મોટી દિવાલની જાડાઈ 6061T6 એલ્યુમિનિયમ એલોયને ગરમ એક્સ્ટ્ર્યુઝન પછી શણગારવાની જરૂર છે. અસંગત એક્સ્ટ્ર્યુઝની મર્યાદાને કારણે, પ્રોફાઇલનો એક ભાગ વિલંબ સાથે વોટર-કૂલિંગ ઝોનમાં પ્રવેશ કરશે. જ્યારે આગામી ટૂંકા ઇંગોટને બહાર કા .વાનું ચાલુ રાખવામાં આવે છે, ત્યારે પ્રોફાઇલનો આ ભાગ વિલંબિત શોકમાંથી પસાર થશે. વિલંબિત શણગારેલા વિસ્તાર સાથે કેવી રીતે વ્યવહાર કરવો તે એક મુદ્દો છે જેને દરેક ઉત્પાદન કંપનીએ ધ્યાનમાં લેવાની જરૂર છે. જ્યારે એક્સ્ટ્ર્યુઝન પૂંછડીનો અંત પ્રક્રિયા કચરો ટૂંકા હોય છે, ત્યારે લેવામાં આવેલા પ્રભાવના નમૂનાઓ ક્યારેક લાયક હોય છે અને ક્યારેક અયોગ્ય હોય છે. જ્યારે બાજુથી ફરીથી કામ કરવું, ત્યારે પ્રદર્શન ફરીથી લાયક છે. આ લેખ પ્રયોગો દ્વારા અનુરૂપ સમજૂતી આપે છે.
1. પરીક્ષણ સામગ્રી અને પદ્ધતિઓ
આ પ્રયોગમાં ઉપયોગમાં લેવામાં આવતી સામગ્રી 6061 એલ્યુમિનિયમ એલોય છે. સ્પેક્ટ્રલ વિશ્લેષણ દ્વારા માપવામાં આવેલી તેની રાસાયણિક રચના નીચે મુજબ છે: તે જીબી/ટી 3190-1996 આંતરરાષ્ટ્રીય 6061 એલ્યુમિનિયમ એલોય કમ્પોઝિશન સ્ટાન્ડર્ડનું પાલન કરે છે.
આ પ્રયોગમાં, બાહ્ય પ્રોફાઇલનો એક ભાગ નક્કર સોલ્યુશન સારવાર માટે લેવામાં આવ્યો હતો. 400 મીમી લાંબી પ્રોફાઇલને બે ક્ષેત્રોમાં વહેંચવામાં આવી હતી. વિસ્તાર 1 સીધો જળ-ઠંડક અને શણગારેલો હતો. વિસ્તાર 2 ને 90 સેકંડ માટે હવામાં ઠંડુ કરવામાં આવ્યું હતું અને પછી પાણીથી કૂલ્ડ કરવામાં આવ્યું હતું. પરીક્ષણ આકૃતિ આકૃતિ 1 માં બતાવવામાં આવી છે.
આ પ્રયોગમાં ઉપયોગમાં લેવામાં આવતી 6061 એલ્યુમિનિયમ એલોય પ્રોફાઇલને 4000 યુએસટી એક્સ્ટ્રુડર દ્વારા બહાર કા .વામાં આવી હતી. ઘાટનું તાપમાન 500 ° સે છે, કાસ્ટિંગ લાકડીનું તાપમાન 510 ° સે છે, એક્સ્ટ્ર્યુઝન આઉટલેટ તાપમાન 525 ° સે છે, એક્સ્ટ્ર્યુઝન ગતિ 2.1 મીમી/સે છે, એક્સ્ટ્ર્યુઝન પ્રક્રિયા દરમિયાન ઉચ્ચ-તીવ્રતાવાળા પાણીની ઠંડકનો ઉપયોગ થાય છે, અને 400 મીમી લંબાઈ પરીક્ષણનો ભાગ બાહ્ય સમાપ્ત પ્રોફાઇલની વચ્ચેથી લેવામાં આવે છે. નમૂનાની પહોળાઈ 150 મીમી છે અને height ંચાઇ 10.00 મીમી છે.
લેવામાં આવેલા નમૂનાઓ પાર્ટીશન કરવામાં આવ્યા હતા અને પછી ફરીથી સોલ્યુશન ટ્રીટમેન્ટને આધિન હતા. સોલ્યુશન તાપમાન 530 ° સે હતું અને સોલ્યુશનનો સમય 4 કલાક હતો. તેમને બહાર કા after ્યા પછી, નમૂનાઓ 100 મીમીની પાણીની depth ંડાઈ સાથે મોટી પાણીની ટાંકીમાં મૂકવામાં આવ્યા. પાણીની મોટી ટાંકી સુનિશ્ચિત કરી શકે છે કે ઝોન 1 માંના નમૂના પાણીથી કૂલ્ડ થયા પછી પાણીની ટાંકીમાં પાણીનું તાપમાન થોડું બદલાય છે, પાણીના તાપમાનમાં વધારોને પાણીની ઠંડકની તીવ્રતાને અસર કરતા અટકાવે છે. પાણીની ઠંડક પ્રક્રિયા દરમિયાન, ખાતરી કરો કે પાણીનું તાપમાન 20-25 ° સે. ની રેન્જમાં છે. શાંત થયેલા નમૂનાઓ 165 ° સે*8 એચની વયના હતા.
નમૂનાનો એક ભાગ 400 મીમી લાંબી 30 મીમી પહોળાઈ 10 મીમી જાડા લો, અને બ્રિનેલ કઠિનતા પરીક્ષણ કરો. દર 10 મીમી 5 માપન કરો. આ બિંદુએ બ્રિનેલ સખ્તાઇના પરિણામ તરીકે 5 બ્રિનેલ સખ્તાઇનું સરેરાશ મૂલ્ય લો અને કઠિનતા પરિવર્તનની રીતનું નિરીક્ષણ કરો.
પ્રોફાઇલના યાંત્રિક ગુણધર્મોનું પરીક્ષણ કરવામાં આવ્યું હતું, અને તાણ સમાંતર વિભાગ 60 મીમીને તનાવ ગુણધર્મો અને અસ્થિભંગ સ્થાનનું નિરીક્ષણ કરવા માટે 400 મીમી નમૂનાના વિવિધ સ્થાનો પર નિયંત્રિત કરવામાં આવ્યું હતું.
નમૂનાના જળ-કૂલ્ડ ક્વેંચિંગના તાપમાન ક્ષેત્ર અને 90 ના દાયકાના વિલંબ પછી ક્વેંચિંગ એએનએસવાયએસ સ software ફ્ટવેર દ્વારા અનુકરણ કરવામાં આવ્યું હતું, અને વિવિધ હોદ્દા પર પ્રોફાઇલ્સના ઠંડક દરનું વિશ્લેષણ કરવામાં આવ્યું હતું.
2. પ્રાયોગિક પરિણામો અને વિશ્લેષણ
2.1 કઠિનતા પરીક્ષણ પરિણામો
આકૃતિ 2 એ બ્રિનેલ સખ્તાઇ પરીક્ષક દ્વારા માપવામાં આવેલા 400 મીમી લાંબી નમૂનાના કઠિનતા પરિવર્તન વળાંક બતાવે છે (એબ્સિસાની એકમ લંબાઈ 10 મીમી રજૂ કરે છે, અને 0 સ્કેલ એ સામાન્ય ક્વેંચિંગ અને વિલંબિત શણગાર વચ્ચેની વિભાજન રેખા છે). તે શોધી શકાય છે કે જળ-કૂલ્ડ છેડેની કઠિનતા 95 એચબીની આસપાસ સ્થિર છે. જળ-ઠંડક ક્વેંચિંગ અને 90 ના દાયકામાં વિલંબિત પાણી-કૂલિંગ ક્વેંચિંગ વચ્ચેની વિભાજીત રેખા પછી, કઠિનતા ઘટવા લાગે છે, પરંતુ પ્રારંભિક તબક્કામાં ઘટાડો દર ધીમો છે. 40 મીમી (89 એચબી) પછી, કઠિનતા ઝડપથી ઘટી જાય છે, અને 80 મીમી પર સૌથી નીચા મૂલ્ય (77 એચબી) તરફ જાય છે. 80 મીમી પછી, કઠિનતા ઓછી થતી નથી, પરંતુ ચોક્કસ હદ સુધી વધી છે. વધારો પ્રમાણમાં નાનો હતો. 130 મીમી પછી, કઠિનતા લગભગ 83 એચબી પર યથાવત રહી. તે અનુમાન લગાવી શકાય છે કે ગરમી વહનની અસરને કારણે, વિલંબિત છીપના ભાગનો ઠંડક દર બદલાયો છે.
2.2 કામગીરી પરીક્ષણ પરિણામો અને વિશ્લેષણ
કોષ્ટક 2 સમાંતર વિભાગની વિવિધ સ્થિતિઓથી લેવામાં આવેલા નમૂનાઓ પર હાથ ધરવામાં આવેલા તણાવપૂર્ણ પ્રયોગોના પરિણામો બતાવે છે. તે શોધી શકાય છે કે નંબર 1 અને નંબર 2 ની તાણ શક્તિ અને ઉપજ શક્તિમાં લગભગ કોઈ ફેરફાર નથી. જેમ જેમ વિલંબિત શણગારે છે તેનું પ્રમાણ વધતું જાય છે, તાણ શક્તિ અને એલોયની ઉપજ શક્તિ નોંધપાત્ર નીચે તરફ વલણ દર્શાવે છે. જો કે, દરેક નમૂનાના સ્થાન પર ટેન્સિલ તાકાત પ્રમાણભૂત શક્તિથી ઉપર છે. ફક્ત સૌથી ઓછી કઠિનતાવાળા ક્ષેત્રમાં, ઉપજની શક્તિ નમૂનાના ધોરણ કરતા ઓછી છે, નમૂનાની કામગીરી અયોગ્ય છે.
આકૃતિ 4 એ નમૂના નંબર 3 ના તાણ ગુણધર્મોના પરિણામો બતાવે છે. તે આકૃતિ 4 માંથી મળી શકે છે કે વિભાજન રેખાથી દૂર, વિલંબિત ક્વેંચિંગ અંતની કઠિનતા ઓછી છે. કઠિનતામાં ઘટાડો સૂચવે છે કે નમૂનાની કામગીરી ઓછી થઈ છે, પરંતુ સખ્તાઇ ધીરે ધીરે ઓછી થાય છે, સમાંતર વિભાગના અંતમાં ફક્ત 95 એચબીથી ઘટીને 91 એચબી થાય છે. કોષ્ટક 1 માં પ્રભાવના પરિણામોમાંથી જોઇ શકાય છે, તાણની શક્તિ પાણીની ઠંડક માટે 342 એમપીએથી 320 એમપીએ થઈ છે. તે જ સમયે, એવું જોવા મળ્યું કે તાણ નમૂનાનો ફ્રેક્ચર પોઇન્ટ પણ સૌથી ઓછી કઠિનતા સાથે સમાંતર વિભાગના અંતમાં છે. આ એટલા માટે છે કારણ કે તે પાણીની ઠંડકથી ખૂબ દૂર છે, એલોયનું પ્રદર્શન ઓછું થાય છે, અને અંત તનાવની તાકાતની મર્યાદા સુધી પહોંચે છે જે ગળાને નીચે બનાવે છે. છેવટે, સૌથી નીચા પ્રદર્શન બિંદુથી વિરામ, અને વિરામની સ્થિતિ પ્રદર્શન પરીક્ષણ પરિણામો સાથે સુસંગત છે.
આકૃતિ 5 નમૂના નંબર 4 ના સમાંતર વિભાગ અને અસ્થિભંગની સ્થિતિની કઠિનતા વળાંક બતાવે છે. તે શોધી શકાય છે કે જળ-ઠંડકવાળી વિભાજન રેખાથી દૂર, વિલંબિત છીપના અંતની કઠિનતા ઓછી છે. તે જ સમયે, અસ્થિભંગ સ્થાન પણ અંતમાં છે જ્યાં કઠિનતા સૌથી ઓછી હોય છે, 86 એચબી ફ્રેક્ચર. કોષ્ટક 2 થી, એવું જોવા મળે છે કે પાણીથી કૂલ્ડ છેડે લગભગ કોઈ પ્લાસ્ટિક વિકૃતિ નથી. કોષ્ટક 1 માંથી, એવું જોવા મળે છે કે નમૂના પ્રદર્શન (ટેન્સિલ સ્ટ્રેન્થ 298 એમપીએ, યિલ્ડ 266 એમપીએ) નોંધપાત્ર ઘટાડો થયો છે. તનાવની શક્તિ ફક્ત 298 એમપીએ છે, જે જળ-કૂલ્ડ એન્ડ (315 એમપીએ) ની ઉપજ શક્તિ સુધી પહોંચતી નથી. જ્યારે તે 315 એમપીએ કરતા ઓછો હોય ત્યારે અંત નીચે ગળાનો રચાય છે. અસ્થિભંગ પહેલાં, જળ-કૂલ્ડ વિસ્તારમાં ફક્ત સ્થિતિસ્થાપક વિકૃતિ આવી હતી. જેમ જેમ તણાવ અદૃશ્ય થઈ ગયો, પાણીથી કૂલ્ડ છેડે તાણ અદૃશ્ય થઈ ગયો. પરિણામે, કોષ્ટક 2 માં વોટર-કૂલિંગ ઝોનમાં વિરૂપતાની રકમમાં લગભગ કોઈ ફેરફાર થયો નથી. વિલંબિત દરના આગના અંતમાં નમૂના તૂટી જાય છે, વિકૃત ક્ષેત્ર ઘટાડવામાં આવે છે, અને અંતની કઠિનતા સૌથી ઓછી છે, પરિણામે પ્રભાવ પરિણામોમાં નોંધપાત્ર ઘટાડો થાય છે.
400 મીમીના નમૂનાના અંતે 100% વિલંબિત શણગારેલા વિસ્તારમાંથી નમૂનાઓ લો. આકૃતિ 6 કઠિનતા વળાંક બતાવે છે. સમાંતર વિભાગની કઠિનતા લગભગ 83-84 એચબીમાં ઘટાડવામાં આવે છે અને પ્રમાણમાં સ્થિર છે. સમાન પ્રક્રિયાને કારણે, પ્રદર્શન આશરે સમાન છે. અસ્થિભંગની સ્થિતિમાં કોઈ સ્પષ્ટ પેટર્ન જોવા મળતું નથી. એલોય પ્રદર્શન પાણીથી કંટાળી ગયેલા નમૂના કરતા ઓછું છે.
પ્રભાવ અને અસ્થિભંગની નિયમિતતાના વધુ અન્વેષણ માટે, તાણ નમૂનાના સમાંતર વિભાગની સખ્તાઇના સૌથી નીચા બિંદુ (77 એચબી) ની નજીક પસંદ કરવામાં આવી હતી. કોષ્ટક 1 થી, એવું જાણવા મળ્યું કે કામગીરીમાં નોંધપાત્ર ઘટાડો થયો હતો, અને ફ્રેક્ચર પોઇન્ટ આકૃતિ 2 માં કઠિનતાના સૌથી નીચા બિંદુ પર દેખાયો.
2.3 એએનએસવાયએસ વિશ્લેષણ પરિણામો
આકૃતિ 7 વિવિધ સ્થિતિઓ પર ઠંડક વળાંકના એએનએસવાય સિમ્યુલેશનના પરિણામો બતાવે છે. તે જોઇ શકાય છે કે જળ-ઠંડકવાળા વિસ્તારમાં નમૂનાનું તાપમાન ઝડપથી ઘટી ગયું છે. 5 એસ પછી, તાપમાન 100 ° સે નીચે અને વિભાજન રેખાથી 80 મીમીથી નીચે આવી ગયું, તાપમાન 90 ના દાયકામાં લગભગ 210 ° સે થઈ ગયું. સરેરાશ તાપમાનમાં ઘટાડો 3.5 ° સે/સે છે. ટર્મિનલ એર ઠંડક વિસ્તારમાં 90 સેકંડ પછી, તાપમાન 1.9 ° સે/સે સરેરાશ ડ્રોપ રેટ સાથે, લગભગ 360 ° સે.
પ્રદર્શન વિશ્લેષણ અને સિમ્યુલેશન પરિણામો દ્વારા, એવું જોવા મળે છે કે પાણી-ઠંડકવાળા ક્ષેત્ર અને વિલંબિત ક્વેંચિંગ ક્ષેત્રની કામગીરી એ પરિવર્તનની રીત છે જે પ્રથમ ઘટાડો થાય છે અને પછી થોડો વધારો થાય છે. વિભાજન લાઇનની નજીક પાણીના ઠંડકથી પ્રભાવિત, ગરમીનું વહન ચોક્કસ વિસ્તારમાં નમૂનાને ઠંડક દરે પાણીની ઠંડક (°. ° સે/સે) કરતા ઓછા ઘટાડે છે. પરિણામે, એમજી 2 એસઆઈ, જે મેટ્રિક્સમાં મજબૂત થઈ, આ વિસ્તારમાં મોટી માત્રામાં અવરોધિત થઈ, અને તાપમાન 90 સેકંડ પછી લગભગ 210 ° સે થઈ ગયું. એમજી 2 સીની મોટી માત્રા 90 સે પછી પાણીની ઠંડકની થોડી અસર તરફ દોરી ગઈ. વૃદ્ધત્વની સારવાર પછી એમજી 2 એસઆઈ મજબૂતાઈના તબક્કાની માત્રામાં ઘટાડો થયો હતો, અને ત્યારબાદ નમૂનાના પ્રભાવમાં ઘટાડો થયો હતો. જો કે, વિભાજીત લાઇનથી ખૂબ જ વિલંબિત ક્વેંચિંગ ઝોન પાણીની ઠંડક ગરમીના વહનથી ઓછી અસર કરે છે, અને એલોય હવાઈ ઠંડકની સ્થિતિ (ઠંડક દર 1.9 ° સે/સે) હેઠળ પ્રમાણમાં ધીરે ધીરે ઠંડુ થાય છે. ફક્ત એમજી 2 એસઆઈ તબક્કાનો એક નાનો ભાગ ધીરે ધીરે પ્રભાવિત થાય છે, અને તાપમાન 90 ના દાયકા પછી 360 સે છે. પાણીની ઠંડક પછી, મોટાભાગના એમજી 2 એસઆઈ તબક્કો હજી પણ મેટ્રિક્સમાં છે, અને તે વૃદ્ધત્વ પછી વિખેરી નાખે છે અને અવલોકન કરે છે, જે મજબૂત ભૂમિકા ભજવે છે.
3. નિષ્કર્ષ
તે પ્રયોગો દ્વારા જોવા મળ્યું હતું કે વિલંબિત શ્વેત થતાં સામાન્ય ક્વેંચિંગ અને વિલંબિત ક્વેંચિંગના આંતરછેદ પર વિલંબિત ક્વેંચિંગ ઝોનની કઠિનતાને પ્રથમ ઘટાડો થાય છે અને પછી તે આખરે સ્થિર થાય ત્યાં સુધી થોડો વધારો થાય છે.
6061 એલ્યુમિનિયમ એલોય માટે, સામાન્ય ક્વેંચિંગ અને વિલંબિત ક્વેંચિંગ પછી ટેન્સિલ શક્તિઓ અનુક્રમે 342 એમપીએ અને 288 એમપીએ છે, અને ઉપજ શક્તિ 315 એમપીએ અને 252 એમપીએ છે, જે બંને નમૂનાના પ્રભાવના ધોરણોને પૂર્ણ કરે છે.
સૌથી ઓછી કઠિનતા સાથેનો એક ક્ષેત્ર છે, જે સામાન્ય છીપાવ્યા પછી 95 એચબીથી ઘટાડીને 77 એચબી કરવામાં આવે છે. અહીંનું પ્રદર્શન પણ સૌથી ઓછું છે, જેમાં 271 એમપીએની તાણ શક્તિ અને 220 એમપીએની ઉપજ શક્તિ છે.
એએનએસવાયએસ વિશ્લેષણ દ્વારા, એવું જાણવા મળ્યું છે કે 90 ના દાયકાના વિલંબિત ક્વેંચિંગ ઝોનના સૌથી નીચા પ્રદર્શન બિંદુ પર ઠંડક દર દર સેકન્ડમાં આશરે 3.5 ° સે ઘટાડો થયો છે, પરિણામે મજબૂત તબક્કો એમજી 2 એસઆઈ તબક્કાના અપૂરતા નક્કર દ્રાવણમાં પરિણમે છે. આ લેખ મુજબ, તે જોઇ શકાય છે કે પ્રભાવ ભયજનક બિંદુ સામાન્ય ક્વેંચિંગ અને વિલંબિત ક્વેંચિંગના જંકશન પર વિલંબિત ક્વેંચિંગ વિસ્તારમાં દેખાય છે, અને જંકશનથી દૂર નથી, જે એક્સ્ટ્ર્યુઝન પૂંછડીના વાજબી રીટેન્શન માટે મહત્વપૂર્ણ માર્ગદર્શક મહત્વ ધરાવે છે અંતિમ પ્રક્રિયા કચરો.
સાદડી એલ્યુમિનિયમથી મે જિયાંગ દ્વારા સંપાદિત
પોસ્ટ સમય: Aug ગસ્ટ -28-2024
