Feumar balla mòr tiugh 6061T6 alùmanum alloy a chuir às às deidh eas-tharraing teth. Mar thoradh air cuingealachadh eas-tharraing neo-leantainneach, thèid pàirt den phròifil a-steach don raon fuarachaidh uisge le dàil. Nuair a thèid an ath ingot ghoirid a thoirt a-mach, thèid dàil a chuir air a’ phàirt seo den phròifil. Feumaidh a h-uile companaidh riochdachaidh beachdachadh air mar a dhèiligeas tu ris an raon quenching dàil. Nuair a tha sgudal pròiseas crìochnachaidh earball eas-tharraing goirid, tha na sampallan coileanaidh a chaidh a ghabhail uaireannan barrantaichte agus uaireannan gun teisteanas. Nuair a thèid ath-shamhlachadh bhon taobh, tha an coileanadh teisteanasach a-rithist. Bheir an artaigil seo am mìneachadh co-fhreagarrach tro dheuchainnean.
1. Stuthan deuchainn agus dòighean-obrach
Is e an stuth a chaidh a chleachdadh san deuchainn seo 6061 alùmanum alloy. Tha an co-dhèanamh ceimigeach aige air a thomhas le mion-sgrùdadh speactram mar a leanas: Tha e a’ gèilleadh ri inbhe eadar-nàiseanta GB/T 3190-1996 alùmanum 6061 composition alloy.
Anns an deuchainn seo, chaidh pàirt den phròifil eas-chruthach a ghabhail airson làimhseachadh fuasgladh cruaidh. Chaidh an ìomhaigh 400mm a dh'fhaid a roinn ann an dà raon. Bha sgìre 1 air fhuarachadh gu dìreach le uisge agus air a chuir às. Bha sgìre 2 air fhuarachadh san adhar airson 90 diogan agus an uairsin air fhuarachadh le uisge. Tha an diagram deuchainn air a shealltainn ann am Figear 1.
Chaidh am pròifil alùmanum 6061 a chaidh a chleachdadh san deuchainn seo a chuir a-mach le extruder 4000UST. Is e teòthachd an molltair 500 ° C, is e teòthachd an t-slat tilgeadh 510 ° C, is e teòthachd an toraidh eas-tharraing 525 ° C, is e astar an eas-tharraing 2.1mm / s, thathas a ’cleachdadh fuarachadh uisge àrd-dian tron phròiseas eas-tharraing, agus 400mm tha pìos deuchainn faid air a thoirt bho mheadhan a’ phròifil chrìochnaichte eas-chruthach. Is e leud an sampall 150mm agus is e an àirde 10.00mm.
Chaidh na sampallan a chaidh a thogail a sgaradh agus an uairsin a dhol fo làimhseachadh fuasglaidh a-rithist. B 'e teòthachd an fhuasglaidh 530 ° C agus b' e an ùine fuasglaidh 4 uairean. Às deidh an toirt a-mach, chaidh na sampallan a chuir ann an tanca uisge mòr le doimhneachd uisge 100mm. Faodaidh an tanca uisge nas motha dèanamh cinnteach nach atharraich teòthachd an uisge anns an tanca uisge mòran às deidh an sampall ann an sòn 1 a bhith air fhuarachadh le uisge, a’ cur casg air àrdachadh ann an teòthachd an uisge bho bhith a’ toirt buaidh air dian fuarachadh uisge. Rè a 'phròiseas fuarachaidh uisge, dèan cinnteach gu bheil teòthachd an uisge taobh a-staigh raon 20-25 ° C. Bha na sampallan quenched aig aois 165 ° C * 8h.
Gabh pàirt den sampall 400mm de dh'fhaid 30mm de leud 10mm de thighead, agus dèan deuchainn cruaidh Brinell. Dèan 5 tomhasan gach 10mm. Gabh luach cuibheasach cruas 5 Brinell mar thoradh cruas Brinell aig an ìre seo, agus cùm sùil air pàtran atharrachadh cruas.
Chaidh feartan meacanaigeach na pròifil a dhearbhadh, agus chaidh smachd a chumail air an earrann co-shìnte tensile 60mm aig diofar shuidheachaidhean den sampall 400mm gus na feartan tensile agus suidheachadh briste a choimhead.
Chaidh raon teòthachd an t-sampall air fhuarachadh le uisge agus an quenching às deidh dàil de 90n a shamhlachadh tro bhathar-bog ANSYS, agus chaidh sgrùdadh a dhèanamh air ìrean fuarachaidh nam pròifilean aig diofar shuidheachaidhean.
2. Toraidhean deuchainneach agus mion-sgrùdadh
2.1 Toraidhean deuchainn cruas
Tha Figear 2 a’ sealltainn an lùb atharrachadh cruas de shampall 400mm a dh’ fhaid air a thomhas le neach-dearbhaidh cruas Brinell (tha fad aonad an abscissa a’ riochdachadh 10mm, agus is e an sgèile 0 an loidhne roinneadh eadar quenching àbhaisteach agus quenching dàil). Faodar faighinn a-mach gu bheil an cruas aig a ’cheann air a fhuarachadh le uisge seasmhach aig timcheall air 95HB. Às deidh an loidhne sgaradh eadar quenching uisge-fuarachadh agus dàil 90s uisge-fuarachadh quenching, an cruas a 'tòiseachadh a' crìonadh, ach tha an ìre crìonaidh slaodach anns an ìre thràth. Às deidh 40mm (89HB), bidh an cruas a’ tuiteam gu mòr, agus a’ tuiteam chun luach as ìsle (77HB) aig 80mm. Às deidh 80mm, cha do lean an cruas a ’dol sìos, ach mheudaich e gu ìre. Bha an àrdachadh an ìre mhath beag. Às deidh 130mm, dh'fhuirich an cruas gun atharrachadh aig timcheall air 83HB. Faodar tuairmeas a dhèanamh, mar thoradh air buaidh giùlan teas, gun do dh’ atharraich ìre fuarachaidh a ’phàirt quenching dàil.
2.2 Toraidhean deuchainn coileanaidh agus mion-sgrùdadh
Tha Clàr 2 a’ sealltainn toraidhean dheuchainnean tensile a chaidh a dhèanamh air sampallan a chaidh a thogail bho dhiofar shuidheachaidhean den roinn cho-shìnte. Faodar faighinn a-mach nach eil neart tensile agus neart toraidh Àir. 1 agus Àir. 2 cha mhòr air atharrachadh. Mar a bhios a’ chuibhreann de dh’ fhalbhadh dàil a’ tighinn gu crìch a’ dol am meud, tha neart tensile agus neart toraidh an alloy a’ nochdadh gluasad mòr sìos. Ach, tha an neart tensile aig gach àite samplachaidh os cionn an neart àbhaisteach. Is ann dìreach anns an raon leis a’ chruas as ìsle, tha an neart toraidh nas ìsle na an ìre sampall, tha coileanadh sampall gun teisteanas.
Tha Figear 4 a' sealltainn toraidhean nan togalaichean tensile ann an sampall Àir. Tha an lùghdachadh ann an cruas a’ nochdadh gu bheil coileanadh an t-sampall air a lughdachadh, ach tha an cruas a’ dol sìos gu slaodach, dìreach a’ dol sìos bho 95HB gu timcheall air 91HB aig deireadh na h-earrainn co-shìnte. Mar a chithear bho na toraidhean coileanaidh ann an Clàr 1, chaidh an neart tensile sìos bho 342MPa gu 320MPa airson fuarachadh uisge. Aig an aon àm, chaidh a lorg gu bheil puing briste an sampall tensile cuideachd aig deireadh na h-earrainn co-shìnte leis a 'chruaidh as ìsle. Tha seo air sgàth gu bheil e fada air falbh bhon fhuarachadh uisge, tha coileanadh alloy air a lughdachadh, agus tha an deireadh a’ ruighinn a ’chrìoch neart tensile an-toiseach gus amhach a chruthachadh. Mu dheireadh, briseadh bhon phuing coileanaidh as ìsle, agus tha an suidheachadh briseadh co-chòrdail ri toraidhean deuchainn coileanaidh.
Tha Figear 5 a' sealltainn lùb cruas na h-earrainn co-shìnte de shampall Àir. 4 agus an suidheachadh briste. Faodar faighinn a-mach mar as fhaide air falbh bhon loidhne roinneadh uisge-fuarachadh, is ann as ìsle a bhios cruas a ’chrìoch quenching dàil. Aig an aon àm, tha an suidheachadh briste cuideachd aig an deireadh far a bheil an cruas as ìsle, briseadh 86HB. Bho Chlàr 2, lorgar nach eil cha mhòr deformachadh plastaig aig a ’cheann air a fhuarachadh le uisge. Bho Clàr 1, lorgar gu bheil coileanadh sampall (neart tensile 298MPa, toradh 266MPa) air a lughdachadh gu mòr. Chan eil an neart tensile ach 298MPa, nach ruig neart toraidh a’ chrìoch air a fhuarachadh le uisge (315MPa). Tha an deireadh air amhach a chruthachadh nuair a tha e nas ìsle na 315MPa. Mus deach a bhriseadh, cha do thachair ach deformachadh elastagach anns an àite air a fhuarachadh le uisge. Mar a dh’ fhalbh an cuideam, dh’ fhalbh an cuideam aig a’ cheann air fhuarachadh le uisge. Mar thoradh air an sin, cha mhòr nach eil atharrachadh sam bith air an ìre deformation anns an raon fuarachaidh uisge ann an Clàr 2. Bidh an sampall a ’briseadh aig deireadh an teine ìre dàil, tha an raon deformed air a lughdachadh, agus is e cruas deireadh an ìre as ìsle, a’ leantainn gu lùghdachadh mòr ann an toraidhean coileanaidh.
Gabh sampaill bhon raon quenching dàil 100% aig deireadh an sampall 400mm. Tha Figear 6 a’ sealltainn an lùb cruas. Tha cruas na h-earrainn co-shìnte air a lùghdachadh gu timcheall air 83-84HB agus tha e an ìre mhath seasmhach. Air sgàth an aon phròiseas, tha an coileanadh timcheall air an aon rud. Chan eil pàtran follaiseach air a lorg anns an t-suidheachadh briste. Tha coileanadh an alloy nas ìsle na an sampall uisge-mùchadh.
Gus tuilleadh sgrùdaidh a dhèanamh air cunbhalachd dèanadais agus bristeadh, chaidh an earrann co-shìnte den sampall tensile a thaghadh faisg air a’ phuing cruas as ìsle (77HB). Bho Clàr 1, chaidh a lorg gu robh an coileanadh air a lùghdachadh gu mòr, agus nochd a 'phuing briste aig a' phuing as ìsle de chruas ann am Figear 2.
2.3 Toraidhean anailis ANSYS
Tha Figear 7 a’ sealltainn toraidhean atharrais ANSYS air lùban fuarachaidh aig diofar shuidheachaidhean. Chìthear gun do thuit teòthachd an t-sampall anns an raon fuarachaidh uisge gu luath. Às deidh 5s, thuit an teòthachd gu nas ìsle na 100 ° C, agus aig 80mm bhon loidhne roinneadh, thuit an teòthachd gu timcheall air 210 ° C aig 90s. Is e an tuiteam teòthachd cuibheasach 3.5 ° C / s. Às deidh 90 diog anns an raon fuarachadh èadhair crìochnachaidh, bidh an teòthachd a ’tuiteam gu timcheall air 360 ° C, le ìre tuiteam cuibheasach de 1.9 ° C / s.
Tro mhion-sgrùdadh dèanadais agus toraidhean atharrais, lorgar gu bheil coileanadh an àite fuarachaidh uisge agus an raon quenching dàil mar phàtran atharrachaidh a bhios a’ lughdachadh an toiseach agus an uairsin ag àrdachadh beagan. Air a bhuaidh le fuarachadh uisge faisg air an loidhne roinneadh, bidh giùlan teas ag adhbhrachadh gum bi an sampall ann an àite sònraichte a ’tuiteam aig ìre fuarachaidh nas ìsle na ìre fuarachadh uisge (3.5 ° C / s). Mar thoradh air an sin, dh ’fhàs Mg2Si, a bha a’ daingneachadh a-steach don mhaitrix, ann am meudan mòra san raon seo, agus thuit an teòthachd gu timcheall air 210 ° C às deidh 90 diog. Mar thoradh air an ìre mhòr de Mg2Si a chaidh a dhùsgadh thàinig buaidh nas lugha air fuarachadh uisge às deidh 90 diog. Chaidh an ìre de ìre neartachaidh Mg2Si a chaidh a ghluasad às deidh làimhseachadh aosda a lughdachadh gu mòr, agus chaidh coileanadh an t-sampall a lughdachadh às deidh sin. Ach, chan eil an raon quenching dàil fada air falbh bhon loidhne roinneadh cho fo bhuaidh giùlan teas fuarachadh uisge, agus bidh an alloy a’ fuarachadh gu ìre mhath slaodach fo chumhachan fuarachaidh èadhair (ìre fuarachaidh 1.9 ° C / s). Chan eil ach pàirt bheag den ìre Mg2Si a ’sileadh gu slaodach, agus tha an teòthachd 360C às deidh 90n. Às deidh fuarachadh uisge, tha a ’mhòr-chuid den ìre Mg2Si fhathast anns a’ mhaitrix, agus bidh e a ’sgapadh agus a’ sileadh às deidh a bhith a ’fàs nas sine, aig a bheil àite neartachaidh.
3. Co-dhùnadh
Chaidh a lorg tro dheuchainnean gum bi dàil ann an quenching ag adhbhrachadh cruas na sòn quenching dàil aig an eadar-ghearradh de quenching àbhaisteach agus dàil quenching gu lùghdachadh an toiseach agus an uair sin àrdachadh beagan gus an socraicheadh e mu dheireadh thall.
Airson 6061 alùmanum alloy, is e 342MPa agus 288MPa na neartan tensile às deidh quenching àbhaisteach agus dàil quenching airson 90 s, agus is e neartan toraidh 315MPa agus 252MPa, a tha le chèile a’ coinneachadh ri inbhean coileanaidh sampall.
Tha roinn ann leis a’ chruas as ìsle, a tha air a lughdachadh bho 95HB gu 77HB às deidh quenching àbhaisteach. Tha an coileanadh an seo cuideachd aig an ìre as ìsle, le neart tensile de 271MPa agus neart toraidh de 220MPa.
Tro mhion-sgrùdadh ANSYS, chaidh a lorg gun deach an ìre fuarachaidh aig a’ phuing coileanaidh as ìsle ann an sòn quenching dàil nan 90an sìos mu 3.5 ° C gach diog, a’ ciallachadh nach robh fuasgladh cruaidh gu leòr ann den ìre neartachaidh ìre Mg2Si. A rèir an artaigil seo, chìthear gu bheil a’ phuing cunnart dèanadais a’ nochdadh anns an raon quenching dàil aig comar àbhaisteach quenching agus dàil quenching, agus nach eil fada bhon t-snaim, aig a bheil cudrom stiùiridh cudromach airson a bhith a’ cumail reusanta earball eas-tharraing crìoch air sgudal pròiseas.
Deasaichte le May Jiang bho MAT Aluminium
Ùine puist: Lùnastal-28-2024
