Pêdivî ye ku stûrbûna dîwarê mezin 6061T6 alloyek aluminiumê piştî derxistina germ were qut kirin. Ji ber tixûbdarkirina derxistina domdar, beşek profîlê dê bi derengî têkeve qada sarbûna avê. Dema ku qutkirina çîçeka kurt a din were domandin, ev beşa profîlê dê bi derengî vemirîne. Meriv çawa bi qada qutkirina derengmayî re mijûl dibe mijarek e ku pêdivî ye ku her pargîdaniyek hilberînê li ber çavan bigire. Gava ku bermaya pêvajoya dawiya dûvika derbirînê kurt be, nimûneyên performansê yên ku têne girtin carinan jêhatî û carinan jî bêkalîte ne. Dema ku ji alîkî ve nimûneyek nû tê kirin, performans dîsa bi kalîte ye. Ev gotar bi ceribandinan ravekirina têkildar dide.
1. Materyal û rêbazên testê
Materyalên ku di vê ceribandinê de têne bikar anîn 6061 alûmînyûm e. Pêkhateya wê ya kîmyewî ya ku ji hêla analîza spektral ve hatî pîvandin wiha ye: Ew bi standarda pêkhateya alloyek aluminiumê ya navneteweyî 6061 GB/T 3190-1996 re têkildar e.
Di vê ceribandinê de, beşek ji profîla extruded ji bo dermankirina çareseriya zexm hate girtin. Profîla dirêj a 400 mm li du deveran hate dabeş kirin. Qada 1 rasterast bi avê hate sarkirin û vemirandin. Qada 2 90 saniye li hewa hat sarkirin ü paşe bi av hat sarkirin. Diyagrama testê di jimar 1 de tê nîşandan.
Profîla 6061 alloyek aluminumê ya ku di vê ceribandinê de hatî bikar anîn ji hêla extruderek 4000UST ve hate derxistin. Germahiya qalibê 500°C ye, germahiya darê avêtinê 510°C ye, germahiya derketina derzê 525°C ye, leza derxistinê 2.1mm/s e, di pêvajoya derxistinê de sarbûna avê ya tundî ya bilind tê bikar anîn, û 400 mm. Parçeya ceribandinê ya dirêjahiya ji nîvê profîla qedandî ya extrudkirî tê girtin. Firehiya nimûneyê 150 mm û bilindahî 10.00 mm e.
Nimûneyên ku hatine girtin hatine dabeş kirin û dûv re dîsa ji bo dermankirina çareseriyê têne kirin. Germahiya çareseriyê 530°C û dema çareseriyê jî 4 saet bû. Nimûne piştî derxistina wan di depoyek mezin a bi kûrahiya avê ya 100 mm de hatin danîn. Tanka avê ya mezintir dikare piştrast bike ku germahiya avê ya di tanka avê de piştî ku nimûneya li devera 1-ê bi avê sar dibe piçekî diguhezîne, û nahêle ku zêdebûna germahiya avê bandorê li ser hişkbûna avê bike. Di pêvajoya sarbûna avê de, pê ewle bine ku germahiya avê di navbera 20-25 °C de be. Nimûneyên qutkirî di 165°C*8h de hatin temen kirin.
Beşek ji nimûneya 400mm dirêj 30mm fireh û 10mm stûr bistînin, û ceribandinek hişkiya Brinell bikin. Her 10 mm 5 pîvanan bikin. Ji ber ku serhişkiya Brinell di vê nuqteyê de encam dide, nirxa navîn a 5 serhişkiyên Brinell bigirin, û şêwaza guherîna serhişkiyê bişopînin.
Taybetmendiyên mekanîkî yên profîlê hatin ceribandin, û beşa paralel a tîrêjê 60 mm li cihên cihêreng ên nimûneya 400 mm hate kontrol kirin da ku taybetmendiyên tîrêjê û cîhê şikestinê bişopîne.
Qada germahiyê ya sarbûna avê ya nimûneyê û qutbûna piştî derengiya 90-an bi nermalava ANSYS ve hate simulasyon kirin, û rêjeyên sarbûna profîlan li cihên cihêreng hatin analîz kirin.
2. Encamên ceribandin û analîz
2.1 Encamên testa hişkbûnê
Wêneya 2 xêza guherîna serhişkiyê ya nimûneyek dirêj a 400 mm nîşan dide ku ji hêla ceribandinek serhişkiya Brinell ve hatî pîvandin (dirêjahiya yekîneya abscissa 10 mm temsîl dike, û pîvana 0 xeta dabeşkirinê ya di navbera qutkirina normal û qutkirina dereng de ye). Dikare were dîtin ku serhişkiya li dawiya sarbûna avê li dora 95HB domdar e. Piştî xeta dabeşkirinê ya di navbera sarbûna avê de û derengxistina sarbûna avê ya salên 90-an de, hişkahî dest bi kêmbûnê dike, lê rêjeya daketinê di qonaxa destpêkê de hêdî ye. Piştî 40mm (89HB), hişkbûn bi tundî dadikeve, û di 80mm de dadikeve nirxa herî nizm (77HB). Piştî 80 mm, serhişkî kêm nebû, lê heya radeyekê zêde bû. Zêdebûn nisbeten piçûk bû. Piştî 130 mm, serhişkî li dora 83HB neguherî. Dikare were texmîn kirin ku ji ber bandora guheztina germê, rêjeya sarbûnê ya beşa qutkirina dereng guherî.
2.2 Encamên testa performansê û analîz
Tablo 2 encamên azmûnên tansiyonê yên li ser nimûneyên ku ji cihên cihê yên beşa paralel hatine girtin nîşan dide. Dikare were dîtin ku hêza tîrêjê û hêza hilberînê ya No. Her ku rêjeya dawînên derengmayîn zêde dibe, hêza tansiyonê û hêza hilberandina alloyê meylek daketî ya girîng nîşan dide. Lêbelê, hêza tîrêjê li her cîhê nimûneyê li ser hêza standard e. Tenê li devera ku bi serhişkiya herî hindik ve, hêza hilberandinê ji standarda nimûneyê kêmtir e, performansa nimûneyê bêkêmasî ye.
Xiflteya 4 encamên taybetmendiya tansiyonê ya nimûneya jimare 3 nîşan dide. Ji jimar 4 tê dîtin ku her ku ji xeta dabeşkirinê dûrtir be, hişkiya dawiya dereng vemirandinê ewqas kêmtir dibe. Kêmbûna serhişkiyê destnîşan dike ku performansa nimûneyê kêm dibe, lê serhişkî hêdî hêdî kêm dibe, tenê di dawiya beşa paralel de ji 95HB kêm dibe nêzî 91HB. Wekî ku ji encamên performansê di Tabloya 1-ê de tê dîtin, ji bo sarbûna avê hêza tansiyonê ji 342MPa daket 320MPa. Di heman demê de, hate dîtin ku xala şkestîna nimûneya tîrêjê jî di dawiya beşa paralel a bi serhişkiya herî kêm de ye. Ev e ji ber ku ew ji sarbûna avê dûr e, performansa alloyê kêm dibe, û dawî pêşî digihîje sînorê hêza tîrêjê da ku stûyek xwarê çêbike. Di dawiyê de, ji xala performansê ya herî nizm veqetin, û pozîsyona veqetandinê bi encamên testa performansê re hevaheng e.
Xiflteya 5 kêşa serhişkiya beşa paralel a nimûneya jimare 4 û pozîsyona şkestînê nîşan dide. Dikare were dîtin ku her ku ji xeta dabeşkirina sarbûna avê dûrtir be, hişkiya dawiya qutkirina dereng kêm dibe. Di heman demê de, cîhê şkestinê di heman demê de li dawiya ku hişkahî herî kêm e, 86HB şikestin e. Ji Tabloya 2, tê dîtin ku hema hema ti deformasyonek plastîk li dawiya ku bi avê sar dibe tune. Ji Tabloya 1-ê, tê dîtin ku performansa nimûneyê (hêza tîrêjê 298MPa, hilberîna 266MPa) bi girîngî kêm dibe. Hêza tîrêjê tenê 298MPa ye, ku nagihîje hêza hilberîna dawiya ku bi avê sar dibe (315MPa). Dema ku ew ji 315MPa kêmtir e, dawiya stûyê xwarê ava kiriye. Berî şikestinê, tenê deformasyona elastîk li devera ku bi avê sar bûye çêdibe. Her ku stres winda bû, çenga li dawiya ku bi avê sar bû winda bû. Wekî encamek, mîqdara deformasyonê ya li devera sarbûna avê ya di Tablo 2 de hema hema ti guhertin tune ye. Nimûne di dawiya agirê rêjeya dereng de diqelişe, qada deformê kêm dibe, û serhişkiya dawiyê ya herî kêm e, di encamê de kêmbûnek girîng di encamên performansê de çêdibe.
Di dawiya nimûneya 400mm de ji %100 devera qutkirina derengmayî nimûneyan bigirin. Xiflteya 6 kêşa serhişkiyê nîşan dide. Zehmetiya beşa paralel bi qasî 83-84HB kêm dibe û bi îstîqrar e. Ji ber heman pêvajoyê, performans hema hema yek e. Di pozîsyona şikestinê de nimûneyek eşkere nayê dîtin. Performansa alloy ji ya nimûneya avê-vemirandin kêmtir e.
Ji bo ku meriv bi rêkûpêkiya performans û şikestinê bêtir lêkolîn bike, beşa paralel a nimûneya tîrêjê li nêzî xala herî nizm a hişkbûnê (77HB) hate hilbijartin. Ji Tabloya 1, hate dîtin ku performans bi girîngî kêm bû, û xala şkestinê li xala herî nizm a hişkbûnê di Xiflteya 2 de xuya bû.
2.3 Encamên analîza ANSYS
Xiflteya 7 encamên simulasyona ANSYS ya kelûpelên sarbûnê li cihên cihêreng nîşan dide. Tê dîtin ku germahiya nimûneyê li devera sarbûna avê bi lez daket. Piştî 5s, germahî daket binê 100 ° C, û li 80 mm ji xeta dabeşkirinê, germahî di 90-an de daket nêzî 210 ° C. Germahiya navîn 3,5°C/s e. Piştî 90 saniyeyan li qada sarbûna hewaya termînalê, germahî dadikeve nêzî 360°C, bi rêjeya daketina navînî 1,9°C/s.
Di nav analîza performansê û encamên simulasyonê de, tê dîtin ku performansa devera sarbûna avê û devera qutkirina derengmayî şêwazek guhartinê ye ku pêşî kêm dibe û dûv re hinekî zêde dibe. Bi bandora sarbûna avê ya li nêzê xeta dabeşkirinê, veguheztina germê dibe sedem ku nimûneya li deverek diyar bi rêjeyek sarbûnê ji ya sarbûna avê (3,5°C/s) kêmtir dakeve. Di encamê de, Mg2Si, ku di nav matrixê de hişk bû, li vê deverê bi mîqdarên mezin barî, û germahî piştî 90 saniyeyan daket nêzî 210 °C. Rêjeya mezin a Mg2Si ku diherike bû sedema bandorek piçûktir a sarbûna avê piştî 90 s. Rêjeya qonaxa bihêzkirina Mg2Si ku piştî dermankirina pîrbûnê pir kêm bû, û performansa nimûneyê dûvre kêm bû. Lêbelê, devera vemirandina dereng a ku dûrî xeta dabeşkirinê ye, kêmtir bandorê li guheztina germa sarbûna avê dike, û alloy di bin şert û mercên sarbûna hewayê de bi hêdî hêdî sar dibe (rêjeya sarbûnê 1,9 ° C / s). Tenê beşek piçûk a qonaxa Mg2Si hêdî hêdî dibare, û germahî piştî salên 90î 360C ye. Piştî sarbûna avê, piraniya qonaxa Mg2Si hîn jî di matrixê de ye, û ew piştî pîrbûnê belav dibe û dibare, ku ev jî rolek bihêzkirinê dilîze.
3. Encam
Bi ceribandinan hate dîtin ku dereng vemirandin dê bibe sedem ku serhişkiya devera vemirandina bi derengî ya li hevberdana vemirandina normal û qutbûna dereng pêşî kêm bibe û dûv re hinekî zêde bibe heya ku di dawiyê de aram bibe.
Ji bo 6061 alloyek aluminiumê, hêza tîrêjê piştî vemirandina normal û derengxistina dereng ji bo 90 s bi rêzê ve 342MPa û 288MPa ne, û hêza hilberandinê 315MPa û 252MPa ne, ku her du jî standardên performansa nimûneyê digirin.
Herêmek bi serhişkiya herî kêm heye, ku piştî qutbûna normal ji 95HB dadikeve 77HB. Performansa li vir di heman demê de ya herî nizm e, bi hêza tansiyonê ya 271MPa û hêza hilberînê ya 220MPa.
Di nav analîza ANSYS de, hate dîtin ku rêjeya sarbûnê li xala performansê ya herî nizm a di 90-an de devera derengxistina derengmayînê bi qasî 3,5 °C serê saniyeyê kêm bû, û di encamê de çareseriya zexm ya qonaxa bihêzkirina Mg2Si têr nake. Li gorî vê gotarê, tê dîtin ku xala xetera performansê di qada qutkirina derengmayî de li serhevketina normal û qutkirina dereng xuya dike, û ne dûrî hevberdanê ye, ku ji bo ragirtina maqûl ya dûvê derxistinê xwedî girîngiyek rêberî ya girîng e. çopê pêvajoya dawî.
Ji hêla May Jiang ve ji MAT Aluminium ve hatî guherandin
Dema şandinê: Tebax-28-2024
