6063 अॅल्युमिनियम मिश्र धातु-अलोईड अल-एमजी-सी मालिका उष्णता-उपचार करण्यायोग्य अॅल्युमिनियम मिश्र धातुशी संबंधित आहे. यात उत्कृष्ट एक्सट्र्यूजन मोल्डिंग कार्यक्षमता, चांगले गंज प्रतिरोध आणि व्यापक यांत्रिक गुणधर्म आहेत. ऑक्सिडेशनच्या सुलभ रंगामुळे ऑटोमोटिव्ह उद्योगात देखील याचा मोठ्या प्रमाणात वापर केला जातो. लाइटवेट ऑटोमोबाईलच्या ट्रेंडच्या प्रवेगसह, ऑटोमोटिव्ह उद्योगातील 606363 अॅल्युमिनियम मिश्र धातु एक्सट्र्यूजन मटेरियलच्या अनुप्रयोगातही आणखी वाढ झाली आहे.
एक्सट्रूडेड मटेरियलच्या मायक्रोस्ट्रक्चर आणि गुणधर्मांचा परिणाम एक्सट्रूझन वेग, एक्सट्र्यूजन तापमान आणि एक्सट्रूझन रेशोच्या एकत्रित प्रभावांमुळे होतो. त्यापैकी, एक्सट्रूझन रेशो प्रामुख्याने एक्सट्रूझन प्रेशर, उत्पादन कार्यक्षमता आणि उत्पादन उपकरणांद्वारे निर्धारित केले जाते. जेव्हा एक्सट्र्यूजन रेशो लहान असतो, तेव्हा मिश्र धातु विरूपण लहान असते आणि मायक्रोस्ट्रक्चर परिष्करण स्पष्ट नसते; एक्सट्र्यूजन रेशो वाढविणे धान्य लक्षणीयरीत्या परिष्कृत करू शकते, खडबडीत द्वितीय टप्पा तोडू शकते, एकसमान मायक्रोस्ट्रक्चर मिळवू शकते आणि मिश्र धातुचे यांत्रिक गुणधर्म सुधारू शकते.
6061 आणि 6063 अॅल्युमिनियम मिश्र धातुंमध्ये एक्सट्रूझन प्रक्रियेदरम्यान डायनॅमिक रीक्रिस्टलायझेशन होते. जेव्हा एक्सट्र्यूजन तापमान स्थिर असते, जसजसे एक्सट्र्यूजन प्रमाण वाढते, धान्याचे आकार कमी होते, सामर्थ्यवान टप्पा बारीक विखुरला जातो आणि त्यानुसार मिश्र धातुची तन्यता आणि वाढते; तथापि, एक्सट्र्यूजन प्रमाण वाढत असताना, एक्सट्रूझन प्रक्रियेसाठी आवश्यक असलेल्या एक्सट्रूझन फोर्स देखील वाढते, ज्यामुळे थर्मल प्रभाव जास्त होतो, ज्यामुळे मिश्र धातुचे अंतर्गत तापमान वाढते आणि उत्पादनाची कार्यक्षमता कमी होते. हा प्रयोग 6063 अॅल्युमिनियम मिश्र धातुच्या मायक्रोस्ट्रक्चर आणि यांत्रिक गुणधर्मांवर एक्सट्र्यूजन रेशो, विशेषत: मोठ्या एक्सट्र्यूजन रेशोच्या परिणामाचा अभ्यास करतो.
1 प्रायोगिक साहित्य आणि पद्धती
प्रायोगिक साहित्य 63०6363 अॅल्युमिनियम मिश्र धातु आहे आणि रासायनिक रचना तक्ता १ मध्ये दर्शविली आहे. आयएनजीओटीचा मूळ आकार φ55 मिमी × 165 मिमी आहे आणि एकसंध बिलेटमध्ये एकसंध बिलेटमध्ये प्रक्रिया केली जाते. 560 वर उपचार 6 तासासाठी. बिलेट 470 to पर्यंत गरम केले जाते आणि उबदार ठेवले जाते. एक्सट्र्यूजन बॅरेलचे प्रीहेटिंग तापमान 420 ℃ आहे आणि साच्याचे प्रीहेटिंग तापमान 450 ℃ आहे. जेव्हा एक्सट्र्यूजन वेग (एक्सट्र्यूजन रॉड मूव्हिंग स्पीड) v = 5 मिमी/से कायम राहते, तेव्हा वेगवेगळ्या एक्सट्र्यूजन रेशो चाचण्या 5 गट केल्या जातात आणि एक्सट्र्यूजन रेशो आर 17 (डाय होल व्यास डी = 12 मिमीशी संबंधित) आहेत, 25 (डी = 10 मिमी), 39 (डी = 8 मिमी), 69 (डी = 6 मिमी) आणि 156 (डी = 4 मिमी).
सारणी 1 6063 अल मिश्र धातु (डब्ल्यूटी/%) च्या रासायनिक रचना
सॅंडपेपर ग्राइंडिंग आणि मेकॅनिकल पॉलिशिंग नंतर, मेटलोग्राफिक नमुने एचएफ अभिकर्मकासह सुमारे 25 एससाठी 40% च्या व्हॉल्यूम अपूर्णांकांसह कोरले गेले आणि नमुन्यांची मेटलोग्राफिक रचना लीका -5000 ऑप्टिकल मायक्रोस्कोपवर पाळली गेली. 10 मिमी × 10 मिमी आकाराचे पोत विश्लेषण नमुना एक्सट्रुडेड रॉडच्या रेखांशाच्या विभागाच्या मध्यभागी कापला गेला आणि पृष्ठभागाच्या ताणतणावाचा थर काढून टाकण्यासाठी यांत्रिक पीस आणि एचिंग केले गेले. नमुन्याच्या तीन क्रिस्टल प्लेनच्या अपूर्ण पोल आकडेवारी {111}, {200} आणि {220 and पॅनॅलिटिकल कंपनीच्या एक्स-पर्ट एमआरडी एक्स-रे विवर्तन विश्लेषकांनी मोजले आणि पोत डेटावर प्रक्रिया केली गेली आणि त्यांचे विश्लेषण केले गेले आणि त्यांचे विश्लेषण केले गेले. X′PERT डेटा दृश्य आणि X′Pert टेक्स्चर सॉफ्टवेअरद्वारे.
कास्ट मिश्र धातुचा टेन्सिल नमुना इनगॉटच्या मध्यभागी घेण्यात आला होता आणि एक्सट्रूशननंतर एक्सट्रूझनच्या दिशेने तन्यतेचा नमुना कापला गेला. गेज क्षेत्राचे आकार φ4 मिमी × 28 मिमी होते. तन्यता चाचणी एसएएनएस सीएमटी 5105 युनिव्हर्सल मटेरियल टेस्टिंग मशीनचा वापर करून 2 मिमी/मिनिटांच्या तन्य दरासह घेण्यात आली. तीन मानक नमुन्यांचे सरासरी मूल्य यांत्रिक मालमत्ता डेटा म्हणून मोजले गेले. टेन्सिल नमुन्यांचे फ्रॅक्चर मॉर्फोलॉजी कमी-मॅग्निफिकेशन स्कॅनिंग इलेक्ट्रॉन मायक्रोस्कोप (क्वान्टा 2000, एफईआय, यूएसए) वापरून पाळले गेले.
2 निकाल आणि चर्चा
आकृती 1 एकसंध उपचार करण्यापूर्वी आणि नंतर एएस-कास्ट 6063 अॅल्युमिनियम मिश्र धातुची मेटलोग्राफिक मायक्रोस्ट्रक्चर दर्शविते. आकृती 1 ए मध्ये दर्शविल्याप्रमाणे, एएस-कास्ट मायक्रोस्ट्रक्चरमधील α- अल धान्य आकारात बदलते, मोठ्या संख्येने रेटिक्युलर β- AL9FE2SI2 टप्पे धान्य सीमेवर जमतात आणि धान्याच्या आत मोठ्या संख्येने ग्रॅन्युलर एमजी 2 एसआय टप्पे अस्तित्वात आहेत. इनगॉट 6060० h 60 वर एकसंध बनल्यानंतर, मिश्र धातुच्या डेन्ड्राइट्समधील नॉन-समतोल युटेक्टिक टप्पा हळूहळू विरघळला, मिश्र धातुचे घटक मॅट्रिक्समध्ये विरघळले, मायक्रोस्ट्रक्चर एकसमान होते, आणि सरासरी धान्य आकार सुमारे 125 μ मीटर होता (आकृती 1 बीएम (आकृती 1 बीएम) ).
एकसंध होण्यापूर्वी
6 तास 600 डिग्री सेल्सिअस तापमानात एकसमान उपचारानंतर
अंजीर .१ समलैंगिक उपचार करण्यापूर्वी आणि नंतर 6063 अॅल्युमिनियम मिश्र धातुची मेटलोग्राफिक रचना
आकृती 2 वेगवेगळ्या एक्सट्रूझन रेशोसह 6063 अॅल्युमिनियम अ‍ॅलोय बारचे स्वरूप दर्शविते. आकृती 2 मध्ये दर्शविल्याप्रमाणे, वेगवेगळ्या एक्सट्रूझन रेशोसह बाहेर काढलेल्या 6063 अॅल्युमिनियम अ‍ॅलोय बारची पृष्ठभागाची गुणवत्ता चांगली आहे, विशेषत: जेव्हा एक्सट्र्यूशन रेशो 156 पर्यंत वाढविला जातो (बार एक्सट्रूजन आउटलेट वेग 48 मी/मिनिटाशी संबंधित आहे, तरीही अद्याप तेथे नाही बारच्या पृष्ठभागावर क्रॅक आणि सोलणे यासारख्या एक्सट्रूझन दोष, हे दर्शविते की 6063 अॅल्युमिनियम मिश्र धातुमध्ये देखील उच्च वेगाने आणि मोठ्या एक्सट्रूझन रेशो अंतर्गत चांगली गरम एक्सट्रूजन तयार होते.
अंजीर .2 भिन्न एक्सट्रूझन रेशोसह 6063 अॅल्युमिनियम मिश्र धातुच्या रॉड्सचे स्वरूप
आकृती 3 वेगवेगळ्या एक्सट्रूझन रेशोसह 6063 अॅल्युमिनियम मिश्र धातु बारच्या रेखांशाच्या विभागातील मेटलोग्राफिक मायक्रोस्ट्रक्चर दर्शविते. वेगवेगळ्या एक्सट्रूझन रेशोसह बारची धान्य रचना वाढवणे किंवा परिष्करणांचे वेगवेगळे अंश दर्शवते. जेव्हा एक्सट्र्यूजन रेशो 17 आहे, तेव्हा मूळ धान्य एक्सट्रूझनच्या दिशेने वाढविले जाते, त्यासह थोड्या प्रमाणात पुन्हा तयार केलेल्या धान्य तयार केल्या जातात, परंतु धान्य अजूनही तुलनेने खडबडीत असते, सरासरी धान्य आकार सुमारे 85 μ मी (आकृती 3 ए) ; जेव्हा एक्सट्रूझन रेशो 25 असतो, तेव्हा धान्य अधिक बारीक खेचले जाते, पुन्हा तयार केलेल्या धान्यांची संख्या वाढते आणि सरासरी धान्य आकार कमी होते आणि सुमारे 71 μ मी (आकृती 3 बी); जेव्हा एक्सट्रूझन रेशो 39 असतो, कमी प्रमाणात विकृत धान्य वगळता, मायक्रोस्ट्रक्चर मुळात असमान आकाराच्या इक्वेक्स्ड रीक्रिस्टलाइज्ड धान्यांसह बनलेले असते, ज्याचे सरासरी धान्य आकार सुमारे 60 μm (आकृती 3 सी) असते; जेव्हा एक्सट्रूझन रेशो 69 असतो, तेव्हा डायनॅमिक रीक्रिस्टलायझेशन प्रक्रिया मुळात पूर्ण केली जाते, खडबडीत मूळ धान्य पूर्णपणे एकसमान संरचित रीक्रिस्टलाइज्ड धान्यांमध्ये रूपांतरित केले गेले आहे आणि सरासरी धान्य आकार सुमारे 41 μ मी (आकृती 3 डी) मध्ये परिष्कृत केले जाते; डायनॅमिक रीक्रिस्टलायझेशन प्रक्रियेच्या संपूर्ण प्रगतीसह, एक्सट्र्यूजन रेशो 156 असल्यास, मायक्रोस्ट्रक्चर अधिक एकसमान आहे आणि धान्य आकार सुमारे 32 μ मी (आकृती 3 ई) पर्यंत परिष्कृत केले जाते. एक्सट्र्यूजन रेशोच्या वाढीसह, डायनॅमिक रीक्रिस्टलायझेशन प्रक्रिया अधिक पूर्णपणे पुढे जाते, अ‍ॅलोय मायक्रोस्ट्रक्चर अधिक एकसमान बनते आणि धान्य आकार लक्षणीय परिष्कृत होते (आकृती 3 एफ).
अंजीर .3 मेटलोग्राफिक रचना आणि भिन्न एक्सट्रूझन रेशोसह 6063 अॅल्युमिनियम अ‍ॅलोय रॉड्सच्या रेखांशाचा विभाग आणि धान्य आकार
आकृती 4 एक्सट्र्यूजन दिशेने भिन्न एक्सट्रूझन रेशोसह 6063 अॅल्युमिनियम मिश्र धातुच्या बारचे व्यस्त ध्रुव आकडेवारी दर्शविते. हे पाहिले जाऊ शकते की वेगवेगळ्या एक्सट्रूझन रेशोसह मिश्र धातुच्या बारच्या सूक्ष्म संरचना सर्व स्पष्ट प्राधान्य अभिमुखता निर्माण करतात. जेव्हा एक्सट्र्यूजन रेशो 17 असतो, तेव्हा एक कमकुवत <115>+<100> पोत तयार होते (आकृती 4 ए); जेव्हा एक्सट्रूझन रेशो 39 असतो, तेव्हा पोत घटक मुख्यतः मजबूत <100> पोत आणि कमकुवत <115> पोत (आकृती 4 बी) चे एक लहान प्रमाणात असतात; जेव्हा एक्सट्रूझन रेशो 156 असतो, तेव्हा पोत घटक <100> लक्षणीय वाढीव सामर्थ्यासह पोत असतात, तर <115> पोत अदृश्य होते (आकृती 4 सी). अभ्यासानुसार असे दिसून आले आहे की चेहरा-केंद्रित क्यूबिक धातू मुख्यतः <111> आणि <100> बाहेर काढताना आणि रेखांकन दरम्यान वायर पोत तयार करतात. एकदा पोत तयार झाल्यानंतर, मिश्र धातुचे खोलीचे तापमान यांत्रिक गुणधर्म स्पष्ट एनिसोट्रोपी दर्शवितात. एक्सट्र्यूजन रेशोच्या वाढीसह पोत सामर्थ्य वाढते, हे दर्शविते की मिश्र धातुच्या बाहेरील दिशेने समांतर असलेल्या विशिष्ट क्रिस्टल दिशेने धान्यांची संख्या हळूहळू वाढते आणि मिश्र धातुची रेखांशाचा तन्यता वाढते. 63०6363 अॅल्युमिनियम धातूंचे गरम एक्सट्रूझन मटेरियलच्या बळकट यंत्रणेत बारीक धान्य बळकटीकरण, विस्थापन बळकटीकरण, पोत बळकटी इत्यादींचा समावेश आहे.
अंजीर .4 एक्सट्र्यूजन दिशानिर्देशासह भिन्न एक्सट्रूझन रेशोसह 6063 अॅल्युमिनियम मिश्र धातुच्या रॉड्सचे रिव्हर्स पोल डायग्राम
आकृती 5 वेगवेगळ्या एक्सट्र्यूजन रेशोवर विकृत रूपानंतर 6063 अॅल्युमिनियम मिश्र धातुच्या तणावपूर्ण गुणधर्मांचा एक हिस्टोग्राम आहे. कास्ट मिश्र धातुची तन्य शक्ती 170 एमपीए आहे आणि वाढ 10.4%आहे. एक्सट्रूझननंतर मिश्र धातुची तन्यता आणि वाढीवपणा लक्षणीय सुधारली आहे आणि एक्सट्र्यूजन रेशोच्या वाढीसह तन्यता आणि वाढ हळूहळू वाढते. जेव्हा एक्सट्रूझन रेशो 156 असतो, तेव्हा मिश्र धातुची तन्यता आणि वाढीव जास्तीत जास्त मूल्यापर्यंत पोहोचते, जे अनुक्रमे 228 एमपीए आणि 26.9% आहे, जे कास्ट मिश्र धातुच्या तणावाच्या सामर्थ्यापेक्षा 34% जास्त आणि सुमारे 158% जास्त आहे आणि त्यापेक्षा सुमारे 158% जास्त आहे. वाढ. मोठ्या एक्सट्र्यूजन रेशोने प्राप्त केलेल्या 606363 अॅल्युमिनियम मिश्र धातुची तन्यता तन्य शक्ती मूल्य (240 एमपीए) च्या जवळ आहे जी 4-पास समान चॅनेल एंग्युलर एक्सट्रूझन (ईसीएपी) द्वारे प्राप्त करते, जी टेन्सिल सामर्थ्य मूल्यापेक्षा जास्त आहे (171.1 एमपीए) 6063 अॅल्युमिनियम मिश्र धातुच्या 1-पास ईसीएपी एक्सट्रूझनद्वारे प्राप्त. हे पाहिले जाऊ शकते की मोठ्या प्रमाणात एक्सट्रूझन रेशो अ‍ॅलोयच्या यांत्रिक गुणधर्मांना काही प्रमाणात सुधारू शकतो.
एक्सट्रूझन रेशोद्वारे मिश्र धातुच्या यांत्रिक गुणधर्मांची वाढ मुख्यत: धान्य परिष्करण बळकटीपासून येते. एक्सट्र्यूजन रेशो वाढत असताना, धान्य परिष्कृत केले जाते आणि विस्थापन घनता वाढते. प्रति युनिट क्षेत्राच्या अधिक धान्य सीमा प्रभावीपणे विस्थापनांच्या हालचालीस अडथळा आणू शकतात, परस्पर चळवळ आणि विस्थापनांच्या अडचणीसह, ज्यामुळे मिश्र धातुची शक्ती सुधारते. धान्य जितके चांगले, धान्य सीमांना अधिक त्रासदायक आहे आणि प्लास्टिकचे विकृती अधिक धान्यांमध्ये पसरली जाऊ शकते, जे क्रॅकच्या निर्मितीस अनुकूल नाही, क्रॅकचा प्रसार करू द्या. फ्रॅक्चर प्रक्रियेदरम्यान अधिक ऊर्जा शोषली जाऊ शकते, ज्यामुळे मिश्र धातुची प्लॅस्टिकिटी सुधारते.
कास्टिंग आणि एक्सट्रूझन नंतर 6063 अॅल्युमिनियम मिश्र धातुचे अंजीर .5 तन्य गुणधर्म
वेगवेगळ्या एक्सट्रूझन रेशोसह विकृत रूपानंतर मिश्र धातुचे टेन्सिल फ्रॅक्चर मॉर्फोलॉजी आकृती 6 मध्ये दर्शविले गेले आहे. एएस-कास्ट नमुना (आकृती 6 ए) च्या फ्रॅक्चर मॉर्फोलॉजीमध्ये कोणतेही डिंपल आढळले नाहीत आणि फ्रॅक्चर प्रामुख्याने सपाट क्षेत्र आणि फाडण्याच्या कडा बनलेले होते , हे दर्शविते की एएस-कास्ट मिश्र धातुची तन्य फ्रॅक्चर यंत्रणा मुख्यतः ठिसूळ फ्रॅक्चर होती. एक्सट्रूझननंतर मिश्र धातुचे फ्रॅक्चर मॉर्फोलॉजी लक्षणीय बदलले आहे आणि फ्रॅक्चर मोठ्या संख्येने इक्वियाक्स्ड डिंपल्सने बनलेले आहे, हे दर्शविते की एक्सट्रूशननंतर मिश्र धातुची फ्रॅक्चर यंत्रणा ठिसूळ फ्रॅक्चरपासून ड्युटिल फ्रॅक्चरमध्ये बदलली आहे. जेव्हा एक्सट्रूझन रेशो लहान असतो, डिंपल्स उथळ असतात आणि डिंपल आकार मोठा असतो आणि वितरण असमान असते; एक्सट्र्यूजन रेशोची संख्या वाढत असताना, डिंपलची संख्या वाढते, डिंपल आकार लहान आहे आणि वितरण एकसमान आहे (आकृती 6 बी ~ एफ), ज्याचा अर्थ असा आहे की मिश्र धातुमध्ये अधिक चांगले प्लॅस्टीसीटी आहे, जे वरील यांत्रिक गुणधर्म चाचणी निकालांशी सुसंगत आहे.
3 निष्कर्ष
या प्रयोगात, मायक्रोस्ट्रक्चरवरील वेगवेगळ्या एक्सट्रूझन रेशोचे परिणाम आणि 606363 अॅल्युमिनियम धातूंच्या गुणधर्मांच्या गुणधर्मांचे विश्लेषण बिलेट आकार, इनगॉट हीटिंग तापमान आणि एक्सट्र्यूजन वेग कायम राहिले या स्थितीत विश्लेषण केले गेले. निष्कर्ष खालीलप्रमाणे आहेत:
1) डायनॅमिक रीक्रिस्टलायझेशन गरम एक्सट्रूझन दरम्यान 6063 अॅल्युमिनियम मिश्र धातुमध्ये होते. एक्सट्र्यूजन रेशोच्या वाढीसह, धान्य सतत परिष्कृत केले जाते आणि बाहेरील दिशेने वाढविलेले धान्य इक्वेक्स्ड रीक्रिस्टलाइज्ड धान्यात रूपांतरित केले जाते आणि <100> वायर पोतची शक्ती सतत वाढविली जाते.
२) बारीक धान्य बळकटीकरणाच्या परिणामामुळे, मिश्र धातुचे यांत्रिक गुणधर्म एक्सट्र्यूजन रेशोच्या वाढीसह सुधारले जातात. चाचणी पॅरामीटर्सच्या श्रेणीमध्ये, जेव्हा एक्सट्र्यूजन रेशो 156 असतो, तेव्हा मिश्र धातुची तन्यता आणि वाढ अनुक्रमे 228 एमपीए आणि 26.9%च्या जास्तीत जास्त मूल्ये पोहोचते.
अंजीर .6 कास्टिंग आणि एक्सट्रूजननंतर 6063 अॅल्युमिनियम मिश्र धातुचे टेन्सिल फ्रॅक्चर मॉर्फोलॉजीज
)) एएस-कास्ट नमुन्याचे फ्रॅक्चर मॉर्फोलॉजी सपाट भाग आणि अश्रू किनारांनी बनलेले आहे. एक्सट्र्यूजननंतर, फ्रॅक्चर मोठ्या संख्येने इक्वियाक्स्ड डिंपल्सने बनलेले आहे आणि फ्रॅक्चर यंत्रणा ठिसूळ फ्रॅक्चरपासून ड्युटाईल फ्रॅक्चरमध्ये रूपांतरित होते.
पोस्ट वेळ: नोव्हेंबर -30-2024
