גרויס וואַנט גרעב 6061ט6 אַלומינום צומיש דאַרף זיין קווענטשעד נאָך הייס יקסטרוזשאַן. רעכט צו דער באַגרענעצונג פון דיסקאַנטיניואַס יקסטרוזשאַן, אַ טייל פון די פּראָפיל וועט אַרייַן די וואַסער-קאָאָלינג זאָנע מיט אַ פאַרהאַלטן. ווען די ווייַטער קורץ ינגגאַט איז פארבליבן צו זיין יקסטרודאַד, דעם טייל פון דעם פּראָפיל וועט זיין דילייד קווענטשינג. ווי צו האַנדלען מיט די דילייד קווענטשינג געגנט איז אַן אַרויסגעבן אַז יעדער פּראָדוקציע פירמע דאַרף צו באַטראַכטן. ווען די וויסט פון די יקסטרוזשאַן עק סוף פּראָצעס איז קורץ, די פאָרשטעלונג סאַמפּאַלז גענומען זענען מאל קוואַלאַפייד און מאל אַנקוואַלאַפייד. ווען ריסאַמפּלינג פון די זייַט, די פאָרשטעלונג איז קוואַלאַפייד ווידער. דער אַרטיקל גיט די קאָראַספּאַנדינג דערקלערונג דורך יקספּעראַמאַנץ.
1. פּרובירן מאַטעריאַלס און מעטהאָדס
דער מאַטעריאַל געניצט אין דעם עקספּערימענט איז 6061 אַלומינום צומיש. זיין כעמישער זאַץ געמאסטן דורך ספּעקטראַל אַנאַליסיס איז ווי גייט: עס קאַמפּלייז מיט די GB/T 3190-1996 אינטערנאַציאָנאַלער 6061 אַלומינום צומיש זאַץ נאָרמאַל.
אין דעם עקספּערימענט, אַ טייל פון די יקסטרודאַד פּראָפיל איז גענומען פֿאַר האַרט לייזונג באַהאַנדלונג. די 400 מם לאַנג פּראָפיל איז צעטיילט אין צוויי געביטן. שטח 1 איז גלייַך וואַסער-קולד און קווענטשעד. שטח 2 איז געווען קולד אין די לופט פֿאַר 90 סעקונדעס און דעמאָלט וואַסער-קולד. די פּראָבע דיאַגראַמע איז געוויזן אין פיגורע 1.
די 6061 אַלומינום צומיש פּראָפיל געניצט אין דעם עקספּערימענט איז יקסטרודאַד דורך אַ 4000UST עקסטרודער. די פורעם טעמפּעראַטור איז 500 ° C, די קאַסטינג רוט טעמפּעראַטור איז 510 ° C, די יקסטרוזשאַן ווענטיל טעמפּעראַטור איז 525 ° C, די יקסטרוזשאַן גיכקייַט איז 2.1 מם / s, הויך-ינטענסיטי וואַסער קאָאָלינג איז געניצט בעשאַס די יקסטרוזשאַן פּראָצעס, און אַ 400 מם לענג פּרובירן שטיק איז גענומען פון די מיטן פון די יקסטרודאַד פאַרטיק פּראָפיל. די מוסטער ברייט איז 150 מם און די הייך איז 10.00 מם.
די גענומען סאַמפּאַלז זענען פּאַרטישאַנד און דעמאָלט אונטערטעניק צו לייזונג באַהאַנדלונג ווידער. די לייזונג טעמפּעראַטור איז געווען 530 °C און די לייזונג צייט איז געווען 4 שעה. נאָך גענומען זיי אויס, די סאַמפּאַלז זענען געשטעלט אין אַ גרויס וואַסער טאַנק מיט אַ וואַסער טיף פון 100 מם. די גרעסערע וואַסער טאַנק קענען ענשור אַז די וואַסער טעמפּעראַטור אין די וואַסער טאַנק ענדערונגען ביסל נאָך די מוסטער אין זאָנע 1 איז וואַסער-קולד, פּרעווענטינג די פאַרגרעסערן אין וואַסער טעמפּעראַטור פון אַפעקטינג די וואַסער קאָאָלינג ינטענסיטי. בעשאַס די וואַסער קאָאָלינג פּראָצעס, ענשור אַז די וואַסער טעמפּעראַטור איז אין די קייט פון 20-25 ° C. די קווענטשעד סאַמפּאַלז זענען אַלט ביי 165 ° C * 8 ה.
נעמען אַ טייל פון די מוסטער 400 מם לאַנג 30 מם ברייט 10 מם דיק, און דורכפירן אַ ברינעלל כאַרדנאַס פּרובירן. מאַכן 5 מעזשערמאַנץ יעדער 10 מם. נעמען די דורכשניטלעך ווערט פון די 5 ברינעלל כאַרדנאַס ווי די ברינעלל כאַרדנאַס רעזולטאַט אין דעם פונט, און אָבסערווירן די כאַרדנאַס טוישן מוסטער.
די מעטשאַניקאַל פּראָפּערטיעס פון די פּראָפיל זענען טעסטעד, און די טענסאַל פּאַראַלעל אָפּטיילונג 60 מם איז קאַנטראָולד אין פאַרשידענע שטעלעס פון די 400 מם מוסטער צו אָבסערווירן די טענסאַל פּראָפּערטיעס און בראָך אָרט.
די טעמפּעראַטור פעלד פון די וואַסער-קולד קווענטשינג פון די מוסטער און די קווענטשינג נאָך אַ פאַרהאַלטן פון 90 ס איז געווען סימיאַלייטיד דורך ANSYS ווייכווארג, און די קאָאָלינג ראַטעס פון די פּראָופיילז אין פאַרשידענע שטעלעס זענען אַנאַלייזד.
2. עקספּערימענטאַל רעזולטאַטן און אַנאַליסיס
2.1 כאַרדנאַס פּרובירן רעזולטאַטן
פיגור 2 ווייזט די כאַרדנאַס טוישן ויסבייג פון אַ 400 מם לאַנג מוסטער געמאסטן דורך אַ ברינעלל כאַרדנאַס טעסטער (די אַפּאַראַט לענג פון די אַבססיס רעפּראַזענץ 10 מם, און די 0 וואָג איז די דיוויידינג שורה צווישן נאָרמאַל קווענטשינג און דילייד קווענטשינג). עס קען זיין געפֿונען אַז די כאַרדנאַס אין די וואַסער-קולד סוף איז סטאַביל אַרום 95HB. נאָך די דיוויידינג שורה צווישן וואַסער-קאָאָלינג קווענטשינג און דילייד 90 ס וואַסער-קאָאָלינג קווענטשינג, די כאַרדנאַס הייבט צו אַראָפּגיין, אָבער די אַראָפּגיין קורס איז פּאַמעלעך אין דער פרי בינע. נאָך 40 מם (89HB), די כאַרדנאַס טראפנס שארף און טראפנס צו די לאָואַסט ווערט (77HB) ביי 80 מם. נאָך 80 מם, די כאַרדנאַס האט נישט פאָרזעצן צו פאַרמינערן, אָבער געוואקסן צו אַ זיכער מאָס. די פאַרגרעסערן איז געווען לעפיערעך קליין. נאָך 130 מם, די כאַרדנאַס פארבליבן אַנטשיינדזשד אַרום 83HB. עס קענען זיין ספּעקיאַלייטיד אַז רעכט צו דער ווירקונג פון היץ קאַנדאַקשאַן, די קאָאָלינג קורס פון די דילייד קווענטשינג טייל געביטן.
2.2 פאָרשטעלונג פּרובירן רעזולטאַטן און אַנאַליסיס
טיש 2 ווייזט די רעזולטאַטן פון טענסאַל יקספּעראַמאַנץ געפירט אויף סאַמפּאַלז גענומען פון פאַרשידענע שטעלעס פון די פּאַראַלעל אָפּטיילונג. עס קען זיין געפונען אַז די טענסאַל שטאַרקייַט און טראָגן שטאַרקייַט פון נומ 1 און נומ 2 האָבן כּמעט קיין ענדערונג. ווי דער פּראָפּאָרציע פון דילייד קווענטשינג ענדס ינקריסיז, די טענסאַל שטאַרקייַט און טראָגן שטאַרקייַט פון די צומיש ווייַזן אַ באַטייטיק דאַונווערד גאַנג. אָבער, די טענסאַל שטאַרקייַט אין יעדער מוסטערונג אָרט איז העכער די נאָרמאַל שטאַרקייַט. בלויז אין דער געגנט מיט די לאָואַסט כאַרדנאַס, די טראָגן שטאַרקייַט איז נידעריקער ווי די מוסטער סטאַנדאַרט, די מוסטער פאָרשטעלונג איז אַנקוואַלאַפייד.
פיגורע 4 ווייזט די טענסאַל פּראָפּערטיעס פון מוסטער נומ 3. עס קענען זיין געפֿונען פֿון פיגורע 4 אַז די ווייַטער אַוועק פון די דיוויידינג שורה, די נידעריקער די כאַרדנאַס פון די דילייד קווענטשינג סוף. די פאַרקלענערן אין כאַרדנאַס ינדיקייץ אַז די פאָרשטעלונג פון די מוסטער איז רידוסט, אָבער די כאַרדנאַס דיקריסאַז סלאָולי, בלויז דיקריסינג פון 95HB צו וועגן 91HB אין די סוף פון די פּאַראַלעל אָפּטיילונג. ווי קענען זיין געזען פֿון די פאָרשטעלונג רעזולטאַטן אין טאַבלע 1, די טענסאַל שטאַרקייַט דיקריסט פון 342MPa צו 320MPa פֿאַר וואַסער קאָאָלינג. אין דער זעלביקער צייַט, עס איז געפונען אַז די בראָך פונט פון די טענסאַל מוסטער איז אויך אין די סוף פון די פּאַראַלעל אָפּטיילונג מיט די לאָואַסט כאַרדנאַס. דאָס איז ווייַל עס איז ווייַט אַוועק פון די וואַסער קאָאָלינג, די צומיש פאָרשטעלונג איז רידוסט, און דער סוף ריטשאַז די טענסאַל שטאַרקייַט שיעור ערשטער צו פאָרעם אַ נאַקינג אַראָפּ. צום סוף, ברעכן זיך פון די לאָואַסט פאָרשטעלונג פונט, און די ברעכן שטעלע איז קאָנסיסטענט מיט די פאָרשטעלונג פּרובירן רעזולטאַטן.
פיגורע 5 ווייזט די כאַרדנאַס ויסבייג פון די פּאַראַלעל אָפּטיילונג פון מוסטער נומ 4 און די בראָך שטעלע. עס קענען זיין געפונען אַז די ווייַטער אַוועק פון די וואַסער-קאָאָלינג דיוויידינג שורה, די נידעריקער די כאַרדנאַס פון די דילייד קווענטשינג סוף. אין דער זעלביקער צייט, די בראָך אָרט איז אויך אין די סוף ווו די כאַרדנאַס איז לאָואַסט, 86HB פראַקטשערז. פון טיש 2, עס איז געפונען אַז עס איז כּמעט קיין פּלאַסטיק דיפאָרמיישאַן אין די וואַסער-קולד סוף. פֿון טאַבלע 1, עס איז געפונען אַז דער מוסטער פאָרשטעלונג (טענסאַל שטאַרקייַט 298 מפּאַ, טראָגן 266 מפּאַ) איז באטייטיק רידוסט. די טענסאַל שטאַרקייַט איז בלויז 298MPa, וואָס טוט נישט דערגרייכן די טראָגן שטאַרקייַט פון די וואַסער-קולד סוף (315MPa). דער סוף האט געשאפן אַ נאַקינג אַראָפּ ווען עס איז נידעריקער ווי 315 מפּאַ. איידער בראָך, בלויז גומע דיפאָרמיישאַן פארגעקומען אין די וואַסער-קולד געגנט. ווי דער דרוק פאַרשווונדן, די שפּאַנונג אין די וואַסער-קולד סוף פאַרשווונדן. ווי אַ רעזולטאַט, די דיפאָרמיישאַן סומע אין די וואַסער-קאָאָלינג זאָנע אין טיש 2 האט כּמעט קיין ענדערונג. דער מוסטער ברייקס אין די סוף פון די דילייד קורס פייַער, די דיפאָרמד געגנט איז רידוסט, און די סוף כאַרדנאַס איז די לאָואַסט, ריזאַלטינג אין אַ באַטייטיק רעדוקציע אין פאָרשטעלונג רעזולטאַטן.
נעמען סאַמפּאַלז פון די 100% דילייד קווענטשינג געגנט אין די סוף פון די 400 מם ספּעסאַמאַן. פיגורע 6 ווייזט די כאַרדנאַס ויסבייג. די כאַרדנאַס פון די פּאַראַלעל אָפּטיילונג איז רידוסט צו וועגן 83-84HB און איז לעפיערעך סטאַביל. רעכט צו דער זעלביקער פּראָצעס, די פאָרשטעלונג איז בעערעך דער זעלביקער. קיין קלאָר ווי דער טאָג מוסטער איז געפונען אין די בראָך שטעלע. די צומיש פאָרשטעלונג איז נידעריקער ווי אַז פון די וואַסער-קווענטשעד מוסטער.
אין סדר צו ווייַטער ויספאָרשן די רעגיאַלעראַטי פון פאָרשטעלונג און בראָך, די פּאַראַלעל אָפּטיילונג פון די טענסאַל ספּעסאַמאַן איז אויסגעקליבן לעבן די לאָואַסט פונט פון כאַרדנאַס (77HB). פֿון טאַבלע 1, עס איז געפונען אַז די פאָרשטעלונג איז באטייטיק רידוסט, און די בראָך פונט ארויס אין די לאָואַסט פונט פון כאַרדנאַס אין פיגורע 2.
2.3 ANSYS אַנאַליסיס רעזולטאַטן
פיגור 7 ווייזט די רעזולטאַטן פון ANSYS סימיאַליישאַן פון קאָאָלינג קורוועס אין פאַרשידענע שטעלעס. עס קענען זיין געזען אַז די טעמפּעראַטור פון די מוסטער אין די וואַסער-קאָאָלינג געגנט דראַפּט ראַפּאַדלי. נאָך 5 ס, די טעמפּעראַטור דראַפּט צו ונטער 100 ° C, און אין 80 מם פון די דיוויידינג שורה, די טעמפּעראַטור דראַפּט צו וועגן 210 ° C ביי 90 ס. די דורכשניטלעך טעמפּעראַטור קאַפּ איז 3.5 ° C / s. נאָך 90 סעקונדעס אין די וואָקזאַל לופט קאָאָלינג געגנט, די טעמפּעראַטור טראפנס צו וועגן 360 ° C, מיט אַ דורכשניטלעך קאַפּ קורס פון 1.9 ° C / s.
דורך פאָרשטעלונג אַנאַליסיס און סימיאַליישאַן רעזולטאַטן, עס איז געפונען אַז די פאָרשטעלונג פון די וואַסער-קאָאָלינג געגנט און דילייד קווענטשינג געגנט איז אַ ענדערונג מוסטער וואָס ערשטער דיקריסאַז און דעמאָלט ינקריסיז אַ ביסל. אַפעקטאַד דורך וואַסער קאָאָלינג לעבן די דיוויידינג שורה, היץ קאַנדאַקשאַן ז די מוסטער אין אַ זיכער געגנט צו פאַלן אין אַ קאָאָלינג קורס ווייניקער ווי אַז פון וואַסער קאָאָלינג (3.5 ° C / s). ווי אַ רעזולטאַט, Mg2Si, וואָס סאַלידאַפייד אין די מאַטריץ, פּרעסיפּיטאַטעד אין גרויס קוואַנטאַטיז אין דעם געגנט, און די טעמפּעראַטור איז געפאלן צו וועגן 210 ° C נאָך 90 סעקונדעס. די גרויס סומע פון Mg2Si פּרעסיפּיטאַטעד געפירט צו אַ קלענערער ווירקונג פון וואַסער קאָאָלינג נאָך 90 ס. די סומע פון Mg2Si פֿאַרשטאַרקונג פאַסע פּריסיפּיטייטיד נאָך יידזשינג באַהאַנדלונג איז זייער רידוסט, און דער מוסטער פאָרשטעלונג איז דערנאָך רידוסט. אָבער, די דילייד קווענטשינג זאָנע ווייַט אַוועק פון די דיוויידינג שורה איז ווייניקער אַפעקטאַד דורך וואַסער קאָאָלינג היץ קאַנדאַקשאַן, און די צומיש קולז לעפיערעך סלאָולי אונטער לופט קאָאָלינג טנאָים (קאָאָלינג קורס 1.9 ° C / s). בלויז אַ קליין טייל פון די Mg2Si פאַסע סלאָולי פּרעסיפּיטאַטעס, און די טעמפּעראַטור איז 360C נאָך 90 ס. נאָך וואַסער קאָאָלינג, רובֿ פון די Mg2Si פאַסע איז נאָך אין די מאַטריץ, און עס דיספּערז און פּרעסיפּיטאַטעס נאָך יידזשינג, וואָס פיעסעס אַ פֿאַרשטאַרקונג ראָלע.
3. מסקנא
עס איז געפונען דורך יקספּעראַמאַנץ אַז דילייד קווענטשינג וועט פאַרשאַפן די כאַרדנאַס פון די דילייד קווענטשינג זאָנע אין די ינטערסעקשאַן פון נאָרמאַל קווענטשינג און דילייד קווענטשינג צו ערשטער פאַרקלענערן און דעמאָלט פאַרגרעסערן אַ ביסל ביז עס לעסאָף סטייבאַלייזיז.
פֿאַר 6061 אַלומינום צומיש, די טענסאַל סטרענגקטס נאָך נאָרמאַל קווענטשינג און דילייד קווענטשינג פֿאַר 90 ס זענען 342 מפּאַ און 288 מפּאַ ריספּעקטיוולי, און די טראָגן סטרענגקטס זענען 315 מפּאַ און 252 מפּאַ, וואָס ביידע טרעפן די מוסטער פאָרשטעלונג סטאַנדאַרדס.
עס איז אַ געגנט מיט די לאָואַסט כאַרדנאַס, וואָס איז רידוסט פון 95HB צו 77HB נאָך נאָרמאַל קווענטשינג. די פאָרשטעלונג דאָ איז אויך די לאָואַסט, מיט אַ טענסאַל שטאַרקייַט פון 271 מפּאַ און אַ טראָגן שטאַרקייַט פון 220 מפּאַ.
דורך ANSYS אַנאַליסיס, עס איז געפונען אַז די קאָאָלינג קורס אין די לאָואַסט פאָרשטעלונג פונט אין די 90 ס דילייד קווענטשינג זאָנע איז דיקריסט מיט בעערעך 3.5 ° C פּער סעקונדע, ריזאַלטינג אין ניט גענוגיק האַרט לייזונג פון די פֿאַרשטאַרקונג פאַסע Mg2Si פאַסע. לויט דעם אַרטיקל, עס קענען זיין געזען אַז די פאָרשטעלונג געפאַר פונט אויס אין די דילייד קווענטשינג געגנט אין די קנופּ פון נאָרמאַל קווענטשינג און דילייד קווענטשינג, און איז נישט ווייַט פון די קנופּ, וואָס האט וויכטיק גיידינג באַטייַט פֿאַר די גלייַך ריטענשאַן פון יקסטרוזשאַן עק. סוף פּראָצעס וויסט.
עדיטיד דורך מייַ דזשיאַנג פֿון MAT אַלומינום
פּאָסטן צייט: אויגוסט 28-2024
