6063 അലുമിനിയം അലോയ്, കുറഞ്ഞ അലോയ്ഡ് Al-Mg-Si സീരീസ് ഹീറ്റ്-ട്രീറ്റ് ചെയ്യാവുന്ന അലുമിനിയം അലോയ് വിഭാഗത്തിൽ പെടുന്നു. ഇതിന് മികച്ച എക്സ്ട്രൂഷൻ മോൾഡിംഗ് പ്രകടനം, നല്ല നാശന പ്രതിരോധം, സമഗ്രമായ മെക്കാനിക്കൽ ഗുണങ്ങൾ എന്നിവയുണ്ട്. എളുപ്പത്തിലുള്ള ഓക്സിഡേഷൻ കളറിംഗ് കാരണം ഇത് ഓട്ടോമോട്ടീവ് വ്യവസായത്തിലും വ്യാപകമായി ഉപയോഗിക്കപ്പെടുന്നു. ഭാരം കുറഞ്ഞ ഓട്ടോമൊബൈലുകളുടെ പ്രവണത ത്വരിതപ്പെടുത്തിയതോടെ, ഓട്ടോമോട്ടീവ് വ്യവസായത്തിൽ 6063 അലുമിനിയം അലോയ് എക്സ്ട്രൂഷൻ വസ്തുക്കളുടെ പ്രയോഗവും കൂടുതൽ വർദ്ധിച്ചു.
എക്സ്ട്രൂഷൻ വേഗത, എക്സ്ട്രൂഷൻ താപനില, എക്സ്ട്രൂഷൻ അനുപാതം എന്നിവയുടെ സംയോജിത ഫലങ്ങൾ എക്സ്ട്രൂഷൻ വസ്തുക്കളുടെ സൂക്ഷ്മഘടനയെയും ഗുണങ്ങളെയും ബാധിക്കുന്നു. അവയിൽ, എക്സ്ട്രൂഷൻ അനുപാതം പ്രധാനമായും നിർണ്ണയിക്കുന്നത് എക്സ്ട്രൂഷൻ മർദ്ദം, ഉൽപാദന കാര്യക്ഷമത, ഉൽപാദന ഉപകരണങ്ങൾ എന്നിവയാണ്. എക്സ്ട്രൂഷൻ അനുപാതം ചെറുതാണെങ്കിൽ, അലോയ് രൂപഭേദം ചെറുതാണ്, കൂടാതെ സൂക്ഷ്മഘടന പരിഷ്കരണം വ്യക്തമല്ല; എക്സ്ട്രൂഷൻ അനുപാതം വർദ്ധിപ്പിക്കുന്നത് ധാന്യങ്ങളെ ഗണ്യമായി പരിഷ്കരിക്കാനും, പരുക്കൻ രണ്ടാം ഘട്ടം തകർക്കാനും, ഒരു ഏകീകൃത സൂക്ഷ്മഘടന നേടാനും, അലോയ്യുടെ മെക്കാനിക്കൽ ഗുണങ്ങൾ മെച്ചപ്പെടുത്താനും കഴിയും.
എക്സ്ട്രൂഷൻ പ്രക്രിയയിൽ 6061, 6063 അലുമിനിയം അലോയ്കൾ ഡൈനാമിക് റീക്രിസ്റ്റലൈസേഷന് വിധേയമാകുന്നു. എക്സ്ട്രൂഷൻ താപനില സ്ഥിരമായിരിക്കുമ്പോൾ, എക്സ്ട്രൂഷൻ അനുപാതം വർദ്ധിക്കുന്നതിനനുസരിച്ച്, ധാന്യത്തിന്റെ വലുപ്പം കുറയുന്നു, ശക്തിപ്പെടുത്തൽ ഘട്ടം നന്നായി ചിതറിക്കിടക്കുന്നു, അലോയ്യുടെ ടെൻസൈൽ ശക്തിയും നീളവും അതിനനുസരിച്ച് വർദ്ധിക്കുന്നു; എന്നിരുന്നാലും, എക്സ്ട്രൂഷൻ അനുപാതം വർദ്ധിക്കുന്നതിനനുസരിച്ച്, എക്സ്ട്രൂഷൻ പ്രക്രിയയ്ക്ക് ആവശ്യമായ എക്സ്ട്രൂഷൻ ബലവും വർദ്ധിക്കുന്നു, ഇത് കൂടുതൽ താപ പ്രഭാവത്തിന് കാരണമാകുന്നു, ഇത് അലോയ്യുടെ ആന്തരിക താപനില ഉയരുന്നതിനും ഉൽപ്പന്നത്തിന്റെ പ്രകടനം കുറയുന്നതിനും കാരണമാകുന്നു. 6063 അലുമിനിയം അലോയ്യുടെ സൂക്ഷ്മഘടനയിലും മെക്കാനിക്കൽ ഗുണങ്ങളിലും എക്സ്ട്രൂഷൻ അനുപാതത്തിന്റെ, പ്രത്യേകിച്ച് വലിയ എക്സ്ട്രൂഷൻ അനുപാതത്തിന്റെ സ്വാധീനം ഈ പരീക്ഷണം പഠിക്കുന്നു.
1 പരീക്ഷണാത്മക വസ്തുക്കളും രീതികളും
പരീക്ഷണാത്മക വസ്തു 6063 അലുമിനിയം അലോയ് ആണ്, കൂടാതെ രാസഘടന പട്ടിക 1 ൽ കാണിച്ചിരിക്കുന്നു. ഇൻഗോട്ടിന്റെ യഥാർത്ഥ വലുപ്പം Φ55 mm×165 mm ആണ്, കൂടാതെ 6 മണിക്കൂർ നേരത്തേക്ക് 560 ℃-ൽ ഹോമോജനൈസേഷൻ ചികിത്സയ്ക്ക് ശേഷം Φ50 mm×150 mm വലിപ്പമുള്ള ഒരു എക്സ്ട്രൂഷൻ ബില്ലറ്റിലേക്ക് ഇത് പ്രോസസ്സ് ചെയ്യുന്നു. ബില്ലറ്റ് 470 ℃ വരെ ചൂടാക്കി ചൂടാക്കി സൂക്ഷിക്കുന്നു. എക്സ്ട്രൂഷൻ ബാരലിന്റെ പ്രീഹീറ്റിംഗ് താപനില 420 ℃ ആണ്, കൂടാതെ പൂപ്പലിന്റെ പ്രീഹീറ്റിംഗ് താപനില 450 ℃ ആണ്. എക്സ്ട്രൂഷൻ വേഗത (എക്സ്ട്രൂഷൻ വടി ചലിക്കുന്ന വേഗത) V=5 mm/s മാറ്റമില്ലാതെ തുടരുമ്പോൾ, വ്യത്യസ്ത എക്സ്ട്രൂഷൻ അനുപാത പരിശോധനകളുടെ 5 ഗ്രൂപ്പുകൾ നടത്തുന്നു, കൂടാതെ എക്സ്ട്രൂഷൻ അനുപാതങ്ങൾ R 17 (ഡൈ ഹോൾ വ്യാസം D=12 mm ന് അനുസൃതമായി), 25 (D=10 mm), 39 (D=8 mm), 69 (D=6 mm), 156 (D=4 mm) എന്നിവയാണ്.
പട്ടിക 1 6063 Al അലോയ് (wt/%) യുടെ രാസഘടനകൾ
സാൻഡ്പേപ്പർ ഗ്രൈൻഡിംഗ്, മെക്കാനിക്കൽ പോളിഷിംഗ് എന്നിവയ്ക്ക് ശേഷം, മെറ്റലോഗ്രാഫിക് സാമ്പിളുകൾ 40% വോളിയം ഫ്രാക്ഷൻ ഉള്ള HF റിയാജന്റ് ഉപയോഗിച്ച് ഏകദേശം 25 സെക്കൻഡ് നേരത്തേക്ക് കൊത്തിവച്ചു, കൂടാതെ സാമ്പിളുകളുടെ മെറ്റലോഗ്രാഫിക് ഘടന ഒരു LEICA-5000 ഒപ്റ്റിക്കൽ മൈക്രോസ്കോപ്പിൽ നിരീക്ഷിച്ചു. എക്സ്ട്രൂഡ് ചെയ്ത വടിയുടെ രേഖാംശ ഭാഗത്തിന്റെ മധ്യഭാഗത്ത് നിന്ന് 10 mm×10 mm വലിപ്പമുള്ള ഒരു ടെക്സ്ചർ വിശകലന സാമ്പിൾ മുറിച്ച്, ഉപരിതല സമ്മർദ്ദ പാളി നീക്കം ചെയ്യുന്നതിനായി മെക്കാനിക്കൽ ഗ്രൈൻഡിംഗ്, എച്ചിംഗ് എന്നിവ നടത്തി. സാമ്പിളിന്റെ മൂന്ന് ക്രിസ്റ്റൽ പ്ലെയിനുകളുടെ അപൂർണ്ണമായ പോൾ ഫിഗറുകൾ PANalytical കമ്പനിയുടെ X′Pert Pro MRD എക്സ്-റേ ഡിഫ്രാക്ഷൻ അനലൈസർ ഉപയോഗിച്ച് അളന്നു, കൂടാതെ ടെക്സ്ചർ ഡാറ്റ X′Pert Data View, X′Pert Texture സോഫ്റ്റ്‌വെയർ എന്നിവ ഉപയോഗിച്ച് പ്രോസസ്സ് ചെയ്യുകയും വിശകലനം ചെയ്യുകയും ചെയ്തു.
കാസ്റ്റ് അലോയ്യുടെ ടെൻസൈൽ മാതൃക ഇൻഗോട്ടിന്റെ മധ്യഭാഗത്ത് നിന്ന് എടുത്തു, എക്സ്ട്രൂഷൻ ചെയ്ത ശേഷം എക്സ്ട്രൂഷൻ ദിശയിൽ ടെൻസൈൽ മാതൃക മുറിച്ചു. ഗേജ് ഏരിയ വലുപ്പം Φ4 mm×28 mm ആയിരുന്നു. 2 mm/min എന്ന ടെൻസൈൽ നിരക്കുള്ള ഒരു SANS CMT5105 യൂണിവേഴ്സൽ മെറ്റീരിയൽ ടെസ്റ്റിംഗ് മെഷീൻ ഉപയോഗിച്ചാണ് ടെൻസൈൽ പരിശോധന നടത്തിയത്. മൂന്ന് സ്റ്റാൻഡേർഡ് മാതൃകകളുടെ ശരാശരി മൂല്യം മെക്കാനിക്കൽ പ്രോപ്പർട്ടി ഡാറ്റയായി കണക്കാക്കി. കുറഞ്ഞ മാഗ്നിഫിക്കേഷൻ സ്കാനിംഗ് ഇലക്ട്രോൺ മൈക്രോസ്കോപ്പ് (ക്വാണ്ട 2000, FEI, USA) ഉപയോഗിച്ച് ടെൻസൈൽ മാതൃകകളുടെ ഫ്രാക്ചർ മോർഫോളജി നിരീക്ഷിച്ചു.
2 ഫലങ്ങളും ചർച്ചയും
ചിത്രം 1, ഹോമോജനൈസേഷൻ ചികിത്സയ്ക്ക് മുമ്പും ശേഷവുമുള്ള ആസ്-കാസ്റ്റ് 6063 അലുമിനിയം അലോയ്യുടെ മെറ്റലോഗ്രാഫിക് മൈക്രോസ്ട്രക്ചർ കാണിക്കുന്നു. ചിത്രം 1a-യിൽ കാണിച്ചിരിക്കുന്നതുപോലെ, ആസ്-കാസ്റ്റ് മൈക്രോസ്ട്രക്ചറിലെ α-Al ധാന്യങ്ങൾ വലുപ്പത്തിൽ വ്യത്യാസപ്പെട്ടിരിക്കുന്നു, ധാരാളം റെറ്റിക്യുലാർ β-Al9Fe2Si2 ഘട്ടങ്ങൾ ധാന്യങ്ങളുടെ അതിരുകളിൽ ഒത്തുചേരുന്നു, കൂടാതെ ധാന്യങ്ങൾക്കുള്ളിൽ ധാരാളം ഗ്രാനുലാർ Mg2Si ഘട്ടങ്ങൾ നിലനിൽക്കുന്നു. 6 മണിക്കൂറിനുള്ളിൽ 560 ℃-ൽ ഇൻഗോട്ട് ഏകതാനമാക്കിയ ശേഷം, അലോയ് ഡെൻഡ്രൈറ്റുകൾക്കിടയിലുള്ള നോൺ-ഇക്വിലിബ്രിയം യൂടെക്റ്റിക് ഘട്ടം ക്രമേണ അലിഞ്ഞു, അലോയ് ഘടകങ്ങൾ മാട്രിക്സിൽ ലയിച്ചു, മൈക്രോസ്ട്രക്ചർ ഏകതാനമായിരുന്നു, ശരാശരി ധാന്യ വലുപ്പം ഏകദേശം 125 μm ആയിരുന്നു (ചിത്രം 1b).
ഏകീകൃതമാക്കുന്നതിന് മുമ്പ്
600°C-ൽ 6 മണിക്കൂർ ഏകീകൃത ചികിത്സയ്ക്ക് ശേഷം
ചിത്രം.1 ഹോമോജനൈസേഷൻ ചികിത്സയ്ക്ക് മുമ്പും ശേഷവുമുള്ള 6063 അലുമിനിയം അലോയ്യുടെ മെറ്റലോഗ്രാഫിക് ഘടന
വ്യത്യസ്ത എക്സ്ട്രൂഷൻ അനുപാതങ്ങളുള്ള 6063 അലുമിനിയം അലോയ് ബാറുകളുടെ രൂപം ചിത്രം 2 കാണിക്കുന്നു. ചിത്രം 2-ൽ കാണിച്ചിരിക്കുന്നതുപോലെ, വ്യത്യസ്ത എക്സ്ട്രൂഷൻ അനുപാതങ്ങളോടെ എക്സ്ട്രൂഡ് ചെയ്ത 6063 അലുമിനിയം അലോയ് ബാറുകളുടെ ഉപരിതല ഗുണനിലവാരം നല്ലതാണ്, പ്രത്യേകിച്ച് എക്സ്ട്രൂഷൻ അനുപാതം 156 ആയി വർദ്ധിപ്പിക്കുമ്പോൾ (ബാർ എക്സ്ട്രൂഷൻ ഔട്ട്ലെറ്റ് വേഗത 48 മീ/മിനിറ്റിന് അനുസൃതമായി), ബാറിന്റെ ഉപരിതലത്തിൽ വിള്ളലുകൾ, പുറംതൊലി തുടങ്ങിയ എക്സ്ട്രൂഷൻ വൈകല്യങ്ങളൊന്നും ഇപ്പോഴും ഇല്ല, ഇത് സൂചിപ്പിക്കുന്നത് 6063 അലുമിനിയം അലോയ് ഉയർന്ന വേഗതയിലും വലിയ എക്സ്ട്രൂഷൻ അനുപാതത്തിലും നല്ല ഹോട്ട് എക്സ്ട്രൂഷൻ രൂപീകരണ പ്രകടനവും ഉണ്ടെന്നാണ്.
ചിത്രം.2 വ്യത്യസ്ത എക്സ്ട്രൂഷൻ അനുപാതങ്ങളുള്ള 6063 അലുമിനിയം അലോയ് വടികളുടെ രൂപം
ചിത്രം 3, വ്യത്യസ്ത എക്സ്ട്രൂഷൻ അനുപാതങ്ങളുള്ള 6063 അലുമിനിയം അലോയ് ബാറിന്റെ രേഖാംശ വിഭാഗത്തിന്റെ മെറ്റലോഗ്രാഫിക് മൈക്രോസ്ട്രക്ചർ കാണിക്കുന്നു. വ്യത്യസ്ത എക്സ്ട്രൂഷൻ അനുപാതങ്ങളുള്ള ബാറിന്റെ ഗ്രെയിൻ ഘടന വ്യത്യസ്ത അളവിലുള്ള നീളം അല്ലെങ്കിൽ പരിഷ്കരണം കാണിക്കുന്നു. എക്സ്ട്രൂഷൻ അനുപാതം 17 ആയിരിക്കുമ്പോൾ, യഥാർത്ഥ ധാന്യങ്ങൾ എക്സ്ട്രൂഷൻ ദിശയിൽ നീളുന്നു, ചെറിയ എണ്ണം റീക്രിസ്റ്റലൈസ് ചെയ്ത ധാന്യങ്ങളുടെ രൂപീകരണത്തോടൊപ്പം, പക്ഷേ ധാന്യങ്ങൾ ഇപ്പോഴും താരതമ്യേന പരുക്കനാണ്, ശരാശരി ധാന്യ വലുപ്പം ഏകദേശം 85 μm ആണ് (ചിത്രം 3a); എക്സ്ട്രൂഷൻ അനുപാതം 25 ആയിരിക്കുമ്പോൾ, ധാന്യങ്ങൾ കൂടുതൽ നേർത്തതായി വലിക്കപ്പെടുന്നു, റീക്രിസ്റ്റലൈസ് ചെയ്ത ധാന്യങ്ങളുടെ എണ്ണം വർദ്ധിക്കുന്നു, ശരാശരി ധാന്യ വലുപ്പം ഏകദേശം 71 μm ആയി കുറയുന്നു (ചിത്രം 3b); എക്സ്ട്രൂഷൻ അനുപാതം 39 ആയിരിക്കുമ്പോൾ, ചെറിയ എണ്ണം വികലമായ ധാന്യങ്ങൾ ഒഴികെ, മൈക്രോസ്ട്രക്ചർ അടിസ്ഥാനപരമായി അസമമായ വലിപ്പമുള്ള ഇക്വിയാക്സ്ഡ് റീക്രിസ്റ്റലൈസ് ചെയ്ത ധാന്യങ്ങൾ ചേർന്നതാണ്, ശരാശരി ധാന്യ വലുപ്പം ഏകദേശം 60 μm ആണ് (ചിത്രം 3c); എക്സ്ട്രൂഷൻ അനുപാതം 69 ആകുമ്പോൾ, ഡൈനാമിക് റീക്രിസ്റ്റലൈസേഷൻ പ്രക്രിയ അടിസ്ഥാനപരമായി പൂർത്തിയാകുമ്പോൾ, പരുക്കൻ യഥാർത്ഥ ധാന്യങ്ങൾ പൂർണ്ണമായും ഏകീകൃത ഘടനയുള്ള റീക്രിസ്റ്റലൈസ് ചെയ്ത ധാന്യങ്ങളായി രൂപാന്തരപ്പെടുന്നു, കൂടാതെ ശരാശരി ധാന്യ വലുപ്പം ഏകദേശം 41 μm ആയി പരിഷ്കരിക്കപ്പെടുന്നു (ചിത്രം 3d); ഡൈനാമിക് റീക്രിസ്റ്റലൈസേഷൻ പ്രക്രിയയുടെ പൂർണ്ണ പുരോഗതിയോടെ, എക്സ്ട്രൂഷൻ അനുപാതം 156 ആകുമ്പോൾ, മൈക്രോസ്ട്രക്ചർ കൂടുതൽ ഏകീകൃതമാകുന്നു, കൂടാതെ ധാന്യ വലുപ്പം ഏകദേശം 32 μm ആയി വളരെയധികം പരിഷ്കരിക്കപ്പെടുന്നു (ചിത്രം 3e). എക്സ്ട്രൂഷൻ അനുപാതത്തിന്റെ വർദ്ധനവോടെ, ഡൈനാമിക് റീക്രിസ്റ്റലൈസേഷൻ പ്രക്രിയ കൂടുതൽ പൂർണ്ണമായി തുടരുന്നു, അലോയ് മൈക്രോസ്ട്രക്ചർ കൂടുതൽ ഏകീകൃതമാകുന്നു, ധാന്യ വലുപ്പം ഗണ്യമായി പരിഷ്കരിക്കപ്പെടുന്നു (ചിത്രം 3f).
ചിത്രം.3 വ്യത്യസ്ത എക്സ്ട്രൂഷൻ അനുപാതങ്ങളുള്ള 6063 അലുമിനിയം അലോയ് വടികളുടെ രേഖാംശ ഭാഗത്തിന്റെ മെറ്റലോഗ്രാഫിക് ഘടനയും ധാന്യ വലുപ്പവും
എക്സ്ട്രൂഷൻ ദിശയിൽ വ്യത്യസ്ത എക്സ്ട്രൂഷൻ അനുപാതങ്ങളുള്ള 6063 അലുമിനിയം അലോയ് ബാറുകളുടെ വിപരീത ധ്രുവ രൂപങ്ങൾ ചിത്രം 4 കാണിക്കുന്നു. വ്യത്യസ്ത എക്സ്ട്രൂഷൻ അനുപാതങ്ങളുള്ള അലോയ് ബാറുകളുടെ മൈക്രോസ്ട്രക്ചറുകൾ പ്രധാനമായും <111>, <100> വയർ ടെക്സ്ചറുകൾ എന്നിവയായി മാറുന്നു. ടെക്സ്ചർ രൂപപ്പെട്ടുകഴിഞ്ഞാൽ, അലോയിയുടെ മുറിയിലെ താപനില മെക്കാനിക്കൽ ഗുണങ്ങൾ വ്യക്തമായ അനീസോട്രോപ്പിയും ചെറിയ അളവിൽ ദുർബലമായ <115> ടെക്സ്ചറും ഉണ്ടാക്കുന്നുവെന്ന് പഠനങ്ങൾ തെളിയിച്ചിട്ടുണ്ട് (ചിത്രം 4c); എക്സ്ട്രൂഷൻ അനുപാതം 156 ആയിരിക്കുമ്പോൾ, ടെക്സ്ചർ ഘടകങ്ങൾ പ്രധാനമായും ശക്തമായ <100> ടെക്സ്ചറും ചെറിയ അളവിൽ ദുർബലമായ <115> ടെക്സ്ചറും ഉണ്ടാക്കുന്നുവെന്ന് പഠനങ്ങൾ കാണിക്കുന്നു (ചിത്രം 4a); എക്സ്ട്രൂഷൻ അനുപാതം 39 ആയിരിക്കുമ്പോൾ, ടെക്സ്ചർ ഘടകങ്ങൾ പ്രധാനമായും ശക്തമായ <100> ടെക്സ്ചറും ചെറിയ അളവിൽ ദുർബലമായ <115> ടെക്സ്ചറും ഉണ്ടാക്കുന്നു (ചിത്രം 4a); എക്സ്ട്രൂഷൻ അനുപാതം 39 ആയിരിക്കുമ്പോൾ, ടെക്സ്ചർ ഘടകങ്ങൾ പ്രധാനമായും <115>+<100> ടെക്സ്ചറും ഉണ്ടാക്കുന്നുവെന്ന് കാണാൻ കഴിയും. എക്സ്ട്രൂഷൻ അനുപാതം 17 ആയിരിക്കുമ്പോൾ, ദുർബലമായ <115>+<100> ആണ്. എക്സ്ട്രൂഷൻ അനുപാതം കൂടുന്നതിനനുസരിച്ച് ടെക്സ്ചർ ശക്തി വർദ്ധിക്കുന്നു, ഇത് സൂചിപ്പിക്കുന്നത് അലോയ്യിലെ എക്സ്ട്രൂഷൻ ദിശയ്ക്ക് സമാന്തരമായി ഒരു നിശ്ചിത ക്രിസ്റ്റൽ ദിശയിലുള്ള ഗ്രെയിനുകളുടെ എണ്ണം ക്രമേണ വർദ്ധിക്കുകയും അലോയ്യുടെ രേഖാംശ ടെൻസൈൽ ശക്തി വർദ്ധിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു എന്നാണ്. 6063 അലുമിനിയം അലോയ് ഹോട്ട് എക്സ്ട്രൂഷൻ മെറ്റീരിയലുകളുടെ ശക്തിപ്പെടുത്തൽ സംവിധാനങ്ങളിൽ ഫൈൻ ഗ്രെയിൻ ശക്തിപ്പെടുത്തൽ, ഡിസ്ലോക്കേഷൻ ശക്തിപ്പെടുത്തൽ, ടെക്സ്ചർ ശക്തിപ്പെടുത്തൽ മുതലായവ ഉൾപ്പെടുന്നു. ഈ പരീക്ഷണ പഠനത്തിൽ ഉപയോഗിക്കുന്ന പ്രോസസ്സ് പാരാമീറ്ററുകളുടെ പരിധിയിൽ, എക്സ്ട്രൂഷൻ അനുപാതം വർദ്ധിപ്പിക്കുന്നത് മുകളിൽ പറഞ്ഞ ശക്തിപ്പെടുത്തൽ സംവിധാനങ്ങളിൽ ഒരു പ്രോത്സാഹന ഫലമുണ്ടാക്കുന്നു.
ചിത്രം 4 എക്സ്ട്രൂഷൻ ദിശയിൽ വ്യത്യസ്ത എക്സ്ട്രൂഷൻ അനുപാതങ്ങളുള്ള 6063 അലുമിനിയം അലോയ് റോഡുകളുടെ റിവേഴ്സ് പോൾ ഡയഗ്രം.
വ്യത്യസ്ത എക്സ്ട്രൂഷൻ അനുപാതങ്ങളിൽ രൂപഭേദം വരുത്തിയതിന് ശേഷം 6063 അലുമിനിയം അലോയ്യുടെ ടെൻസൈൽ ഗുണങ്ങളുടെ ഒരു ഹിസ്റ്റോഗ്രാം ആണ് ചിത്രം 5. കാസ്റ്റ് അലോയ്യുടെ ടെൻസൈൽ ശക്തി 170 MPa ഉം നീളം 10.4% ഉം ആണ്. എക്സ്ട്രൂഷൻ കഴിഞ്ഞുള്ള അലോയ്യുടെ ടെൻസൈൽ ശക്തിയും നീളവും ഗണ്യമായി മെച്ചപ്പെടുന്നു, കൂടാതെ എക്സ്ട്രൂഷൻ അനുപാതം വർദ്ധിക്കുന്നതിനനുസരിച്ച് ടെൻസൈൽ ശക്തിയും നീളവും ക്രമേണ വർദ്ധിക്കുന്നു. എക്സ്ട്രൂഷൻ അനുപാതം 156 ആകുമ്പോൾ, അലോയ്യുടെ ടെൻസൈൽ ശക്തിയും നീളവും പരമാവധി മൂല്യത്തിലെത്തുന്നു, ഇത് യഥാക്രമം 228 MPa ഉം 26.9% ഉം ആണ്, ഇത് കാസ്റ്റ് അലോയ്യുടെ ടെൻസൈൽ ശക്തിയേക്കാൾ ഏകദേശം 34% കൂടുതലും നീളത്തേക്കാൾ ഏകദേശം 158% കൂടുതലുമാണ്. വലിയ എക്സ്ട്രൂഷൻ അനുപാതം വഴി ലഭിക്കുന്ന 6063 അലുമിനിയം അലോയ്യുടെ ടെൻസൈൽ ശക്തി, 4-പാസ് തുല്യ ചാനൽ ആംഗുലർ എക്സ്ട്രൂഷൻ (ECAP) വഴി ലഭിക്കുന്ന ടെൻസൈൽ ശക്തി മൂല്യത്തിന് (240 MPa) അടുത്താണ്, ഇത് 6063 അലുമിനിയം അലോയ്യുടെ 1-പാസ് ECAP എക്സ്ട്രൂഷൻ വഴി ലഭിക്കുന്ന ടെൻസൈൽ ശക്തി മൂല്യത്തേക്കാൾ (171.1 MPa) വളരെ കൂടുതലാണ്. ഒരു വലിയ എക്സ്ട്രൂഷൻ അനുപാതം അലോയ്യുടെ മെക്കാനിക്കൽ ഗുണങ്ങളെ ഒരു പരിധിവരെ മെച്ചപ്പെടുത്തുമെന്ന് കാണാൻ കഴിയും.
എക്സ്ട്രൂഷൻ അനുപാതം വഴി അലോയ്യുടെ മെക്കാനിക്കൽ ഗുണങ്ങളുടെ വർദ്ധനവ് പ്രധാനമായും ധാന്യ ശുദ്ധീകരണ ശക്തിപ്പെടുത്തലിൽ നിന്നാണ്. എക്സ്ട്രൂഷൻ അനുപാതം വർദ്ധിക്കുന്നതിനനുസരിച്ച്, ധാന്യങ്ങൾ ശുദ്ധീകരിക്കപ്പെടുകയും സ്ഥാനചലന സാന്ദ്രത വർദ്ധിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു. ഒരു യൂണിറ്റ് ഏരിയയിൽ കൂടുതൽ ധാന്യ അതിരുകൾ സ്ഥാനചലനങ്ങളുടെ ചലനത്തെ ഫലപ്രദമായി തടസ്സപ്പെടുത്തുകയും, സ്ഥാനചലനങ്ങളുടെ പരസ്പര ചലനവും കെട്ടുപിണയലും സംയോജിപ്പിച്ച്, അതുവഴി അലോയ്യുടെ ശക്തി മെച്ചപ്പെടുത്തുകയും ചെയ്യും. ധാന്യങ്ങൾ കൂടുതൽ സൂക്ഷ്മമാകുന്തോറും, ധാന്യ അതിരുകൾ കൂടുതൽ വളഞ്ഞതും, പ്ലാസ്റ്റിക് രൂപഭേദം കൂടുതൽ ധാന്യങ്ങളിൽ ചിതറിക്കിടക്കുന്നതുമാണ്, ഇത് വിള്ളലുകളുടെ വ്യാപനത്തിന് അനുകൂലമല്ല, വിള്ളലുകളുടെ രൂപീകരണത്തിന് അനുയോജ്യമല്ല. ഒടിവ് പ്രക്രിയയിൽ കൂടുതൽ ഊർജ്ജം ആഗിരണം ചെയ്യാൻ കഴിയും, അതുവഴി അലോയ്യുടെ പ്ലാസ്റ്റിസിറ്റി മെച്ചപ്പെടുത്താനും കഴിയും.
ചിത്രം.5 കാസ്റ്റിംഗിനും എക്സ്ട്രൂഷനും ശേഷമുള്ള 6063 അലുമിനിയം അലോയ്യുടെ ടെൻസൈൽ ഗുണങ്ങൾ
വ്യത്യസ്ത എക്സ്ട്രൂഷൻ അനുപാതങ്ങളുള്ള രൂപഭേദം വരുത്തിയതിനുശേഷം അലോയ്യുടെ ടെൻസൈൽ ഫ്രാക്ചർ മോർഫോളജി ചിത്രം 6-ൽ കാണിച്ചിരിക്കുന്നു. ആസ്-കാസ്റ്റ് സാമ്പിളിന്റെ ഫ്രാക്ചർ മോർഫോളജിയിൽ ഡിംപിളുകളൊന്നും കണ്ടെത്തിയില്ല (ചിത്രം 6a), കൂടാതെ ഒടിവ് പ്രധാനമായും പരന്ന പ്രദേശങ്ങളും കീറുന്ന അരികുകളും ചേർന്നതാണ്, ഇത് ആസ്-കാസ്റ്റ് അലോയ്യുടെ ടെൻസൈൽ ഫ്രാക്ചർ മെക്കാനിസം പ്രധാനമായും പൊട്ടുന്ന ഒടിവാണെന്ന് സൂചിപ്പിക്കുന്നു. എക്സ്ട്രൂഷന് ശേഷമുള്ള അലോയ്യുടെ ഫ്രാക്ചർ മോർഫോളജി ഗണ്യമായി മാറി, ഫ്രാക്ചറിൽ ധാരാളം ഇക്വിയാക്സ്ഡ് ഡിംപിളുകൾ അടങ്ങിയിരിക്കുന്നു, ഇത് എക്സ്ട്രൂഷന് ശേഷമുള്ള അലോയ്യുടെ ഫ്രാക്ചർ മെക്കാനിസം പൊട്ടുന്ന ഒടിവിൽ നിന്ന് ഡക്റ്റൈൽ ഫ്രാക്ചറിലേക്ക് മാറിയെന്ന് സൂചിപ്പിക്കുന്നു. എക്സ്ട്രൂഷൻ അനുപാതം ചെറുതാകുമ്പോൾ, ഡിംപിളുകൾ ആഴം കുറഞ്ഞതും ഡിംപിളുകളുടെ വലുപ്പം വലുതുമാണ്, വിതരണം അസമമായിരിക്കും; എക്സ്ട്രൂഷൻ അനുപാതം വർദ്ധിക്കുമ്പോൾ, ഡിംപിളുകളുടെ എണ്ണം വർദ്ധിക്കുന്നു, ഡിംപിളുകളുടെ വലുപ്പം ചെറുതും വിതരണം ഏകീകൃതവുമാണ് (ചിത്രം 6b~f), അതായത് അലോയ്ക്ക് മികച്ച പ്ലാസ്റ്റിസിറ്റി ഉണ്ടെന്നാണ്, ഇത് മുകളിലുള്ള മെക്കാനിക്കൽ ഗുണങ്ങളുടെ പരിശോധനാ ഫലങ്ങളുമായി പൊരുത്തപ്പെടുന്നു.
3 തീരുമാനം
ഈ പരീക്ഷണത്തിൽ, ബില്ലറ്റ് വലുപ്പം, ഇൻഗോട്ട് ചൂടാക്കൽ താപനില, എക്സ്ട്രൂഷൻ വേഗത എന്നിവ മാറ്റമില്ലാതെ തുടരുന്ന അവസ്ഥയിൽ, 6063 അലുമിനിയം അലോയ്യുടെ സൂക്ഷ്മഘടനയിലും ഗുണങ്ങളിലും വ്യത്യസ്ത എക്സ്ട്രൂഷൻ അനുപാതങ്ങളുടെ ഫലങ്ങൾ വിശകലനം ചെയ്തു. നിഗമനങ്ങൾ ഇപ്രകാരമാണ്:
1) ചൂടുള്ള എക്സ്ട്രൂഷൻ സമയത്ത് 6063 അലുമിനിയം അലോയ്യിൽ ഡൈനാമിക് റീക്രിസ്റ്റലൈസേഷൻ സംഭവിക്കുന്നു. എക്സ്ട്രൂഷൻ അനുപാതം വർദ്ധിക്കുന്നതിനനുസരിച്ച്, ഗ്രെയിനുകൾ തുടർച്ചയായി ശുദ്ധീകരിക്കപ്പെടുന്നു, കൂടാതെ എക്സ്ട്രൂഷൻ ദിശയിൽ നീളമുള്ള ഗ്രെയിനുകൾ ഇക്വിയാക്സ്ഡ് റീക്രിസ്റ്റലൈസ്ഡ് ഗ്രെയിനുകളായി രൂപാന്തരപ്പെടുന്നു, കൂടാതെ <100> വയർ ടെക്സ്ചറിന്റെ ശക്തി തുടർച്ചയായി വർദ്ധിക്കുന്നു.
2) സൂക്ഷ്മ ധാന്യ ശക്തിപ്പെടുത്തലിന്റെ പ്രഭാവം കാരണം, എക്സ്ട്രൂഷൻ അനുപാതം വർദ്ധിക്കുന്നതിനനുസരിച്ച് അലോയ്യുടെ മെക്കാനിക്കൽ ഗുണങ്ങൾ മെച്ചപ്പെടുന്നു. ടെസ്റ്റ് പാരാമീറ്ററുകളുടെ പരിധിക്കുള്ളിൽ, എക്സ്ട്രൂഷൻ അനുപാതം 156 ആയിരിക്കുമ്പോൾ, അലോയ്യുടെ ടെൻസൈൽ ശക്തിയും നീളവും യഥാക്രമം 228 MPa, 26.9% എന്നീ പരമാവധി മൂല്യങ്ങളിൽ എത്തുന്നു.
ചിത്രം.6 കാസ്റ്റിംഗിനും എക്സ്ട്രൂഷനും ശേഷമുള്ള 6063 അലുമിനിയം അലോയ്യുടെ ടെൻസൈൽ ഫ്രാക്ചർ രൂപാന്തരങ്ങൾ
3) ആസ്-കാസ്റ്റ് മാതൃകയുടെ ഫ്രാക്ചർ മോർഫോളജി പരന്ന പ്രദേശങ്ങളും കീറിയ അരികുകളും ചേർന്നതാണ്. എക്സ്ട്രൂഷനുശേഷം, ഫ്രാക്ചർ ധാരാളം ഇക്വിയാക്സ്ഡ് ഡിംപിളുകൾ ചേർന്നതാണ്, കൂടാതെ ഫ്രാക്ചർ മെക്കാനിസം പൊട്ടുന്ന ഫ്രാക്ചറിൽ നിന്ന് ഡക്റ്റൈൽ ഫ്രാക്ചറായി മാറുന്നു.
പോസ്റ്റ് സമയം: നവംബർ-30-2024
