Dünýädäki ýurtlar energiýany tygşytlamak we zyňyndylary azaltmak meselesine uly ähmiýet berýändigi sebäpli arassa elektrik täze energiýa ulaglarynyň ösüşi tendensiýa öwrüldi. Batareýanyň işleýşinden başga-da, bedeniň hili täze energiýa ulaglarynyň hereketlendirijisine täsir edýän möhüm faktor. Lighteňil awtoulag korpuslarynyň we ýokary hilli birikmeleriň ösmegine ýardam bermek, ulagyň berkligini we howpsuzlygyny üpjün etmek bilen bir hatarda, ähli ulagyň agramyny mümkin boldugyça azaltmak arkaly elektrik ulaglarynyň hemmetaraplaýyn hereket ediş aralygyny gowulandyryp biler. Awtoulaglaryň ýeňil agramy nukdaýnazaryndan polat-alýumin gibrid beden bedeniň güýjüni we agramyny azaltmagy göz öňünde tutup, bedeniň ýeňilleşmegini gazanmagyň möhüm serişdesine öwrülýär.
Alýumin erginlerini birleşdirmek üçin adaty birikdiriş usuly, birikmegiň pesligi we ygtybarlylygy pes. Öz-özüni deşmek perdesi, täze baglanyşyk tehnologiýasy hökmünde, ýeňil erginleri we birleşdirilen materiallary birleşdirmekde düýpgöter artykmaçlygy sebäpli awtoulag pudagynda we howa giňişliginde önümçilikde giňden ulanyldy. Soňky ýyllarda Hytaýyň içerki alymlary öz-özüni deşmek perwent tehnologiýasy barada degişli gözlegler geçirdiler we dürli ýylylygy bejermegiň usullarynyň TA1 senagat arassa titanyň öz-özüni deşýän bogunlarynyň işleýşine edýän täsirini öwrendiler. Heatylylygy bejermek we söndürmek usullarynyň TA1 senagat arassa titanyň öz-özüni deşýän bogunlarynyň statiki güýjüni ýokarlandyrandygy anyklandy. Bilelikdäki emele getiriş mehanizmi material akymynyň nukdaýnazaryndan syn edildi we seljerildi we şoňa esaslanyp bilelikdäki hil bahalandyryldy. Metallografiki synaglaryň netijesinde, uly plastmassa deformasiýa meýdanynyň belli bir tendensiýa bilen süýüm gurluşyna arassalanandygy, hasyl stresiniň we bogunyň ýadawlyk güýjüniň ýokarlanmagyna kömek edendigi anyklandy.
Aboveokardaky gözleg, esasan, alýumin garyndy plitalary ýarylandan soň bogunlaryň mehaniki aýratynlyklaryna gönükdirilýär. Awtoulag korpuslarynyň hakyky perwent önümçiliginde, alýumin garyndysy ekstrudirlenen profilleriň çişirilen bogunlarynyň çatryklary, esasanam 6082 alýumin garyndysy ýaly ýokary garyndy elementli ýokary güýçli alýumin erginleri, bu prosesiň awtoulag korpusynda ulanylmagyny çäklendirýän esasy faktorlardyr. Şol bir wagtyň özünde, egilmek we burulmak ýaly awtoulag korpusynda ulanylýan ekstrudirlenen profilleriň görnüşine we pozisiýasyna çydamlylygy, profilleriň ýygnalmagyna we ulanylmagyna gönüden-göni täsir edýär, şeýle hem indiki awtoulag korpusynyň ölçeg takyklygyny kesgitleýär. Profilleriň egilmegine we burulmagyna gözegçilik etmek we profilleriň ölçegli takyklygyny üpjün etmek üçin, ölü gurluşyna goşmaça, profilleriň çykyş temperaturasy we onlaýn söndürmek tizligi iň täsirli faktorlardyr. Çykyş temperaturasy näçe ýokary bolsa we söndürmek tizligi näçe ýokary bolsa, profilleriň egilmek we öwrüm derejesi şonça-da ýokarydyr. Awtoulag korpuslary üçin alýumin garyndy profilleri üçin, profilleriň ölçegli takyklygyny üpjün etmeli we garyndy perdeleriniň ýarylmazlygyny üpjün etmeli. Garyndynyň ölçegli takyklygyny we çişirilen döwüliş öndürijiligini optimizirlemegiň iň ýönekeý usuly, material düzümini, ölýän gurluşyny, ekstruziýa tizligini we söndürmek tizligini üýtgetmän, ekstrudirlenen çybyklaryň ýyladyş temperaturasyny we garramagyny gowulandyrmak arkaly döwülmegi dolandyrmakdyr. 6082 alýumin garyndysy üçin, beýleki amal şertleriniň üýtgemezligi şerti bilen, ekstruziýa temperaturasy näçe ýokary bolsa, gaty däneli gatlak pes bolar, ýöne söndürilenden soň profiliň deformasiýasy şonça-da köp bolar.
Bu kagyz, gözleg obýekti bilen birmeňzeş kompozisiýa bilen 6082 alýumin garyndysyny alýar, dürli ştatlarda nusgalary taýýarlamak üçin dürli ekstruziýa temperaturalaryny we dürli garrylyk proseslerini ulanýar we ekstruziýa temperaturasynyň we garramagyň ýagdaýynyň perçin synaglary arkaly synlaýar. Deslapky netijelere esaslanyp, iň amatly garramak prosesi mundan beýläk 6082 alýumin garyndy bedeniniň ekstruziýa profilini öndürmek üçin ýol görkezmek üçin kesgitlenýär.
1 Synag materiallary we usullary
1-nji tablisada görkezilişi ýaly 6082 alýumin garyndysy eredilip, ýarym üznüksiz guýma arkaly tegelek ingota taýýarlandy. Soňra, birmeňzeş ýylylyk bejergisinden soň, ingot dürli temperaturada gyzdyryldy we 2200 t ekstruderde profiline çykaryldy. Profil diwarynyň galyňlygy 2,5 mm, ekstruziýa barreliň temperaturasy 440 ± 10 ℃, ekstruziýanyň ölmeginiň temperaturasy 470 ± 10 ℃, ekstruziýanyň tizligi 2,3 ± 0,2 mm / s, profiliň söndürilmegi usuly güýçli ýel sowady. Heatingyladyş temperaturasyna görä, nusgalar 1-den 3-e çenli sanaldy, olaryň arasynda 1-nji nusgada iň pes ýylylyk temperaturasy we degişli bilet temperaturasy 470 ± 5 ℃, 2-nji nusganyň degişli bilet temperaturasy 485 ± 5 and, 3-nji nusganyň temperaturasy iň ýokary we degişli bilet temperaturasy 500 ± 5 was boldy.
1-nji tablisa Synag garyndysynyň ölçenen himiki düzümi (köpçülik bölegi /%)
Maddy düzümi, ölü gurluşy, ekstruziýa tizligi, söndürmek tizligi ýaly beýleki proses parametrleri üýtgewsiz galsa, ekstruziýa ýyladyş temperaturasyny sazlamak arkaly alnan ýokardaky 1-den 3-e çenli nusga guty görnüşli garşylyk peçinde, garrylyk ulgamy 180 ℃ / 6 h we 190 ℃ / 6 sag. Izolýasiýa geçirilenden soň, olar howa bilen sowadylýar we dürli ekstruziýa temperaturalarynyň we garrylyk ýagdaýlarynyň perçin synagyna edýän täsirine baha bermek üçin aýlanýar. Aýlaw synagy dürli ekstruziýa temperaturasy we dürli garrylyk ulgamlary bilen 2,5 mm galyňlykda 6082 garyndy, aşaky plastinka hökmünde 1,4 mm galyňlyk 5754-O garyndysy, SPR perwent synagy üçin ýokarky plastinka hökmünde ulanylýar. Aýlawly ölü M260238, perçin bolsa C5.3 × 6.0 H0. Mundan başga-da, iň amatly garramak prosesini kesgitlemek üçin, ekstruziýa temperaturasynyň we garrylyk ýagdaýynyň süýşýän döwülmegine edýän täsirine görä, iň amatly ekstruziýa temperaturasyndaky tabak saýlanylýar, soň bolsa garry ulgamyň çüýrük döwülmegine täsirini öwrenmek üçin dürli temperatura we dürli garrylyk döwürleri bilen bejerilýär. Dürli ekstruziýa temperaturalarynda materialyň mikrostrukturasyny synlamak üçin ýokary güýçli mikroskop ulanyldy, mehaniki häsiýetleri barlamak üçin MTS-SANS CMT5000 seriýaly mikrokompýuter tarapyndan dolandyrylýan elektron uniwersal synag enjamy ulanyldy we dürli ştatlarda aýlanandan soň egrilen bogunlary synlamak üçin pes güýçli mikroskop ulanyldy.
2Eksperimental netijeler we çekişme
2.1 Ekstruziýa temperaturasynyň we garramagyň çişmeginiň ýarylmagyna täsiri
Nusga alnan profiliň kesişýän ýerinde alyndy. Gödek üweýişden, inçe üwürmekden we çäge kagyzy bilen ýuwmakdan soň, nusga 8% 10% NaOH bilen poslandy we gara poslama önüm azot kislotasy bilen arassalandy. Nusganyň gödek däne gatlagy, 1-nji suratda görkezilişi ýaly, perçeli tokanyň daşyndaky gözenegiň üstünde ýerleşýän ýokary güýçli mikroskop bilen syn edildi. 1-nji nusganyň ortaça däne gatlagynyň ortaça çuňlugy 352 mkm, 2-nji nusganyň ortaça däne gatlagynyň çuňlugy 31 μm. Däneli gatlagyň çuňlugynyň tapawudy, esasan, dürli ekstruziýa temperaturasy bilen baglanyşykly. Ekstruziýa temperaturasy näçe ýokary bolsa, 6082 garyndysynyň deformasiýa garşylygy şonça pes bolar, garyndy bilen ekstruziýanyň arasyndaky sürtülme netijesinde döreýän deformasiýa energiýa saklanyşy şonça-da ölýär (esasanam işleýän guşak) we gaýtadan gurmagyň hereketlendiriji güýji şonça-da az bolýar. Şonuň üçin ýerüsti gödek däne gatlagy has pesdir; ekstruziýa temperaturasy näçe pes bolsa, deformasiýa garşylygy näçe köp bolsa, deformasiýa energiýasy şonça-da köp bolar, gaýtadan gurnamak aňsat bolar we gödek däne gatlagy näçe çuň bolsa. 6082 garyndysy üçin, dänäni gaýtadan dikeltmegiň mehanizmi ikinji derejeli gaýtadan gurmakdyr.
(a) 1-nji model
(b) 2-nji model
(c) 3-nji model
Surat 1 Dürli amallar boýunça ekstrudirlenen profilleriň gödek däne gatlagynyň galyňlygy
Dürli ekstruziýa temperaturalarynda taýýarlanan 1-den 3-e çenli nusgalar degişlilikde 180 ℃ / 6 sagatda we 190 ℃ / 6 sagatda bolýar. Iki garramakdan soň 2-nji nusganyň mehaniki aýratynlyklary 2-nji tablisada görkezilýär. Iki garry ulgamyň aşagynda, 180 ℃ / 6 sagatda nusganyň hasyllylygy we dartyş güýji 190 ℃ / 6 sagatda ep-esli ýokarydyr, ikisiniň uzalmagy bolsa 190 ℃ / 6 sagadyň garrylyk bejergisidigini görkezýär. 6 seriýaly alýumin garyndysynyň mehaniki aýratynlyklary, garrylyk döwründe garramagyň üýtgemegi bilen ep-esli üýtgäp durýandygy sebäpli, profil önümçiliginiň durnuklylygyna we perwentiň hiline gözegçilik etmek üçin amatly däl. Şonuň üçin beden profilini öndürmek üçin garrylyk ýagdaýyny ulanmak ýerlikli däl.
2-nji tablisa Iki garrylyk ulgamyndaky No.2 nusganyň mehaniki aýratynlyklary
Synag bölejiginiň perçeden soň peýda bolmagy 2-nji suratda görkezilýär. Çuňňur däneli gatlakly 1-nji nusga garrylyk derejesinde aýlananda, perçäniň aşaky ýüzünde aç-açan mämişi gabygy we 2a-njy suratda görkezilişi ýaly açyk göze görünýän çatryklar bar. Däneleriň içindäki laýyk gelmeýänligi sebäpli, deformasiýa wagtynda deformasiýa derejesi deň bolmaz, deňsiz bir ýeri emele getirer. Däneler gödek bolanda, ýeriň deňsizligi ulalýar we ýalaňaç göze görünýän mämişi gabygy hadysasyny emele getirýär. Haçan-da ekstruziýa temperaturasyny ýokarlandyrmak arkaly taýýarlanan, ýukajyk däneli gatlakly 3-nji nusga garrylygyň iň ýokary derejesinde aýlananda, perçäniň aşaky ýüzi birneme tekizdi we ýarylmagy belli bir derejede basyldy, bu diňe 2-nji suratda görkezilişi ýaly mikroskop ulaldylyşynda görünýärdi. 3-nji nusga aşa garrylyk ýagdaýynda bolanda, 2c-nji suratda görkezilişi ýaly mikroskop ulaldylanda hiç hili ýarylma bolmady.
(a) Nakedalaňaç göze görünýän çatryklar
(b) Mikroskop astynda görünýän azajyk çatryklar
c) çatryk ýok
2-nji surat
Aýrylandan soň ýüz, esasan, üç ýagdaýa degişlidir, ýagny, göze görünýän çatryklar (“×” belligi), mikroskop ulaldylanda görünýän azajyk çatryklar (“△” bellendi) we hiç hili çatryk ýok (“○” belligi). Iki garrylyk ulgamyndaky ýokardaky üç sany döwlet nusgasynyň çişirilen morfologiýa netijeleri 3-nji tablisada görkezilýär. Garrylyk prosesi hemişelik bolanda, has ýokary ekstruziýa temperaturasy we has ýuka däne gatlagy bilen nusganyň çişirilişiniň has çuň däneli gatlagy bilen deňeşdirilende has gowudygyny görmek bolýar; bugdaý dänesi gatlagy hemişelik bolanda, garrylygyň iň ýokary derejeli garramagyndan has gowudyr.
3-nji tablisa Iki prosess ulgamynyň aşagynda 1-den 3-e çenli nusgalaryň daş görnüşi
Dänäniň morfologiýasynyň we garrylyk ýagdaýynyň profilleriň eksenel gysylmagynyň döwülmegine edýän täsiri öwrenildi. Okuň gysylmagy wagtynda materialyň stres ýagdaýy, öz-özüni deşmek bilen gabat gelýärdi. Gözleg, çatryklaryň däne araçäklerinden dörändigini we Al-Mg-Si garyndysynyň döwüliş mehanizminiň formula bilen düşündirilendigini ýüze çykardy.
appapp kristalda ulanylýan stresdir. Ingarylanda, σapp dartyş güýjüne gabat gelýän hakyky stres bahasyna deňdir; σa0 - intrakristally süýşmek wagtynda çökündileriň garşylygy; Grain - dänäniň ululygy we süýşmegiň ini p bilen baglanyşykly stres konsentrasiýasy koeffisiýenti.
Gaýtadan gurnamak bilen deňeşdirilende, süýümli däne gurluşy döwülmegine has amatlydyr. Esasy sebäbi, dänäniň arassalanylmagy sebäpli dänäniň ululygy ep-esli azalýar, bu däne araçäginde stres konsentrasiýa faktoryny effectively netijeli azaldyp biler we şeýlelik bilen ýarylmagynyň öňüni alar. Süýümli gurluş bilen deňeşdirilende, gaty däneler bilen gaýtadan gurlan erginleriň stres konsentrasiýasy faktory öňküsinden 10 esse köpdür.
Iň ýokary garramak bilen deňeşdirilende, aşa garramak ýagdaýy, garyndynyň içindäki dürli ýagyş fazasy ýagdaýlary bilen kesgitlenýän, ýarylmagy gadagan etmek üçin has amatlydyr. Iň ýokary garrylyk döwründe 6082 garyndysynda 20-50 nm 'β (Mg5Si6) fazalar köp mukdarda çökündiler we kiçi ululyklar bilen çökýär; garyndy aşa garranda, ergindäki çökündileriň sany azalýar we ululygy ulalýar. Garrylyk döwründe emele gelen çökündiler, garyndynyň içindäki ýerleriň hereketini netijeli saklap biler. Onuň ýerleşen ýerlerine berkidiji güýji çökgünlik fazasynyň ululygy we göwrümi bilen baglanyşyklydyr. Empirik formula:
f - çökgünlik fazasynyň göwrüm bölegi; r fazanyň ululygydyr; σa faza bilen matrisanyň arasyndaky interfeýs energiýasydyr. Formula çökgünlik fazasynyň ululygy we ses bölegi näçe kiçi bolsa, süýşýän ýerlere gysýan güýji şonça-da az bolýar, garyndyda ýerleşişleriň başlamagy aňsat bolýar we garyndydaky σa0 iň ýokary garramakdan garrylyk ýagdaýyna çenli azalýar. Aa0 azalsa-da, garyndy iň ýokary garrylykdan garrylyk ýagdaýyna geçende, garyndynyň döwülen wagty σapp bahasy has azalýar, netijede däne araçäginde täsirli stresiň ep-esli azalmagyna sebäp bolýar (σapp-σa0). Artykmaç garramagyň däne araçägindäki täsirli stres, iň ýokary garramagyň takmynan 1/5 bölegine deňdir, ýagny garramak ýagdaýynda däne araçäginde ýarylmak ähtimallygy az, bu bolsa erginiň has gowy işlemegine sebäp bolýar.
2.2 Ekstruziýa temperaturasyny we garrylyk ulgamyny optimizasiýa
Aboveokardaky netijelere görä, ekstruziýa temperaturasynyň ýokarlanmagy, ýukajyk däneli gatlagyň çuňlugyny peseldip biler we şeýlelik bilen materialyň ýarylmagynyň öňüni alar. Şeýle-de bolsa, belli bir garyndy kompozisiýasynyň şerti bilen, ekstruziýanyň ölmegi gurluşy we ekstruziýa prosesi, eger bir tarapdan ekstruziýa temperaturasy gaty ýokary bolsa, bir tarapdan profiliň egilmek we öwrüm derejesi indiki söndüriş döwründe hasam agyrlaşar, profiliň ululygyna çydamlylygy talaplara laýyk gelmez, beýleki tarapdan bolsa, ekstruziýa prosesinde garyndynyň aňsatlyk bilen ýanmagyna sebäp bolar. Aýrylyş ýagdaýyny, profiliň ululygyny, önümçilik prosesi penjiresini we beýleki faktorlary göz öňünde tutsak, bu garyndy üçin has amatly ekstruziýa temperaturasy 485 than-dan pes bolmaly däldir, ýagny No.2 nusga. Iň amatly garrylyk ulgamyny tassyklamak üçin garrylyk prosesi 2-nji nusga esasynda optimallaşdyryldy.
180 ℃, 185 ℃ we 190 at dürli garrylyk döwürlerinde No.2 nusganyň mehaniki aýratynlyklary 3-nji suratda görkezilýär, olar hasyllylygy, dartyş güýji we uzalmagy. 3a suratda görkezilişi ýaly, 180 under aşagynda garrylyk wagty 6 sagatdan 12 sagada çenli ýokarlanýar we materialyň hasyllylygy ep-esli azalmaýar. 185 under-dan aşakda, garrylyk wagty 4 sagatdan 12 sagada çenli artdygyça, hasyl güýji ilki ýokarlanýar we soň azalýar, iň ýokary güýç bahasyna laýyk gelýän garrylyk wagty 5-6 sag. 190 under aşagynda, garramagyň wagty artdygyça hasyl güýji kem-kemden azalýar. Umuman aýdanyňda, üç garrylyk temperaturasynda garrylyk temperaturasy näçe pes bolsa, materialyň iň ýokary güýji şonça ýokarydyr. 3b suratda dartyş güýjüniň aýratynlyklary 3a suratdaky hasyl güýjüne laýyk gelýär. 3c suratda görkezilen dürli garrylyk temperaturalarynda uzalma 14% bilen 17% arasynda bolup, hiç hili üýtgeşiklik ýok. Bu synag, iň ýokary garramagy garrylyk döwrüne çenli synagdan geçirýär we ownuk tejribe tapawutlary sebäpli synag ýalňyşlygy üýtgeşmäniň näbelliligine sebäp bolýar.
3-nji surat Dürli garrylyk temperaturalarynda we garrylyk döwründe materiallaryň mehaniki aýratynlyklary
Aboveokardaky garrylyk bejergisinden soň, egrilen bogunlaryň döwülmegi 4-nji tablisada jemlenendir. 4-nji tablisadan wagtyň köpelmegi bilen egrilen bogunlaryň döwülmeginiň belli bir derejede basylýandygyny görmek bolýar. 180 of şertinde, garrylyk wagty 10 sagdan geçende, egrilen bogunyň daşky görnüşi kabul ederlikli, ýöne durnuksyz. 185 the şertinde, 7 sagat garrandan soň, egrilen bogunyň daşky görnüşi ýok we döwlet birneme durnukly. 190 the şertinde, egrilen bogunyň daşky görnüşi ýok we döwlet durnukly. Aýlaw synagynyň netijelerinden, ergin gaty garry ýagdaýda bolanda, perçin öndürijiliginiň has gowy we has durnuklydygyny görmek bolýar. Beden profilini ulanmak bilen utgaşyp, 180 ℃ / 10 ~ 12 sagatda aýlanmak, OEM tarapyndan dolandyrylýan önümçilik prosesiniň hil durnuklylygyna amatly däl. Aýrylan bogunyň durnuklylygyny üpjün etmek üçin garrylyk wagtyny hasam uzaltmaly, ýöne garramagyň wagtyny barlamak profil önümçiliginiň netijeliliginiň peselmegine we çykdajylaryň ýokarlanmagyna getirer. 190 the şertinde, ähli nusgalar çüýremegiň döwülmeginiň talaplaryna laýyk bolup biler, ýöne materialyň güýji ep-esli azalýar. Awtoulag dizaýnynyň talaplaryna laýyklykda, 6082 garyndysynyň hasyllylygy 270 MPa-dan ýokary bolmaly. Şonuň üçin 190 aging garrylyk temperaturasy maddy güýç talaplaryna laýyk gelmeýär. Şol bir wagtyň özünde, maddy güýji gaty pes bolsa, egrilen bogunyň aşaky plastinkasynyň galyndy galyňlygy gaty az bolar. 190 ℃ / 8 sagatda garrandan soň, kesilen kesiş aýratynlyklary galyndy galyňlygynyň 0,26 mm bolandygyny, 4a suratda görkezilişi ýaly ≥0.3 mm indeks talaplaryna laýyk gelmeýändigini görkezýär. Giňişleýin göz öňünde tutsak, garramagyň iň amatly temperaturasy 185 is. 7 sagat garrandan soň, material perde talaplaryny durnukly ýerine ýetirip biler we güýç öndürijilik talaplaryna laýyk gelýär. Kebşirleýiş ussahanasyndaky perçin prosesiniň önümçilik durnuklylygyny göz öňünde tutup, iň amatly garramagyň wagtyny 8 sag diýip kesgitlemek teklip edilýär. Bu amal ulgamynyň aşagyndaky kesiş aýratynlyklary, biri-birine bagly indeks talaplaryna laýyk gelýän 4b suratda görkezilýär. Çep we sag baglanyşyklar 0,90 mm we 0,75 mm, indeks talaplaryna laýyk gelýär ≥0.4 mm, aşaky galyndy galyňlygy 0,38 mm.
4-nji tablisa Dürli temperaturada we dürli garrylyk döwründe No.2 nusganyň döwülmegi
4-nji surat
3 Netije
Alýumin garyndy profilleriniň ekstruziýa temperaturasy näçe ýokary bolsa, ekstruziýadan soň ýerüsti däneli gatlak pes bolýar. Düwürtikli däneli gatlak galyňlygy, däne araçägindäki stres konsentrasiýasyny peseldip biler we şeýlelik bilen ýarylmagynyň öňüni alar. Synag gözlegleri, optimal ekstruziýa temperaturasynyň 485 than-dan pes däldigini kesgitledi.
6082 alýuminiý garyndy profiliniň gaty däneli gatlagynyň galyňlygy birmeňzeş bolanda, garyndynyň däne araçäginiň aşa garramagyndaky täsirli stres, garrylygyň iň ýokary derejesinden pes bolýar, çişirilende döwülmek howpy has az bolýar we erginiň işleýşi has gowy bolýar. Durnuklylygyň durnuklylygyny, aýrylan birleşýän gymmaty, ýylylygy bejermegiň netijeliligini we ykdysady peýdalaryny göz öňünde tutup, garyndy üçin iň amatly garrylyk ulgamy 185 ℃ / 8h diýip kesgitlenildi.
Iş wagty: Apr-05-2025
