૧.પરિચય
મધ્યમ શક્તિવાળા એલ્યુમિનિયમ એલોય અનુકૂળ પ્રક્રિયા લાક્ષણિકતાઓ, શમન સંવેદનશીલતા, અસર કઠિનતા અને કાટ પ્રતિકાર દર્શાવે છે. તેઓ પાઈપો, સળિયા, પ્રોફાઇલ અને વાયરના ઉત્પાદન માટે ઇલેક્ટ્રોનિક્સ અને મરીન જેવા વિવિધ ઉદ્યોગોમાં વ્યાપકપણે ઉપયોગમાં લેવાય છે. હાલમાં, 6082 એલ્યુમિનિયમ એલોય બારની માંગ વધી રહી છે. બજારની માંગ અને વપરાશકર્તાની જરૂરિયાતોને પૂર્ણ કરવા માટે, અમે 6082-T6 બાર માટે વિવિધ એક્સટ્રુઝન હીટિંગ પ્રક્રિયાઓ અને અંતિમ ગરમી સારવાર પ્રક્રિયાઓ પર પ્રયોગો હાથ ધર્યા. અમારું લક્ષ્ય એક ગરમી સારવાર પદ્ધતિ ઓળખવાનું હતું જે આ બાર માટે યાંત્રિક કામગીરી આવશ્યકતાઓને પૂર્ણ કરે છે.
2. પ્રાયોગિક સામગ્રી અને ઉત્પાદન પ્રક્રિયા પ્રવાહ
૨.૧ પ્રાયોગિક સામગ્રી
Ф162×500 કદના કાસ્ટિંગ ઇંગોટ્સ અર્ધ-સતત કાસ્ટિંગ પદ્ધતિનો ઉપયોગ કરીને બનાવવામાં આવ્યા હતા અને તેમને બિન-સમાન સારવાર આપવામાં આવી હતી. ઇંગોટ્સનો ધાતુશાસ્ત્રીય ગુણવત્તા કંપનીના આંતરિક નિયંત્રણ તકનીકી ધોરણોનું પાલન કરે છે. 6082 એલોયની રાસાયણિક રચના કોષ્ટક 1 માં બતાવવામાં આવી છે.
૨.૨ ઉત્પાદન પ્રક્રિયા પ્રવાહ
પ્રાયોગિક 6082 બારનું સ્પષ્ટીકરણ Ф14mm હતું. એક્સટ્રુઝન કન્ટેનરનો વ્યાસ Ф170mm હતો જેમાં 4-હોલ એક્સટ્રુઝન ડિઝાઇન અને એક્સટ્રુઝન ગુણાંક 18.5 હતો. ચોક્કસ પ્રક્રિયા પ્રવાહમાં ઇન્ગોટને ગરમ કરવું, એક્સટ્રુઝન, ક્વેન્ચિંગ, સ્ટ્રેચિંગ સ્ટ્રેટનિંગ અને સેમ્પલિંગ, રોલર સ્ટ્રેટનિંગ, ફાઇનલ કટીંગ, કૃત્રિમ વૃદ્ધત્વ, ગુણવત્તા નિરીક્ષણ અને ડિલિવરીનો સમાવેશ થતો હતો.
૩.પ્રાયોગિક ઉદ્દેશ્યો
આ અભ્યાસનો ઉદ્દેશ્ય 6082-T6 બારના પ્રદર્શનને પ્રભાવિત કરતા એક્સટ્રુઝન હીટ ટ્રીટમેન્ટ પ્રક્રિયા પરિમાણો અને અંતિમ હીટ ટ્રીટમેન્ટ પરિમાણોને ઓળખવાનો હતો, જે આખરે પ્રમાણભૂત કામગીરી આવશ્યકતાઓને પ્રાપ્ત કરે છે. ધોરણો અનુસાર, 6082 એલોયના રેખાંશ યાંત્રિક ગુણધર્મો કોષ્ટક 2 માં સૂચિબદ્ધ સ્પષ્ટીકરણોને પૂર્ણ કરવા જોઈએ.
૪.પ્રાયોગિક અભિગમ
૪.૧ એક્સટ્રુઝન હીટ ટ્રીટમેન્ટ તપાસ
એક્સટ્રુઝન હીટ ટ્રીટમેન્ટ તપાસ મુખ્યત્વે કાસ્ટિંગ ઇનગોટ એક્સટ્રુઝન તાપમાન અને એક્સટ્રુઝન કન્ટેનર તાપમાનની યાંત્રિક ગુણધર્મો પર થતી અસરો પર કેન્દ્રિત હતી. ચોક્કસ પરિમાણ પસંદગીઓ કોષ્ટક 3 માં વિગતવાર છે.
૪.૨ ઘન દ્રાવણ અને વૃદ્ધત્વ ગરમી સારવાર તપાસ
સોલિડ સોલ્યુશન અને એજિંગ હીટ ટ્રીટમેન્ટ પ્રક્રિયા માટે ઓર્થોગોનલ પ્રાયોગિક ડિઝાઇનનો ઉપયોગ કરવામાં આવ્યો હતો. પસંદ કરેલા પરિબળ સ્તરો કોષ્ટક 4 માં આપવામાં આવ્યા છે, ઓર્થોગોનલ ડિઝાઇન કોષ્ટક IJ9(34) તરીકે સૂચવવામાં આવ્યું છે.
૫.પરિણામો અને વિશ્લેષણ
૫.૧ એક્સટ્રુઝન હીટ ટ્રીટમેન્ટ પ્રયોગના પરિણામો અને વિશ્લેષણ
એક્સટ્રુઝન હીટ ટ્રીટમેન્ટ પ્રયોગોના પરિણામો કોષ્ટક 5 અને આકૃતિ 1 માં રજૂ કરવામાં આવ્યા છે. દરેક જૂથ માટે નવ નમૂના લેવામાં આવ્યા હતા, અને તેમની યાંત્રિક કામગીરી સરેરાશ નક્કી કરવામાં આવી હતી. મેટલોગ્રાફિક વિશ્લેષણ અને રાસાયણિક રચનાના આધારે, ગરમી સારવાર પદ્ધતિ સ્થાપિત કરવામાં આવી હતી: 40 મિનિટ માટે 520°C પર શમન અને 12 કલાક માટે 165°C પર વૃદ્ધત્વ. કોષ્ટક 5 અને આકૃતિ 1 પરથી, તે અવલોકન કરી શકાય છે કે જેમ જેમ કાસ્ટિંગ ઇનગોટ એક્સટ્રુઝન તાપમાન અને એક્સટ્રુઝન કન્ટેનર તાપમાન વધતું ગયું, તેમ તેમ તાણ શક્તિ અને ઉપજ શક્તિ બંને ધીમે ધીમે વધતી ગઈ. 450-500°C ના એક્સટ્રુઝન તાપમાન અને 450°C ના એક્સટ્રુઝન કન્ટેનર તાપમાન પર શ્રેષ્ઠ પરિણામો પ્રાપ્ત થયા, જે પ્રમાણભૂત આવશ્યકતાઓને પૂર્ણ કરે છે. આ નીચા એક્સટ્રુઝન તાપમાન પર ઠંડા કાર્ય સખ્તાઇની અસરને કારણે હતું, જેના કારણે અનાજની સીમા ફ્રેક્ચર થઈ અને ક્વેન્ચિંગ પહેલાં ગરમી દરમિયાન A1 અને Mn વચ્ચે ઘન દ્રાવણના વિઘટનમાં વધારો થયો, જેના કારણે પુનઃસ્થાપન થયું. જેમ જેમ એક્સટ્રુઝન તાપમાન વધતું ગયું, તેમ તેમ ઉત્પાદનની અંતિમ શક્તિ Rm માં નોંધપાત્ર સુધારો થયો. જ્યારે એક્સટ્રુઝન કન્ટેનરનું તાપમાન ઇનગોટ તાપમાનની નજીક આવે છે અથવા તેનાથી વધી જાય છે, ત્યારે અસમાન વિકૃતિ ઘટે છે, જેનાથી બરછટ અનાજના રિંગ્સની ઊંડાઈ ઓછી થાય છે અને ઉપજ શક્તિ Rm વધે છે. આમ, એક્સટ્રુઝન હીટ ટ્રીટમેન્ટ માટે વાજબી પરિમાણો છે: ઇનગોટ એક્સટ્રુઝન તાપમાન 450-500°C અને એક્સટ્રુઝન કન્ટેનરનું તાપમાન 430-450°C.
૫.૨ ઘન દ્રાવણ અને વૃદ્ધત્વ ઓર્થોગોનલ પ્રાયોગિક પરિણામો અને વિશ્લેષણ
કોષ્ટક 6 દર્શાવે છે કે શ્રેષ્ઠ સ્તર A3B1C2D3 છે, જેમાં 520°C પર ક્વેન્ચિંગ, કૃત્રિમ વૃદ્ધત્વ તાપમાન 165-170°C વચ્ચે, અને 12 કલાકનો વૃદ્ધત્વ સમયગાળો છે, જેના પરિણામે બારની મજબૂતાઈ અને પ્લાસ્ટિસિટી વધારે છે. ક્વેન્ચિંગ પ્રક્રિયા સુપરસેચ્યુરેટેડ સોલિડ દ્રાવણ બનાવે છે. નીચા ક્વેન્ચિંગ તાપમાને, સુપરસેચ્યુરેટેડ સોલિડ દ્રાવણની સાંદ્રતા ઘટે છે, જે તાકાતને અસર કરે છે. લગભગ 520°C નું ક્વેન્ચિંગ તાપમાન ક્વેન્ચિંગ-પ્રેરિત સોલિડ દ્રાવણ મજબૂતીકરણની અસરને નોંધપાત્ર રીતે વધારે છે. ક્વેન્ચિંગ અને કૃત્રિમ વૃદ્ધત્વ વચ્ચેનો અંતરાલ, એટલે કે, ઓરડાના તાપમાને સંગ્રહ, યાંત્રિક ગુણધર્મોને ખૂબ પ્રભાવિત કરે છે. આ ખાસ કરીને સળિયા માટે સ્પષ્ટ છે જે ક્વેન્ચિંગ પછી ખેંચાતા નથી. જ્યારે ક્વેન્ચિંગ અને વૃદ્ધત્વ વચ્ચેનો અંતરાલ 1 કલાક કરતાં વધી જાય છે, ત્યારે તાકાત, ખાસ કરીને ઉપજ શક્તિ, નોંધપાત્ર રીતે ઘટે છે.
૫.૩ મેટાલોગ્રાફિક માઇક્રોસ્ટ્રક્ચર વિશ્લેષણ
520°C અને 530°C ના ઘન દ્રાવણ તાપમાને 6082-T6 બાર પર ઉચ્ચ-વિસ્તૃતીકરણ અને ધ્રુવીકૃત વિશ્લેષણ હાથ ધરવામાં આવ્યા હતા. ઉચ્ચ-વિસ્તૃતીકરણ ફોટાઓમાં સમાનરૂપે વિતરિત વિપુલ પ્રમાણમાં અવક્ષેપ તબક્કાના કણો સાથે એકસમાન સંયોજન અવક્ષેપ જોવા મળ્યો. Axiovert200 સાધનોનો ઉપયોગ કરીને ધ્રુવીકૃત પ્રકાશ વિશ્લેષણમાં અનાજની રચનાના ફોટામાં સ્પષ્ટ તફાવત જોવા મળ્યો. મધ્ય વિસ્તારમાં નાના અને સમાન અનાજ પ્રદર્શિત થયા, જ્યારે કિનારીઓ વિસ્તરેલ અનાજ સાથે કેટલાક પુનઃસ્ફટિકીકરણ પ્રદર્શિત કર્યા. આ ઉચ્ચ તાપમાને સ્ફટિક ન્યુક્લીના વિકાસને કારણે છે, જે બરછટ સોય જેવા અવક્ષેપ બનાવે છે.
૬.ઉત્પાદન પ્રેક્ટિસ મૂલ્યાંકન
વાસ્તવિક ઉત્પાદનમાં, યાંત્રિક કામગીરીના આંકડા 20 બેચના બાર અને 20 બેચના પ્રોફાઇલ પર હાથ ધરવામાં આવ્યા હતા. પરિણામો કોષ્ટક 7 અને 8 માં દર્શાવવામાં આવ્યા છે. વાસ્તવિક ઉત્પાદનમાં, અમારી એક્સટ્રુઝન પ્રક્રિયા તાપમાન પર કરવામાં આવી હતી જેના પરિણામે T6 સ્થિતિના નમૂનાઓ મળ્યા હતા, અને યાંત્રિક કામગીરી લક્ષ્ય મૂલ્યોને પૂર્ણ કરે છે.
૭.નિષ્કર્ષ
(1) એક્સટ્રુઝન હીટ ટ્રીટમેન્ટ પરિમાણો: ઇન્ગોટ્સ એક્સટ્રુઝન તાપમાન 450-500°C; એક્સટ્રુઝન કન્ટેનર તાપમાન 430-450°C.
(2) અંતિમ ગરમી સારવાર પરિમાણો: શ્રેષ્ઠ ઘન દ્રાવણ તાપમાન 520-530°C; વૃદ્ધત્વ તાપમાન 165±5°C, વૃદ્ધત્વ સમયગાળો 12 કલાક; શમન અને વૃદ્ધત્વ વચ્ચેનો અંતરાલ 1 કલાકથી વધુ ન હોવો જોઈએ.
(૩) વ્યવહારુ મૂલ્યાંકનના આધારે, યોગ્ય ગરમીની સારવાર પ્રક્રિયામાં શામેલ છે: 450-530°C નું એક્સટ્રુઝન તાપમાન, 400-450°C નું એક્સટ્રુઝન કન્ટેનર તાપમાન; 510-520°C નું ઘન દ્રાવણ તાપમાન; 12 કલાક માટે 155-170°C નું વૃદ્ધત્વ શાસન; ક્વેન્ચિંગ અને વૃદ્ધત્વ વચ્ચેના અંતરાલ પર કોઈ ચોક્કસ મર્યાદા નથી. આને પ્રક્રિયા સંચાલન માર્ગદર્શિકામાં સમાવી શકાય છે.
MAT એલ્યુમિનિયમમાંથી મે જિયાંગ દ્વારા સંપાદિત
પોસ્ટ સમય: માર્ચ-૧૫-૨૦૨૪
