La légèreté des automobiles est un objectif partagé de l'industrie automobile mondiale. L'augmentation de l'utilisation de matériaux en alliage en aluminium dans les composants automobiles est la direction du développement pour les véhicules modernes de type nouveau. 6082 L'alliage en aluminium est un alliage d'aluminium renforcé à la chaleur et renforcée avec une résistance modérée, une excellente formabilité, une soudabilité, une résistance à la fatigue et une résistance à la corrosion. Cet alliage peut être extrudé dans des tuyaux, des tiges et des profils, et il est largement utilisé dans les composants automobiles, les pièces structurelles soudées, le transport et l'industrie de la construction.
Actuellement, il y a des recherches limitées sur l'alliage d'aluminium 6082 pour une utilisation dans de nouveaux véhicules énergétiques en Chine. Par conséquent, cette étude expérimentale étudie les effets de la plage de contenu des éléments d'alliage en aluminium 6082, des paramètres de processus d'extrusion, des méthodes de trempe, etc., sur les performances et la microstructure du profil d'alliage. Cette étude vise à optimiser la composition en alliage et les paramètres de traitement pour produire des matériaux en alliage en aluminium 6082 adaptés aux nouveaux véhicules énergétiques.
1. Test des matériaux et méthodes
Écoulement du processus expérimental: rapport de composition des alliages - Maisse de lingot - homogénéisation de lingot - Sciage de lingots dans les billettes - extrusion de profils - extinction en ligne des profils - vieillissement artificiel - préparation des spécimens d'essai.
1.1 Préparation de lingot
Dans la gamme internationale de 6082 compositions d'alliages en aluminium, trois compositions ont été sélectionnées avec des gammes de contrôle plus étroites, étiquetées 6082- / 6082 ″, 6082-Z, avec la même teneur en élément SI. Contenu de l'élément mg, y> z; Contenu de l'élément MN, x> y> z; Cr, contenu de l'élément Ti, x> y = z. Les valeurs cibles de composition en alliage spécifiques sont présentées dans le tableau 1. La coulée de lingot a été réalisée en utilisant une méthode de coulée de refroidissement par eau semi-continu, suivie d'un traitement d'homogénéisation. Les trois lingots ont été homogénéisés en utilisant le système établi de l'usine à 560 ° C pendant 2 heures avec un refroidissement par brume d'eau.
1.2 Extrusion de profils
Les paramètres du processus d'extrusion ont été ajustés de manière appropriée pour la température de chauffage de la billette et la vitesse de refroidissement de l'extinction. La section transversale des profils extrudées est illustrée à la figure 1. Les paramètres du processus d'extrusion sont illustrés dans le tableau 2. L'état de formation des profils extrudés est illustré à la figure 2.
2. Teste les résultats et l'analyse
La composition chimique spécifique des profils d'alliage en aluminium 6082 dans les trois plages de composition a été déterminée à l'aide d'un spectromètre de lecture Suisse ARL, comme le montre le tableau 3.
2.1 Test de performance
Pour comparer, les performances des trois profils d'alliage de plage de composition avec différentes méthodes d'extinction, des paramètres d'extrusion identiques et des processus de vieillissement ont été examinés.
2.1.1 Performance mécanique
Après le vieillissement artificiel à 175 ° C pendant 8 heures, des échantillons standard ont été prélevés dans la direction d'extrusion des profils pour les tests de traction à l'aide d'une machine à test universelle électronique Shimadzu AG-X100. Les performances mécaniques après un vieillissement artificiel pour différentes compositions et méthodes d'extinction sont présentées dans le tableau 4.
Du tableau 4, on peut voir que les performances mécaniques de tous les profils dépassent les valeurs standard nationales. Les profils produits à partir de billets en alliage 6082-Z avaient une allongement plus faible après une fracture. Les profils produits de 6082 à 7 billettes en alliage avaient les performances mécaniques les plus élevées. Les profils d'alliage 6082-X, avec différentes méthodes de solution solide, ont présenté des performances plus élevées avec des méthodes de trempe de refroidissement rapide.
2.1.2 Test de performance de flexion
À l'aide d'une machine de test universelle électronique, des tests de flexion à trois points ont été effectués sur des échantillons, et les résultats de flexion sont illustrés à la figure 3. La figure 3 montre que les produits produits à partir de billettes en alliage 6082-Z avaient une pee à l'orange sévère à la surface et de se fissurer sur le à l'arrière des échantillons pliés. Les produits produits à partir de billettes en alliage 6082-X avaient de meilleures performances de flexion, des surfaces lisses sans peau d'orange et seulement de petites fissures à des positions limitées par des conditions géométriques à l'arrière des échantillons pliés.
2.1.3 Inspection élevée
Des échantillons ont été observés sous un microscope optique Carl Zeiss AX10 pour l'analyse de la microstructure. Les résultats de l'analyse de la microstructure pour les trois profils d'alliage de plage de composition sont illustrés à la figure 4. La figure 4 indique que la taille des grains des produits produits à partir de la tige 6082-X et des billettes d'alliage 6082-K était similaire, avec une taille de grain légèrement meilleure dans 6082-X alliage par rapport à l'alliage 6082-y. Les produits produits à partir de billettes d'alliage 6082-Z avaient des tailles de grains plus grandes et des couches de cortex plus épaisses, ce qui a plus facilement conduit à la peau d'orange de surface et à affaiblir la liaison des métaux internes.
2.2 Analyse des résultats
Sur la base des résultats des tests ci-dessus, on peut conclure que la conception de la gamme de composition en alliage affecte considérablement la microstructure, les performances et la formabilité des profils extrudés. Une augmentation de la teneur en élément Mg réduit la plasticité en alliage et conduit à la formation de fissures pendant l'extrusion. Une teneur plus élevée Mn, Cr et Ti a un effet positif sur le raffinement de la microstructure, ce qui à son tour a un impact positif sur la qualité de la surface, les performances de flexion et les performances globales.
3. Clusion
L'élément MG affecte considérablement les performances mécaniques de l'alliage d'aluminium 6082. Une teneur en Mg accrue réduit la plasticité en alliage et conduit à la formation de fissures pendant l'extrusion.
Mn, Cr et Ti ont un effet positif sur le raffinement de la microstructure, conduisant à une meilleure qualité de surface et à des performances de flexion des produits extrudés.
Différentes intensités de refroidissement de l'extinction ont un impact notable sur les performances des profils d'alliage en aluminium 6082. Pour une utilisation automobile, l'adoption d'un processus d'extinction de brume d'eau suivie d'un refroidissement par pulvérisation d'eau offre de meilleures performances mécaniques et assure la forme des profils et la précision dimensionnelle.
Édité par May Jiang de MAT Aluminium
Heure du poste: mars-26-2024
