Pêwîst e ku piştî derxistina germ, alloyek aluminiumê ya 6061T6 ya bi qalindahiya dîwarê mezin were sarkirin. Ji ber sînordarkirina derxistina bênavber, beşek ji profîlê dê bi derengketinekê bikeve herêma sarbûna avê. Dema ku derxistina îngota kurt a din berdewam bike, ev beşa profîlê dê sarbûna derengmayî derbas bike. Meriv çawa bi qada sarbûna derengmayî re mijûl dibe mijarek e ku divê her pargîdaniya hilberînê li ber çavan bigire. Dema ku bermayiyên pêvajoya dawiya derxistinê kurt in, nimûneyên performansê yên hatine girtin carinan kalîfîye û carinan jî nekalîfîye ne. Dema ku ji aliyekî ve ji nû ve nimûne tê girtin, performans dîsa kalîfîye dibe. Ev gotar bi rêya ceribandinan ravekirina têkildar dide.
1. Materyal û rêbazên ceribandinê
Materyalê ku di vê ceribandinê de hatiye bikaranîn hevbendiya alumînyûmê ya 6061 e. Pêkhateya wê ya kîmyewî ya ku bi analîza spektral hatiye pîvandin wiha ye: Ew li gorî standarda pêkhateya hevbendiya alumînyûmê ya navneteweyî ya GB/T 3190-1996 e.
Di vê ceribandinê de, beşek ji profîla derxistî ji bo dermankirina çareseriya hişk hate girtin. Profîla 400 mm dirêj li du deveran hate dabeş kirin. Devera 1 rasterast bi avê hate sar kirin û hate sar kirin. Devera 2 ji bo 90 saniyeyan di hewayê de hate sar kirin û dûv re bi avê hate sar kirin. Diyagrama ceribandinê di Wêne 1 de tê nîşandan.
Profîla alloyûmê ya alumînyûmê ya 6061 ku di vê ceribandinê de hatiye bikaranîn, ji hêla ekstruderek 4000UST ve hatiye derxistin. Germahiya qalibê 500°C ye, germahiya çîpa avêtinê 510°C ye, germahiya derketina derxistinê 525°C ye, leza derxistinê 2.1mm/s ye, di dema pêvajoya derxistinê de sarkirina avê ya bi şîddeta bilind tê bikar anîn, û perçeyek ceribandinê ya bi dirêjahiya 400mm ji nîvê profîla qedandî ya derxistî tê girtin. Firehiya nimûneyê 150mm û bilindahî 10.00mm ye.
Nimûneyên hatine girtin hatin dabeşkirin û dû re dîsa bi çareseriyê hatin dermankirin. Germahiya çareseriyê 530°C û dema çareseriyê 4 saet bû. Piştî derxistina wan, nimûne di tankeke avê ya mezin de bi kûrahiya avê 100 mm hatin danîn. Tanka avê ya mezintir dikare piştrast bike ku germahiya avê di tanka avê de piştî ku nimûneya li herêma 1-ê bi avê tê sarkirin hindik biguhere, û rê li ber zêdebûna germahiya avê bigire ku bandorê li ser şîdeta sarbûna avê bike. Di dema pêvajoya sarbûna avê de, piştrast bikin ku germahiya avê di navbera 20-25°C de ye. Nimûneyên ku hatine sarkirin di 165°C*8 demjimêran de hatine pîr kirin.
Beşek ji nimûneyê bi dirêjahiya 400 mm, firehiya 30 mm û stûriya 10 mm bigirin û ceribandina hişkiya Brinell bikin. Her 10 mm 5 pîvanan bikin. Nirxa navînî ya 5 hişkiyên Brinell wekî encama hişkiya Brinell di vê nuqteyê de bigirin û qaliba guherîna hişkiyê bişopînin.
Taybetmendiyên mekanîkî yên profîlê hatin ceribandin, û beşa paralel a kişandinê ya 60 mm li pozîsyonên cûda yên nimûneya 400 mm hate kontrol kirin da ku taybetmendiyên kişandinê û cîhê şikestinê werin çavdêrîkirin.
Qada germahiyê ya sarbûna avê ya nimûneyê û sarbûna piştî derengketina 90 saniyeyan bi rêya nermalava ANSYS hate simulasyon kirin, û rêjeyên sarbûna profîlan li pozîsyonên cûda hatin analîz kirin.
2. Encamên ceribandinê û analîz
2.1 Encamên ceribandina hişkbûnê
Wêne 2 xêza guherîna hişkbûnê ya nimûneyek dirêj a 400 mm nîşan dide ku ji hêla ceribandina hişkbûna Brinell ve hatî pîvandin (dirêjahiya yekîneya abscissayê 10 mm temsîl dike, û pîvana 0 xeta dabeşkirinê di navbera vemirandina normal û vemirandina derengmayî de ye). Dikare were dîtin ku hişkbûna li dawiya sarbûyî ya bi avê li dora 95HB sabît e. Piştî xeta dabeşkirinê di navbera vemirandina sarbûna avê û vemirandina sarbûna avê ya derengmayî ya 90-an de, hişkbûn dest pê dike kêm bibe, lê rêjeya kêmbûnê di qonaxa destpêkê de hêdî ye. Piştî 40 mm (89HB), hişkbûn bi tundî dadikeve, û li 80 mm digihîje nirxa herî nizm (77HB). Piştî 80 mm, hişkbûn berdewam kêm nebû, lê heya radeyekê zêde bû. Zêdebûn nisbeten piçûk bû. Piştî 130 mm, hişkbûn li dora 83HB bêguher ma. Dikare were texmîn kirin ku ji ber bandora guhêrbariya germê, rêjeya sarbûna beşa vemirandina derengmayî guheriye.
2.2 Encamên ceribandina performansê û analîz
Tabloya 2 encamên ceribandinên kişandinê yên ku li ser nimûneyên ji pozîsyonên cûda yên beşa paralel hatine girtin hatine kirin nîşan dide. Diyar dibe ku berxwedana kişandinê û berxwedana berdestbûnê ya Jimare 1 û Jimare 2 hema hema neguheriye. Her ku rêjeya dawiya vemirandina derengmayî zêde dibe, berxwedana kişandinê û berxwedana berdestbûnê ya hevbendiyê meyleke berbiçav a daketinê nîşan dide. Lêbelê, berxwedana kişandinê li her cîhê nimûnegirtinê ji hêza standard jortir e. Tenê li herêma bi hişkbûna herî nizm, berxwedana berdestbûnê ji standarda nimûneyê kêmtir e, performansa nimûneyê bêkalîte ye.
Wêne 4 encamên taybetmendiyên kişandinê yên nimûneya Hejmar 3 nîşan dide. Ji Wêne 4 tê dîtin ku her ku ji xeta dabeşkirinê dûrtir be, hişkbûna dawiya vemirandina derengmayî kêmtir dibe. Kêmbûna hişkbûnê nîşan dide ku performansa nimûneyê kêm dibe, lê hişkbûn hêdî hêdî kêm dibe, tenê ji 95HB dadikeve dora 91HB li dawiya beşa paralel. Wekî ku ji encamên performansê yên di Tabloya 1-ê de tê dîtin, hêza kişandinê ji 342MPa dadikeve 320MPa ji bo sarkirina avê. Di heman demê de, hat dîtin ku xala şikestina nimûneya kişandinê jî li dawiya beşa paralel a bi hişkbûna herî nizm e. Ji ber ku ew ji sarkirina avê dûr e, performansa alloy kêm dibe, û dawiya wê pêşî digihîje sînorê hêza kişandinê da ku stûyek çêbike. Di dawiyê de, ji xala performansa herî nizm dişkê, û pozîsyona şikestinê bi encamên ceribandina performansê re lihevhatî ye.
Wêne 5 xêza hişkbûna beşa paralel a nimûneya Hejmar 4 û cihê şikestinê nîşan dide. Diyar dibe ku her ku ji xeta dabeşkirina sarbûna avê dûrtir be, hişkbûna dawiya vemirandina derengmayî kêmtir dibe. Di heman demê de, cihê şikestinê jî li dawiya ku hişkbûn herî kêm e, şikestinên 86HB ye. Ji Tabloya 2-an, tê dîtin ku li dawiya ku bi avê sar bûye deformasyona plastîk hema hema tune ye. Ji Tabloya 1-ê, tê dîtin ku performansa nimûneyê (hêza kişandinê 298MPa, berberî 266MPa) bi girîngî kêm dibe. Hêza kişandinê tenê 298MPa ye, ku nagihîje hêza berberî ya dawiya ku bi avê sar bûye (315MPa). Dema ku ji 315MPa kêmtir be, dawiya wê stûyek çêkiriye. Berî şikestinê, tenê deformasyona elastîk di devera ku bi avê sar bûye de çêbûye. Her ku stres winda bû, zor li dawiya ku bi avê sar bûye winda bû. Di encamê de, mîqdara deformasyonê di devera sarbûna avê de di Tabloya 2-an de hema hema neguheriye. Nimûne di dawiya agirê rêjeya derengmayî de dişkê, qada deformasyonê kêm dibe, û hişkbûna dawiyê herî kêm e, di encamê de encamên performansê bi girîngî kêm dibin.
Ji qada sarbûna %100 derengmayî ya li dawiya nimûneya 400 mm nimûneyan bigirin. Wêne 6 xêza hişkbûnê nîşan dide. Hişkbûna beşa paralel dadikeve dora 83-84HB û nisbeten sabît e. Ji ber heman pêvajoyê, performans bi qasî hev e. Di pozîsyona şikestinê de tu şêweyek eşkere nayê dîtin. Performansa hevbendiyê ji ya nimûneya ku bi avê hatiye sarkirin kêmtir e.
Ji bo ku rêkûpêkiya performans û şikestinê bêtir were lêkolînkirin, beşa paralel a nimûneya kişandinê li nêzî xala herî nizm a hişkbûnê (77HB) hate hilbijartin. Ji Tabloya 1-ê, hate dîtin ku performans bi girîngî kêm bûye, û xala şikestinê di Şekil 2-an de li xala herî nizm a hişkbûnê xuya bû.
2.3 Encamên analîza ANSYS
Wêne 7 encamên simulasyona ANSYS ya xêzên sarkirinê li pozîsyonên cûda nîşan dide. Diyar e ku germahiya nimûneyê di qada sarkirina avê de bi lez daketiye. Piştî 5 saniyan, germahî daketiye bin 100°C, û li 80 mm ji xeta dabeşkirinê, germahî di 90 saniyan de daketiye nêzîkî 210°C. Daketina navînî ya germahiyê 3.5°C/s e. Piştî 90 saniyan di qada sarkirina hewayê ya termînalê de, germahî daketiye nêzîkî 360°C, bi rêjeya daketina navînî ya 1.9°C/s.
Bi rêya analîza performansê û encamên simulasyonê, tê dîtin ku performansa qada sarkirina avê û qada sarkirina derengmayî şêweyek guherînê ye ku pêşî kêm dibe û dûv re hinekî zêde dibe. Bi bandora sarkirina avê li nêzîkî xeta dabeşkirinê, guhêrbariya germê dibe sedema ku nimûne li herêmek diyarkirî bi rêjeya sarkirinê ya kêmtir ji ya sarkirina avê (3.5°C/s) dakeve. Di encamê de, Mg2Si, ku di nav matrîksê de hişk bû, di vê herêmê de bi mîqdarên mezin barî, û germahî piştî 90 saniyan daket dora 210°C. Mîqdara mezin a Mg2Si ya barî bû sedema bandorek piçûktir a sarkirina avê piştî 90 saniyan. Mîqdara qonaxa xurtkirina Mg2Si ya ku piştî dermankirina pîrbûnê barî pir kêm bû, û performansa nimûneyê paşê kêm bû. Lêbelê, qada sarkirina derengmayî ya dûrî xeta dabeşkirinê ji hêla guhêrbariya germê ya sarkirina avê kêmtir bandor dibe, û alloy di bin şert û mercên sarkirina hewayê de nisbeten hêdî hêdî sar dibe (rêjeya sarkirinê 1.9°C/s). Tenê beşek piçûk ji qonaxa Mg2Si hêdî hêdî dihele, û germahî piştî 90 saniyeyan 360C ye. Piştî sarbûna bi avê, piraniya qonaxa Mg2Si hîn jî di nav matrîksê de ye, û piştî pîrbûnê belav dibe û dihele, ku roleke xurtkirinê dilîze.
3. Encam
Bi rêya ceribandinan hat dîtin ku vemirandina dereng dê bibe sedema ku hişkbûna herêma vemirandina dereng li xaçerêya vemirandina normal û vemirandina dereng pêşî kêm bibe û dûv re hinekî zêde bibe heta ku di dawiyê de aram bibe.
Ji bo alloyûma alumînyûmê ya 6061, hêza kişandinê piştî sarbûna normal û sarbûna derengmayî ya 90 saniyeyan bi rêzê ve 342MPa û 288MPa ye, û hêza berdêlê 315MPa û 252MPa ye, ku her du jî li gorî standardên performansa nimûneyê ne.
Herêmek heye ku hişkiya wê herî kêm e, ku piştî sarbûna normal ji 95HB dadikeve 77HB. Performansa li vir jî herî kêm e, bi berxwedana kişandinê ya 271MPa û berxwedana berdestbûnê ya 220MPa.
Bi rêya analîza ANSYSê, hat dîtin ku rêjeya sarbûnê li xala performansa herî nizm a li herêma sarbûna derengmayî ya salên 90î bi qasî 3.5°C di saniyeyê de kêm bûye, ku di encamê de çareseriya hişk a qonaxa xurtkirinê ya Mg2Si ne bes e. Li gorî vê gotarê, tê dîtin ku xala xetereya performansê li herêma sarbûna derengmayî li cihê ku sarbûna normal û sarbûna derengmayî di navbera wan de ye û ne dûrî cihê sarbûnê ye, ku ji bo ragirtina maqûl a bermayiyên pêvajoya dawiya derxistinê xwedî girîngiyeke rêberiyê ya girîng e.
Ji aliyê May Jiang ve ji MAT Aluminum hatiye edîtkirin
Dema weşandinê: 28ê Tebaxa 2024an
