Uly diwar galyňlygy 6061T6 alýumin garyndysy gyzgyn ekstruziýadan soň söndürilmeli. Üznüksiz ekstruziýanyň çäklendirilmegi sebäpli, profiliň bir bölegi gijikdirmek bilen suw sowadyjy zona girer. Haçan-da indiki gysga giriş ekstrudisiýa edilmegi dowam etdirilse, profiliň bu bölegi gijikdirilen söndürişden geçer. Gijikdirilen söndürmek meýdanyna nädip çemeleşmeli, her önümçilik kompaniýasynyň göz öňünde tutmaly meselesi. Ekstruziýa guýrugynyň ahyrky galyndylary gysga bolanda, alnan öndürijilik nusgalary käwagt hünärli, käte hünärsiz bolýar. Gapdaldan üýtgedilende, çykyş ýene-de ökde bolýar. Bu makala synaglar arkaly degişli düşündiriş berýär.
1. Synag materiallary we usullary
Bu synagda ulanylýan material 6061 alýumin garyndysydyr. Spektral derňew bilen ölçenen himiki düzümi aşakdaky ýaly: GB / T 3190-1996 halkara 6061 alýumin garyndy kompozisiýa standartyna laýyk gelýär.
Bu synagda, gaty çözgüt bejermek üçin ekstrudirlenen profiliň bir bölegi alyndy. Uzynlygy 400mm bolan profil iki ugra bölündi. 1-nji meýdan göni suw bilen sowadyldy we söndürildi. 2-nji meýdan howada 90 sekunt sowadyldy, soň bolsa suw sowadyldy. Synag diagrammasy 1-nji suratda görkezilýär.
Bu synagda ulanylan 6061 alýumin garyndy profili 4000UST ekstruder tarapyndan çykaryldy. Galyndy temperaturasy 500 ° C, guýma çybygynyň temperaturasy 510 ° C, ekstruziýa rozetkasynyň temperaturasy 525 ° C, ekstruziýa tizligi 2,1mm / s, ekstruziýa prosesinde ýokary güýçli suw sowadylyşy we 400mm uzynlyk synag bölegi ekstrudirlenen taýýar profiliň ortasyndan alynýar. Nusganyň ini 150mm, beýikligi 10.00mm.
Alnan nusgalar bölünip, gaýtadan çözgüt bejergisine sezewar edildi. Erginiň temperaturasy 530 ° C, erginiň wagty 4 sagat. Olary çykandan soň, nusgalar 100mm çuňlugy bolan uly suw çüýşesine ýerleşdirildi. Has uly suw çüýşesi, 1-nji zonadaky nusga suw sowadylandan soň suw çüýşesindäki suwuň temperaturasynyň az üýtgemegini üpjün edip biler, bu bolsa suwuň temperaturasynyň ýokarlanmagynyň suwuň sowadyş güýjüne täsir etmez. Suwy sowatmak prosesinde suwuň temperaturasynyň 20-25 ° C aralygynda bolmagyny üpjün ediň. Söndürilen nusgalar 165 ° C * 8s.
400mm uzynlygy 30mm, ini 10mm galyňlygyň bir bölegini alyň we Brinelliň gatylygy synagyny geçiriň. Her 10mm-den 5 ölçeg ediň. 5 Brinell gatylygynyň ortaça bahasyny alyň, sebäbi Brinelliň gatylygy şu wagt ýüze çykýar we gatylygyň üýtgemegine syn ediň.
Profiliň mehaniki aýratynlyklary synagdan geçirildi we dartyş häsiýetlerini we döwük ýerini synlamak üçin 400mm nusganyň dürli ýerlerinde 60mm dartylýan paralel bölüm dolandyryldy.
Mysal bilen suw bilen sowadylan söndürmegiň temperatura meýdany we 90-njy ýyllaryň gijä galmagyndan soň söndürmek ANSYS programma üpjünçiligi arkaly simulasiýa edildi we dürli pozisiýalarda profilleriň sowadyş derejesi seljerildi.
2. Synag netijeleri we derňew
2.1 Gatylyk synag netijeleri
2-nji suratda Brinelliň gatylygy barlaýjy bilen ölçelýän 400 mm uzynlykdaky gatylygyň üýtgemegi egrisi görkezilýär (abssisanyň birlik uzynlygy 10mm, 0 şkalasy adaty söndürmegiň we gijikdirilen söndürmegiň arasyndaky bölüji çyzyk). Suw bilen sowadylan ujundaky gatylygyň 95HB töwereginde durnuklydygyny görmek bolýar. Suw sowadyjy söndürmek bilen 90-njy ýyllaryň suw sowadyjy söndürilişiniň arasyndaky bölüji çyzykdan soň gatylyk peselip başlaýar, ýöne peseliş tizligi irki döwürde haýal. 40mm (89HB) -den soň gatylyk gaty peselýär we iň pes bahasyna (77HB) 80mm düşýär. 80 mm-den soň gatylyk peselmegini dowam etdirmedi, ýöne belli bir derejede ýokarlandy. Ösüş birneme az boldy. 130mm-den soň, gatylygy 83HB töweregi üýtgemedi. Heatylylyk geçirijisiniň täsiri sebäpli gijikdirilen söndürilýän bölegiň sowadyş tizliginiň üýtgändigini çaklamak mümkin.
2.2 Netijeleriň synag netijeleri we derňewi
2-nji tablisada paralel bölümiň dürli ýerlerinden alnan nusgalarda geçirilen dartyş synaglarynyň netijeleri görkezilýär. 1-nji we 2-nji dartyş güýjüniň we öndürijilik güýjüniň üýtgemändigini görmek bolýar. Gijikdirilen söndürmegiň uçlarynyň paýy artdygyça, garyndynyň dartyş güýji we hasyllylygy ep-esli peseliş tendensiýasyny görkezýär. Şeýle-de bolsa, her nusga alnan ýerdäki dartyş güýji adaty güýçden ýokarydyr. Diňe iň pes gatylygy bolan sebitde hasyllylygyň güýji nusga standartyndan pes, nusganyň öndürijiligi hünärsiz.
4-nji suratda No.3 nusganyň dartyş häsiýetleriniň netijeleri görkezilýär. 4-nji suratdan bölüji çyzykdan näçe uzakda bolsa, gijikdirilen söndüriş ujunyň gatylygy şonça pes bolup biler. Gatylygyň peselmegi, nusganyň öndürijiliginiň peselendigini görkezýär, ýöne gatylyk haýal azalýar, paralel bölümiň ahyrynda diňe 95HB-den 91HB-e çenli azalýar. 1-nji tablisadaky öndürijilik netijelerinden görnüşi ýaly, dartyş güýji suw sowatmak üçin 342MPa-dan 320MPa çenli azaldy. Şol bir wagtyň özünde dartyş nusgasynyň döwük nokadynyň iň pes gatylygy bilen paralel bölümiň ahyrynda-da bolandygy anyklandy. Munuň sebäbi, suw sowadyşyndan uzakda, erginleriň işleýşi peselýär we soňy boýnuň emele gelmegi üçin ilki dartyş güýji çägine ýetýär. Netijede, iň pes öndürijilik nokadyndan arakesme we arakesme ýagdaýy öndürijilik synagynyň netijelerine laýyk gelýär.
5-nji suratda No. 4 nusganyň parallel böleginiň gatylygy egrisi we döwük ýagdaýy görkezilýär. Suw sowadyjy bölüji çyzykdan näçe uzakda bolsa, gijikdirilen söndüriş ujunyň gatylygy şonça pes bolýar. Şol bir wagtyň özünde, döwükleriň ýerleşýän ýeri hem gatylygyň iň pes ýerinde, 86HB döwülen ýerinde. 2-nji tablisadan suw bilen sowadylan ujunda plastiki deformasiýa ýok diýen ýaly. 1-nji tablisadan nusga öndürijiliginiň (dartyş güýji 298MPa, hasyl 266MPa) ep-esli azalandygy ýüze çykaryldy. Dartyş güýji bary-ýogy 298MPa bolup, suw bilen sowadylan ujuň hasyl güýjüne ýetip bilmeýär (315MPa). Ahyry 315MPa-dan pes bolanda boýnuny emele getirdi. Döwülmezden ozal suw bilen sowadylan ýerde diňe elastik deformasiýa ýüze çykypdyr. Stress ýitip barýarka, suw bilen sowadylan ujundaky dartgynlyk ýitdi. Netijede, 2-nji tablisadaky suw sowadyjy zonadaky deformasiýa mukdary üýtgemedi diýen ýaly. Nusga gijikdirilen ýangynyň ahyrynda döwülýär, deformasiýa edilen meýdan azalýar we ahyrky gatylygy iň pes bolup, netijede netijeleriň ep-esli azalmagyna sebäp bolýar.
400mm nusganyň soňundaky 100% gijikdirilen söndürmek meýdanyndan nusga alyň. 6-njy suratda gatylyk egrisi görkezilýär. Paralel bölümiň gatylygy takmynan 83-84HB çenli azalýar we birneme durnukly. Şol bir proses sebäpli ýerine ýetiriş takmynan birmeňzeş. Döwük ýagdaýynda hiç hili aç-açan nagyş tapylmady. Garyndynyň öndürijiligi suw bilen öçürilen nusgadan pesdir.
Işleýişiň we döwükligiň yzygiderliligini has giňişleýin öwrenmek üçin iň pes nokadyň (77HB) golaýynda dartyş nusgasynyň parallel bölümi saýlandy. 1-nji tablisadan öndürijiligiň ep-esli peselendigi we döwük nokadynyň 2-nji suratda gatylygyň iň pes nokadynda ýüze çykandygy anyklandy.
2.3 ANSYS derňew netijeleri
7-nji suratda dürli ýerlerde sowadyjy egrileriň ANSYS simulýasiýasynyň netijeleri görkezilýär. Suw sowadyjy ýerdäki nusganyň temperaturasynyň çalt peselendigini görmek bolýar. 5s-den soň temperatura 100 ° C-den aşak düşdi we bölüji çyzykdan 80mm-de 90-njy ýyllarda takmynan 210 ° C çenli aşaklady. Ortaça temperaturanyň peselmegi 3,5 ° C / s. Terminalda howa sowadyş meýdanynda 90 sekuntdan soň, temperatura ortaça 360 ° C-e düşýär we ortaça 1,9 ° C / s.
Öndürijilik derňewi we simulýasiýa netijeleriniň üsti bilen, suw sowadyjy meýdanyň we gijikdirilen söndürilýän ýeriň öndürijiligi ilki peselýär, soň bolsa birneme ýokarlanýar. Bölünýän çyzygyň golaýyndaky suw sowadyşynyň täsirinde ýylylyk geçirijisi, belli bir sebitdäki nusganyň suw sowadyşyndan (3,5 ° C / s) pes sowuklama derejesinde peselmegine sebäp bolýar. Netijede, matrisa berkleşen Mg2Si bu sebitde köp mukdarda çökdi we temperatura 90 sekuntdan soň takmynan 210 ° C çenli peseldi. Mg2Si çökgünliginiň köp mukdary 90 s-den soň suwuň sowamagynyň has az täsirine sebäp boldy. Garrylyk bejergisinden soň dörän Mg2Si güýçlendiriji fazanyň mukdary ep-esli azaldy we nusganyň öndürijiligi soň azaldy. Şeýle-de bolsa, bölüji çyzykdan uzakda gijikdirilen söndüriş zonasy suw sowadyjy ýylylyk geçirijisine az täsir edýär we garyndy howa sowadyş şertlerinde (sowadyş tizligi 1,9 ° C / s) has haýal sowýar. Mg2Si fazasynyň diňe az bölegi ýuwaş-ýuwaşdan çökýär we 90-njy ýyllardan soň temperatura 360C bolýar. Suw sowadylandan soň, Mg2Si fazasynyň köpüsi henizem matrisada bolup, güýçlendiriji rol oýnaýan garrylykdan soň dargaýar we çökýär.
3. Netije
Synaglaryň netijesinde gijikdirilen söndürmegiň adaty söndürmegiň kesişýän ýerinde gijikdirilen söndürme zonasynyň gatylygyna sebäp boljakdygy we gijikdirilen söndürmegiň ilki peselmegine, soň bolsa durnuklaşýança birneme ýokarlanjakdygyna göz ýetirildi.
6061 alýumin garyndysy üçin, adaty söndürilenden we 90 s üçin gijikdirilen söndürilenden soň dartyş güýji degişlilikde 342MPa we 288MPa, hasyllylygy 315MPa we 252MPa, ikisi hem nusga öndürijilik standartlaryna laýyk gelýär.
Iň pes gatylygy bolan sebit bar, adaty söndürilenden soň 95HB-den 77HB-a çenli azalýar. Bu ýerdäki öndürijilik hem iň pes, dartyş güýji 271MPa we hasyllylygy 220MPa.
ANSYS seljermesi arkaly, 90-njy ýyllaryň gijikdirilen söndürme zolagynda iň pes öndürijilik nokadynda sowadyş tizliginiň sekuntda takmynan 3,5 ° C peselendigi, güýçlendiriji fazanyň Mg2Si fazasynyň ýeterlik derejede çözülmezligi ýüze çykaryldy. Bu makala görä, öndürijilik howpunyň nokady adaty söndürmegiň we gijikdirilen söndürmegiň çatrygynda gijikdirilen söndürilýän ýerde ýüze çykýandygyny we ekstruziýa guýrugynyň ýerlikli saklanmagy üçin möhüm ugrukdyryjy ähmiýete eýe bolan çatrykdan uzakda däldigini görmek bolýar. ahyrky proses galyndylary.
MAT Alýuminiýden Maý Jiang tarapyndan redaktirlendi
Iş wagty: Awgust-28-2024
