी σa0 कमी झाला तरी, जेव्हा मिश्रधातू पीक एजिंगपासून ओव्हर-एजिंग अवस्थेत जातो, तेव्हा मिश्रधातूच्या क्रॅकिंगच्या वेळी σapp मूल्य अधिक कमी होते, परिणामी धान्याच्या सीमेवरील प्रभावी ताणात लक्षणीय घट होते (σapp-σa0). अतिवृद्धीच्या धान्याच्या सीमेवरील प्रभावी ताण पीक एजिंगच्या वेळी सुमारे 1/5 असतो, म्हणजेच, अतिवृद्धीच्या स्थितीत धान्याच्या सीमेवर क्रॅक होण्याची शक्यता कमी असते, परिणामी मिश्रधातूची रिव्हेटिंग कामगिरी चांगली होते.
२.२ एक्सट्रूजन तापमान आणि वृद्धत्व प्रक्रिया प्रणालीचे ऑप्टिमायझेशन
वरील निकालांनुसार, एक्सट्रूझन तापमान वाढवल्याने खडबडीत थराची खोली कमी होऊ शकते, ज्यामुळे रिव्हेटिंग प्रक्रियेदरम्यान सामग्रीचे क्रॅकिंग रोखले जाऊ शकते. तथापि, विशिष्ट मिश्रधातू रचना, एक्सट्रूझन डाय स्ट्रक्चर आणि एक्सट्रूझन प्रक्रियेच्या आधारावर, जर एक्सट्रूझन तापमान खूप जास्त असेल, तर एकीकडे, त्यानंतरच्या शमन प्रक्रियेदरम्यान प्रोफाइलची वाकणे आणि वळण्याची डिग्री वाढेल, ज्यामुळे प्रोफाइल आकार सहनशीलता आवश्यकता पूर्ण करणार नाही आणि दुसरीकडे, एक्सट्रूझन प्रक्रियेदरम्यान मिश्रधातू सहजपणे जास्त जळून जाईल, ज्यामुळे मटेरियल स्क्रॅपिंगचा धोका वाढेल. रिव्हेटिंग स्थिती, प्रोफाइल आकार प्रक्रिया, उत्पादन प्रक्रिया विंडो आणि इतर घटक लक्षात घेता, या मिश्रधातूसाठी अधिक योग्य एक्सट्रूझन तापमान 485 ℃ पेक्षा कमी नाही, म्हणजेच नमुना क्रमांक 2. इष्टतम वृद्धत्व प्रक्रिया प्रणालीची पुष्टी करण्यासाठी, नमुना क्रमांक 2 च्या आधारे वृद्धत्व प्रक्रिया ऑप्टिमाइझ केली गेली.
१८० ℃, १८५ ℃ आणि १९० ℃ तापमानात वेगवेगळ्या वृद्धत्वाच्या वेळी नमुना क्रमांक २ चे यांत्रिक गुणधर्म आकृती ३ मध्ये दाखवले आहेत, जे उत्पन्न शक्ती, तन्य शक्ती आणि वाढवणे आहेत. आकृती ३अ मध्ये दाखवल्याप्रमाणे, १८० ℃ तापमानाखाली, वृद्धत्वाचा वेळ ६ तासांपासून १२ तासांपर्यंत वाढतो आणि सामग्रीची उत्पन्न शक्ती लक्षणीयरीत्या कमी होत नाही. १८५ ℃ तापमानाखाली, वृद्धत्वाचा वेळ ४ तासांपासून १२ तासांपर्यंत वाढतो तेव्हा, उत्पादन शक्ती प्रथम वाढते आणि नंतर कमी होते आणि सर्वोच्च शक्ती मूल्याशी संबंधित वृद्धत्व वेळ ५-६ तास असतो. १९० ℃ तापमानाखाली, वृद्धत्वाचा वेळ वाढत असताना, उत्पादन शक्ती हळूहळू कमी होते. एकूणच, तीन वृद्धत्वाच्या तापमानात, वृद्धत्वाचे तापमान जितके कमी असेल तितके सामग्रीची सर्वोच्च शक्ती जास्त असेल. आकृती ३ब मधील तन्य शक्तीची वैशिष्ट्ये आकृती ३अ मधील उत्पन्न शक्तीशी सुसंगत आहेत. आकृती 3c मध्ये दर्शविलेल्या वेगवेगळ्या वृद्धत्व तापमानांवर वाढ 14% आणि 17% च्या दरम्यान आहे, ज्यामध्ये कोणताही स्पष्ट बदल नमुना नाही. हा प्रयोग वृद्धत्वाच्या शिखर टप्प्यापासून ते अतिवृद्धत्वाच्या टप्प्यापर्यंत चाचणी करतो आणि लहान प्रायोगिक फरकांमुळे, चाचणी त्रुटीमुळे बदल नमुना अस्पष्ट होतो.
आकृती ३ वेगवेगळ्या वृद्धत्वाच्या तापमानात आणि वृद्धत्वाच्या वेळी पदार्थांचे यांत्रिक गुणधर्म
वरील वृद्धत्वाच्या उपचारानंतर, रिव्हेटेड सांध्यातील क्रॅकिंगचा सारांश तक्ता ४ मध्ये दिला आहे. तक्ता ४ वरून असे दिसून येते की वेळेच्या वाढीसह, रिव्हेटेड सांध्यातील क्रॅकिंग काही प्रमाणात दाबले जाते. १८० ℃ च्या स्थितीत, जेव्हा वृद्धत्वाचा वेळ १० तासांपेक्षा जास्त असतो, तेव्हा रिव्हेटेड सांध्याचे स्वरूप स्वीकार्य स्थितीत असते, परंतु अस्थिर असते. १८५ ℃ च्या स्थितीत, ७ तास वृद्धत्वानंतर, रिव्हेटेड सांध्याच्या स्वरूपाला कोणतेही क्रॅक नसतात आणि स्थिती तुलनेने स्थिर असते. १९० ℃ च्या स्थितीत, रिव्हेटेड सांध्याच्या स्वरूपाला कोणतेही क्रॅक नसतात आणि स्थिती स्थिर असते. रिव्हेटिंग चाचणी निकालांवरून, हे दिसून येते की जेव्हा मिश्रधातू जास्त वयाच्या स्थितीत असतो तेव्हा रिव्हेटिंग कामगिरी चांगली आणि अधिक स्थिर असते. बॉडी प्रोफाइलच्या वापरासह, १८० ℃/१०~१२ तासांवर रिव्हेटिंग OEM द्वारे नियंत्रित उत्पादन प्रक्रियेच्या गुणवत्ता स्थिरतेसाठी अनुकूल नाही. रिव्हेटेड जॉइंटची स्थिरता सुनिश्चित करण्यासाठी, एजिंग वेळ आणखी वाढवणे आवश्यक आहे, परंतु एजिंग वेळेची पडताळणी केल्याने प्रोफाइल उत्पादन कार्यक्षमता कमी होईल आणि खर्च वाढेल. १९० ℃ च्या स्थितीत, सर्व नमुने रिव्हेटिंग क्रॅकिंगच्या आवश्यकता पूर्ण करू शकतात, परंतु मटेरियलची ताकद लक्षणीयरीत्या कमी होते. वाहन डिझाइनच्या आवश्यकतांनुसार, ६०८२ मिश्रधातूची उत्पन्न शक्ती २७० MPa पेक्षा जास्त असण्याची हमी दिली पाहिजे. म्हणून, १९० ℃ चे एजिंग तापमान मटेरियलच्या ताकदीच्या आवश्यकता पूर्ण करत नाही. त्याच वेळी, जर मटेरियलची ताकद खूप कमी असेल, तर रिव्हेटेड जॉइंटच्या तळाच्या प्लेटची अवशिष्ट जाडी खूप लहान असेल. १९० ℃/८ तासांवर एजिंग झाल्यानंतर, रिव्हेटेड क्रॉस-सेक्शनल वैशिष्ट्ये दर्शवितात की अवशिष्ट जाडी ०.२६ मिमी आहे, जी आकृती ४अ मध्ये दर्शविल्याप्रमाणे ≥०.३ मिमीच्या निर्देशांक आवश्यकता पूर्ण करत नाही. सर्वसमावेशकपणे विचारात घेतल्यास, इष्टतम एजिंग तापमान १८५ ℃ आहे. ७ तास वृद्ध झाल्यानंतर, साहित्य स्थिरपणे रिव्हेटिंग आवश्यकता पूर्ण करू शकते आणि ताकद कामगिरी आवश्यकता पूर्ण करते. वेल्डिंग कार्यशाळेतील रिव्हेटिंग प्रक्रियेची उत्पादन स्थिरता लक्षात घेता, इष्टतम वृद्धत्व वेळ ८ तास म्हणून निश्चित करण्याचा प्रस्ताव आहे. या प्रक्रिया प्रणाली अंतर्गत क्रॉस-सेक्शनल वैशिष्ट्ये आकृती ४ब मध्ये दर्शविली आहेत, जी इंटरलॉकिंग निर्देशांक आवश्यकता पूर्ण करते. डावे आणि उजवे इंटरलॉक ०.९० मिमी आणि ०.७५ मिमी आहेत, जे ≥०.४ मिमीच्या निर्देशांक आवश्यकता पूर्ण करतात आणि तळाशी अवशिष्ट जाडी ०.३८ मिमी आहे.
तक्ता ४ वेगवेगळ्या तापमानांवर आणि वेगवेगळ्या वृद्धत्वाच्या वेळी नमुना क्रमांक २ चे क्रॅकिंग
आकृती ४ वेगवेगळ्या वृद्धत्वाच्या अवस्थेत ६०८२ तळाच्या प्लेट्सच्या रिव्हेटेड जोड्यांची क्रॉस-सेक्शनल वैशिष्ट्ये
३ निष्कर्ष
६०८२ अॅल्युमिनियम मिश्र धातु प्रोफाइलचे एक्सट्रूजन तापमान जितके जास्त असेल तितके एक्सट्रूजननंतर पृष्ठभागावरील खडबडीत थर उथळ असेल. कमी खडबडीत थराची जाडी धान्याच्या सीमेवर ताण एकाग्रता घटक प्रभावीपणे कमी करू शकते, ज्यामुळे रिव्हेटिंग क्रॅकिंग रोखले जाते. प्रायोगिक संशोधनातून असे आढळून आले आहे की इष्टतम एक्सट्रूजन तापमान ४८५ ℃ पेक्षा कमी नाही.
जेव्हा ६०८२ अॅल्युमिनियम मिश्र धातु प्रोफाइलच्या खडबडीत थराची जाडी सारखी असते, तेव्हा अतिवृद्ध अवस्थेत मिश्र धातुच्या धान्य सीमारेषेचा प्रभावी ताण पीक वृद्धत्वाच्या अवस्थेतील ताणापेक्षा कमी असतो, रिव्हेटिंग दरम्यान क्रॅक होण्याचा धोका कमी असतो आणि मिश्र धातुची रिव्हेटिंग कार्यक्षमता चांगली असते. रिव्हेटिंग स्थिरता, रिव्हेटेड जॉइंट इंटरलॉकिंग मूल्य, उष्णता उपचार उत्पादन कार्यक्षमता आणि आर्थिक फायदे या तीन घटकांचा विचार करून, मिश्र धातुसाठी इष्टतम वृद्धत्व प्रणाली १८५℃/८तास निश्चित केली जाते.
पोस्ट वेळ: एप्रिल-०५-२०२५
