1. introduction
Les alliages d'aluminium avec une résistance moyenne présentent des caractéristiques de traitement favorables, la sensibilité à la trempe, la ténacité à l'impact et la résistance à la corrosion. Ils sont largement utilisés dans diverses industries, telles que l'électronique et la marine, pour la fabrication de tuyaux, de tiges, de profils et de fils. Actuellement, il existe une demande croissante de barres en alliage en aluminium 6082. Pour répondre aux demandes du marché et aux besoins des utilisateurs, nous avons mené des expériences sur différents processus de chauffage d'extrusion et les processus finaux de traitement thermique pour les barres 6082-T6. Notre objectif était d'identifier un régime de traitement thermique qui satisfait aux exigences de performance mécanique pour ces barres.
2. Flux de matériaux et processus de production expérimentaux
2.1 Matériaux expérimentaux
Les lingots de coulée de taille ф162 × 500 ont été produits en utilisant une méthode de moulage semi-continu et soumis à un traitement non uniforme. La qualité métallurgique des lingots se conforment aux normes techniques de contrôle interne de l'entreprise. La composition chimique de l'alliage 6082 est indiquée dans le tableau 1.
2.2 Flux de processus de production
Les barres 6082 expérimentales avaient une spécification de ф14 mm. Le conteneur d'extrusion avait un diamètre de ф170 mm avec une conception d'extrusion à 4 trous et un coefficient d'extrusion de 18,5. Le flux de processus spécifique comprenait le chauffage du lingot, l'extrusion, la trempe, l'étirement de redressement et l'échantillonnage, le redressement des rouleaux, la coupe finale, le vieillissement artificiel, l'inspection de la qualité et la livraison.
3. Objectifs expérimentaux
Le but de cette étude était d'identifier les paramètres du processus de traitement thermique d'extrusion et les paramètres finaux de traitement thermique qui influencent les performances des barres 6082-T6, atteignant finalement des exigences de performance standard. Selon les normes, les propriétés mécaniques longitudinales de l'alliage 6082 devraient répondre aux spécifications énumérées dans le tableau 2.
4. approche expérimentale
4.1 Investigation du traitement thermique d'extrusion
L'étude du traitement thermique d'extrusion s'est principalement concentrée sur les effets de la température d'extrusion de lingot et de la température du conteneur d'extrusion sur les propriétés mécaniques. Les sélections de paramètres spécifiques sont détaillées dans le tableau 3.
4.2 Solution solide et enquête sur le traitement thermique du vieillissement
Une conception expérimentale orthogonale a été utilisée pour la solution solide et le processus de traitement thermique du vieillissement. Les niveaux de facteur choisis sont fournis dans le tableau 4, avec le tableau de conception orthogonal indiqué IJ9 (34).
5. Results et analyse
5.1 Résultats et analyses de l'expérience de traitement de la chaleur extrusion
Les résultats des expériences de traitement thermique d'extrusion sont présentés dans le tableau 5 et la figure 1. Neuf échantillons ont été prélevés pour chaque groupe, et leurs moyennes de performances mécaniques ont été déterminées. Sur la base de l'analyse métallographique et de la composition chimique, un régime de traitement thermique a été établi: trempe à 520 ° C pendant 40 minutes et vieillissement à 165 ° C pendant 12 heures. À partir du tableau 5 et de la figure 1, on peut observer que lorsque la température d'extrusion de lingot de coulée et la température du conteneur d'extrusion augmentaient, la résistance à la traction et la limite d'élasticité augmentaient progressivement. Les meilleurs résultats ont été obtenus à des températures d'extrusion de 450 à 500 ° C et une température de conteneur d'extrusion de 450 ° C, qui répondait aux exigences standard. Cela était dû à l'effet du durcissement du travail à froid à des températures d'extrusion plus faibles, provoquant des fractures des limites des grains et une décomposition accrue de la solution solide entre A1 et Mn pendant le chauffage avant la trempe, entraînant une recristallisation. À mesure que la température d'extrusion augmentait, la résistance ultime RM du produit s'est considérablement améliorée. Lorsque la température du conteneur d'extrusion s'est approché ou dépassé la température de lingot, une déformation inégale a diminué, réduisant la profondeur des anneaux de grains grossiers et augmentant la limite d'élasticité RM. Ainsi, les paramètres raisonnables pour le traitement thermique d'extrusion sont: la température d'extrusion de lingot de 450-500 ° C et la température du conteneur d'extrusion de 430-450 ° C.
5.2 Solution solide et vieillissement orthogonal Résultats et analyses expérimentales
Le tableau 6 révèle que les niveaux optimaux sont A3B1C2D3, avec une trempe à 520 ° C, une température de vieillissement artificiel entre 165 et 170 ° C, et une durée de vieillissement de 12 heures, ce qui entraîne une forte résistance et une plasticité des barres. Le processus d'extinction forme une solution solide sursaturée. À des températures de trempe plus faibles, la concentration de solution solide sursaturée diminue, affectant la résistance. Une température de trempe d'environ 520 ° C améliore considérablement l'effet du renforcement de la solution solide induite par l'extinction. L'intervalle entre l'extinction et le vieillissement artificiel, c'est-à-dire le stockage de la température ambiante, influence considérablement les propriétés mécaniques. Ceci est particulièrement prononcé pour les tiges qui ne sont pas étirées après extinction. Lorsque l'intervalle entre l'extinction et le vieillissement dépasse 1 heure, la résistance, en particulier la limite d'élasticité, diminue considérablement.
5.3 Analyse de la microstructure métallographique
Des analyses élevées et polarisées ont été effectuées sur des barres 6082-T6 à des températures de solution solide de 520 ° C et 530 ° C. Des photos d'agrandissement élevé ont révélé des précipitations de composés uniformes avec des particules de phase de précipité abondantes uniformément réparties. L'analyse de la lumière polarisée utilisant l'équipement Axiovert200 a montré des différences distinctes dans les photos de la structure des grains. La zone centrale présentait des grains petits et uniformes, tandis que les bords présentaient une recristallisation avec des grains allongés. Cela est dû à la croissance des noyaux cristallins à des températures élevées, formant des précipités grossières en forme d'aiguille.
6. Évaluation des pratiques de production
Dans la production réelle, des statistiques de performance mécanique ont été effectuées sur 20 lots de barres et 20 lots de profils. Les résultats sont présentés dans les tableaux 7 et 8. Dans la production réelle, notre processus d'extrusion a été effectué à des températures entraînant des échantillons d'état T6, et les performances mécaniques ont connu les valeurs cibles.
7. Conclusion
(1) Paramètres de traitement thermique d'extrusion: Température d'extrusion de lingots de 450-500 ° C; Température du conteneur d'extrusion de 430-450 ° C.
(2) Paramètres finaux de traitement thermique: température optimale de la solution solide de 520-530 ° C; Température de vieillissement à 165 ± 5 ° C, durée de vieillissement de 12 heures; L'intervalle entre l'extinction et le vieillissement ne doit pas dépasser 1 heure.
(3) Sur la base d'une évaluation pratique, le processus de traitement thermique viable comprend: une température d'extrusion de 450-530 ° C, une température du conteneur d'extrusion de 400-450 ° C; Température de solution solide de 510-520 ° C; schéma de vieillissement de 155-170 ° C pendant 12 heures; Aucune limite spécifique sur l'intervalle entre l'extinction et le vieillissement. Cela peut être incorporé dans les directives de l'opération de processus.
Édité par May Jiang de MAT Aluminium
Heure du poste: 15 mars-2024
