6082铝合金铸锭均匀化热处理工艺研究_廖儒福
6082铝合金散热器精锻工艺分析及模具设计
轻 质材 料在 汽 车 上 的应 用是 实 现 汽 车轻 量 化 的 载荷 、几何尺寸变化及锻件质量缺陷等信息 ,通过这
重要途径 ,并推动 了汽车轻 量化进程 。其 中 ,铝合金具 些信息可对铝合金精锻工艺和模具设计进行评判和
有 密度 小 、比强 度 和 比刚度 高 、抗 冲击 性 良好 、耐 腐 预估 ,为成形方案拟定和工艺参数优化提供参考。
铝合 金在 锻造 过程 中 ,由于材料 本身 锻造 温度 范 围窄 ,成形 流 程长 ,成 形 过程 易 出现 充不 满 、折叠 、穿 筋 等缺 陷 ,同时变形 温度 、变形 速度 、变形 程度 等参数 都会 对锻 件 的组织 性能产 生影 响 ,进 而影 响锻件 的机 械性 能 。对 铝合 金精 锻成形 进行有 限元 仿真 ,可获 得精锻全过程 的应力应变分布 、金属流动规律 、成形
载荷 过高 的 困扰 。针对该 精锻 件 的结构 特点 ,改进 的
收稿 日期 :2015—11-10;修订 日期 :2016—01—27 基 金项 目:浙江省大 学生科技创 新活动计 划暨新苗 人才计划 项 目;
2015年度校 级大学生科技创新项 目(2014DKC04) 通讯作者 :胡道 春(1977一),男 ,讲 师,工程师,从事材料成形工 艺及模
多 因素 有 关 ,造 成预 锻 和终 锻两 个 型槽 之 间很 难 配 合 适 宜 ,常 常会 造成 终锻 时充填 不 满或 形成 折 叠 等
质量 缺 陷 。因此 ,对 于这 种 复杂 形状 的锻件 ,采 用 预
锻反 而会 造成 一 些 ,终 锻 时材 料体 积 变形 剧 烈 又将 带来 锻 压
图 l所示 6082铝合金散热器 ,是配合德 国博世 汽 车部 件 有 限 公 司 产 品开 发 而 研制 的精 密 铝 锻 件 ,
铝合金铸锭均匀化热处理工艺研究
铝合金铸锭均匀化热处理工艺研究摘要:随着科学技术的不断发展,对于材料性能的要求也越来越高。
而铝合金作为一种轻质、高强、耐腐蚀等优良特性的金属材料,被广泛应用在航空航天、汽车制造以及电子信息等领域中。
然而由于其特殊的晶体结构和成分特点,使得铝合金铸造过程中产生了大量的偏析组织和低密度疏松缺陷,严重影响了合金的力学性能及其它物理化学性质,因此如何改善铝合金铸锭的凝固行为及提高其综合性能成为当前研究热点之一。
本文重点研究铝合金铸锭均匀化热处理工艺,提出若干建议,旨在逐步提高我国铝合金铸锭均匀化热处理工艺水平。
关键词:铝合金铸锭;均匀化;热处理;工艺前言:目前,国内外学者已经提出了多种不同的铝合金均匀化工艺方案并取得了一定的成果。
例如:低压铸造技术、电磁场处理技术、超声波处理技术等等。
这些方法虽然能够有效地降低铝合金铸锭的宏观偏析程度,但是却无法完全消除微观上的枝晶生长和亚显微裂纹等问题,从而导致铝合金铸锭的均匀性仍存在较大差距[1]。
基于此,本课题组结合前期工作基础,通过优化均匀化工艺参数,探索出一套适用于6082铝合金铸锭的均匀化热处理新工艺,旨在进一步提升该类铝合金铸锭的均匀性及其力学性能表现。
一、铝合金铸锭均匀化热处理工艺强化方法铝合金是一种轻质高强、耐腐蚀性好的材料,广泛应用于航空、航天等领域。
为了进一步提高其力学性能和使用寿命,人们不断探索各种途径进行合金化处理。
目前主要的强化方法有固溶时效、冷变形加工以及微合金化等。
其中固溶时效作为最基本的强化手段之一被广泛采用。
在固溶时效过程中,通过将过饱和固溶体分解成小颗粒来实现晶粒细化,从而改善材料的塑性和韧性;同时析出大量弥散分布的第二相粒子能够阻碍位错运动并促进再结晶,进而显著增强材料强度和硬度。
此外,固溶时效还可以使得材料具有较好的抗腐蚀性能和耐疲劳性能。
因此,对于铝合金铸锭而言,合理选择固溶温度及时间、控制固溶后的组织状态以及添加适当的稳定元素都是非常重要的。
6082铝合金挤压铝型材生产工艺研究
6082铝合金挤压铝型材生产工艺研究1.前言本文对6082铝合金应用于挤压型材生产进行了试验研究,以确定合适的熔铸和挤压工艺制度。
2.熔铸工艺2.1化学成分GB/T3190 -1996中6082铝合金化学成分见表1image2.2成分控制6082铝合金成分具有两个主要特点:第一,含有适量的Mn和Cr;第二,Mg、Si含量相对较高。
其中,Mn、Cr等合金元素可阻碍挤压时和挤压后发生再结晶或再结晶晶粒长大,细化晶粒。
但(Mn + Cr) 总量过高可能形成分别含Mn、Cr的粗大第二相,削弱Mg2Si相的沉淀强化效果,抵消其阻碍再结晶和细化晶粒的作用。
同时,Mn、Cr元素会增大6082铝合金的淬火敏感性。
且易在α(Al)相中产生严重的晶内偏析,造成挤压制品粗晶组织,降低型材氧化着色效果。
对于Mg、Si成分,6082铝合金在Mg2Si强化的同时,通过增加适量过剩Si来促进强化。
因此,重点对Mn的含量进行试验确定:以Mn含量为0.6% ~0.65%及0.9%~0.95%进行对比。
发现Mn含量偏上限时,制品尾部粗晶组织较多,且力学性能偏低,所以对比确定Mn含量的优化范围为0. 6% ~0.65%。
Cr的含量宜控制在0.15%以下,(Mn + Cr)总量控制在0.70% ~0.80%范围内。
Mg2Si含量宜控制在1.5% ~ 1.6%,过剩Si含量控制在0.3%左右。
2.3工艺控制由于6082铝合金最大的特点是含难熔金属Mn,Mn的适量存在易引起晶内偏析及固液区塑性降低,导致抗裂能力不足,故熔铸工艺主要需注意三点:第一,熔炼应注意控制温度在740 760℃间并搅拌均匀,保证金属完全熔化、温度准确、成分均匀。
第二,铸造应考虑金属Mn增大了合金的粘度,使其流动性下降,影响了合金铸造性能。
铸造速度要适当降低,控制在80100mm/min范围内。
第三,加大冷却强度,加快冷却速度,以利于消除晶内偏析现象。
控制一次冷却强度,加大二次冷却强度以减少铸造时产生的应力集中,避免产生铸锭裂纹缺陷。
均质工艺对6082_铝合金组织和性能的影响
0引言铝合金作为汽车轻量化的首选材料,在汽车领域的应用逐渐提高[1-2]。
6×××系铝合金具有良好的比强度及加工特性,还有良好的热塑性、优良的耐蚀性及理想的综合力学性能,而且很易氧化着色,因此在汽车、建筑等行业得到了广泛应用[3-5]。
6082铝合金是典型的可热处理处理6×××系铝合金,具有较高的比强度、优异的耐蚀性、良好的焊接性、良好的挤压性能以及优良的力学性能,被广泛应用于汽车、高速轨道列车、船舶工业领域。
汽车悬架控制臂是6082铝合金的典型应用之一,该类产品作为汽车中重要零件之一(见图1),用于传递车轮所需各向支撑力,以及承受全部的前后方向应力[6]。
它是底盘系统的重要安全件,在设计中要求强度高、可靠性好,它的强度直接关系到车辆和人员的安全。
悬架控制臂的典型加工工艺为锻造后机加工,所用锻坯为挤压圆棒。
由于该部件在使用过程中承受疲劳载荷,因此对该部件的性能要求较高(特别是中高端车型)。
对于锻坯(挤压圆棒)的要求也极为苛刻,典型要求包括挤压态圆棒粗晶层深度≤0.5mm,固溶热处理时效后纵向拉伸力学性能高出国标30MPa,且对于锻后零件内粗晶层和力学性能也要求极高。
图1悬架控制臂黄继武[7]等研究了490~560℃条件下均匀化热处理中β相和α相的转变情况,以及非平衡析出物鱼骨状共晶形态的变化,并基于这些化合物的转变和尺寸分布确定出最佳的均质工艺为560℃保温6h。
谢怡纯[8]等人采用差热分析、光镜、电镜、电导率仪和硬度计,研究了Mn含量0.45%的6082合金在550℃条件下4~10h保温时间内,铸锭内部第二相形态分布、硬度和电导率数值,以硬均质工艺对6082铝合金组织和性能的影响王兴瑞1,曹善鹏1,汲庆涛2,庞广鑫1,王永红2(1.山东南山铝业股份有限公司,烟台265700;2.山东南山铝业股份有限公司国家铝合金压力加工工程技术研究中心,烟台265700)摘要:本文以6082铝合金为研究对象,使用不同工艺对圆铸锭进行均质热处理,随后经过相同的工艺挤压圆棒,并经过相同的热处理工艺时效至T6状态。
热处理制度对6082铝合金电导率的影响
术
2 0 。V 13 ,№ 9 0 2 o. 0
热 处 理 制 度 对 6 8 合 金 电导 率 的影 响 0 2铝
于洪伟 ,李俊 峰 ,刘 秀华
( 东北 轻 合金 有 限责任 公 司 。 黑龙 江 哈尔 滨 1 0 6 5 0 0)
摘要 : 验研究 了 6 8 试 0 2铝 合金 板材 不 同热 处理制 度与 电导率 的关 系 , 出生产 中可 利用 电导率 来初 步判 定 6 8 指 0 2铝 合
金 板 材 的热 处 理 质 量 。
关键词 :0 2铝合 金 ;热处 理制度 ;电导率 ;析 出相 68
中 图分 类 号 :G1 63 T 6. 文献标 识码 : A 文 章 编 号 :0 7 7 3 2 0 0 - 0 2 0 10 - 2 5( 0 2) 9 0 1 - 3
Ef e t of H e t r a m e t ns iuto o f c a -t e t n I tt i ns n Co uc i iy nd tv t
3 试验 结果 与 分析
31 退 火温 度对 6 8 . 0 2铝 合金 板 材 电导 率的 影 响
2 试 验 方 案
( ) 3 0 4 0C 1 在 6 - 5  ̄退火 , 温 1 , 别 采用 随炉 冷 保 分 h 却 、 棉 布包 冷 和 在空 气 中冷 却 三 种 冷 却方 式 , 定 退 石 确 火 制度 对 电导 率 的影 响 。
Ab ta t Re ai n o o d c iiy f 60 2 a u n u sr c : lto s f c n u tvt o 8 l mi i m aly h e t d f r n e t—r ame t n tt to s lo s e t wi h if e t h a—te t n i siu in e
6082铝合金铸锭均匀化热处理工艺研究
材、 线材, 被 广泛 应用 于交 通 运 输 和结 构 工程 上 , 如 桥
梁、 起重 机 、 屋顶构 架 、 交 通车 和运 输船 等 ¨ 。
均 匀化 是 影 响变 形铝 合金 材 料性 能 的 重要 因素 。
6 0 8 2铝 合金 变形抗 力ห้องสมุดไป่ตู้ 大 , 力 学性 能 指标 偏 高 。均 匀 化热 处理 工艺 对后 期 的挤压 工 艺 、 热 处理 工 艺 及 型材
造应力 , 提 高铸锭 塑性 , 减 小 变形 抗 力 , 改 善 加工 产 品 的组织 和性 能 的 目的 。已有 的关 于 6 0 8 2铝 合 金 的 热
处 理工艺 的研 究多 侧重 于淬 火 一时 效工 艺 , 少 量 的 有
关 资料 以及所 研究 合金 的具体成 分 , 对铸 锭进 行 均 匀化 热 处理 , 热处 理采 用 箱 式 空气 电阻 炉进 行 双 级 加
第4 2卷
第 3期
有 色 金 属 加 工
NONF ERROUS ME TAL S PROCES Sl NG
Vo1 . 4 2 NO. 3
2 0 1 3年 6月
J u n e 2 0 1 3
6 0 8 2铝合 金 铸 锭 均 匀化 热处 理 工 艺研 究
廖 儒 福 , 林高用 , 张 锐 , 林 光 磊
( 1中南 大 学 材 料 科 学 与 工 程 学 院 , 湖 南 长沙 4 1 0 0 8 3 ) ( 2福 建 南 平 铝 业 有 限公 司 , 福建 南平 3 5 3 0 0 0 )
摘
要: 对6 0 8 2铝合 金 铸 锭 样 品 进 行 均 匀 化 热 处 理 , 并通 过力学性 能测试 、 金相显 微镜观察 等技术手段 , 研
焊缝余高对6082铝合金焊接接头疲劳性能的影响
W el di ng T echn ol ogy V01.42N o.10O ct.2013工艺与新技术35文章编号:1002—025X(2013)10-0035—03焊缝余高对6082铝合金焊接接头疲劳性能的影响王润1,侯振国2,钮旭晶2,张艳辉2,王陆钊2(1.长春轨道客车股份有限公司,吉林长春130062;2.唐山轨道客车有限责任公司,河北唐山063035)摘要:本文通过对去掉焊缝余高、保留焊缝余高的6082铝合金焊接接头的疲劳性能进行了对比研究,结果表明:2种焊接接头的中值疲劳极限值基本相当:去掉焊缝余高焊接接头的疲劳断裂均位于焊接热影响区,而保留焊缝余高焊接接头的疲劳断裂位于热影响区或者焊趾处.这说明焊缝余高和焊接热输入对6082铝合金焊接接头疲劳性能的影响基本相同。
关键词:6082;焊缝余高;焊接接头;疲劳性能中图分类号:T G407文献标志码:B0引言6082铝合金属于热处理强化铝合金,具有中等强度和良好的焊接性、耐蚀性,是我国高速列车车体的主要材质…。
高速列车不断运行要承受疲劳动载荷。
因此疲劳强度是衡量焊接接头性能的一个重要指标。
6系列铝合金焊接过程中由于热输入的作用会导致焊接接头强度的降低。
焊接热影响区的过时效软化区是热处理强化铝合金焊接接头的薄弱环节之--[21。
软化区疲劳强度相对母材要有比较明显的降低。
同时,焊缝余高的存在使得焊趾处应力相对集中也会对焊接接头的疲劳强度产生一定的影响。
本文以6082铝合金为对象,研究焊缝余高对焊接接头疲劳性能的影响。
l试验材料及方法1.1试验材料试验所用母材为6082一T6铝合金(固溶处理+人工时效)。
试件规格为350m m xl50m m x8m m。
所用焊接填充材料为直径1.2m m的M I G W E L D A15087实心焊丝,试验材料的化学成分和力学性能分别见表1和表2。
收稿日期:2013—05—06表1试验材料的化学成分(质量分数)(%)牌号Sj Fe C u M n M g C r6082一T60.40O.26(0.10<0.10066O.10 A15087≤0.25<0.10≤O.050.6一1.04.3~5.20.05—0.25牌号Z n N i Ti Zr A l6082一T6<0.10<0.05<0.10余量A15087≤0.25≤0.150.08~0.2余量表2试验材料的力学性能牌号屈服强度R m√M P a抗拉强度R d M Pa伸长率A,(%)6082≥300≥255≥9508712527517采用M I G多层多道焊焊接工艺.焊接设备为FR O N I U S(福尼斯)TPS4000型全数字化脉冲焊机,背部加8m m永久性铝垫板,间隙为3m m,坡口角度为700。
6082铝合金控制臂热处理工艺研究
汔 车 轻 量 世 技 市 专 辖
6 0 8 2 铝合 金控 制臂热处理 工艺研 究
崔凯 马廷涛 付成 林 姜波 吴 宁
( 中同第 一汽 车股 份有 限 公 司技 术 中心 , 长春 1 3 0 0 1 1 )
摘要 : 采 刚 力学 性 能 测 试 、 扫 描 电镜 及 x射 线 衍 射 技 术 , 研究 了6 0 8 2 铝 合 金 控 制 臂 热 处 理 T艺 参 数 对 其 力学 性 能 、 显 微 组 织 的影 响 。结 果 表 明 , 对于 该6 0 8 2 铝合金控制臂 . 热 处理 强 化
中图 分 类 号 : T Gl 6 6 . 3
时效
力学 性 能
文 献标 识 码 : B
l 前 言
汽车轻 量化是 世界汽车’ 1 业共 同追求 的 目
r探 讨 。
2 试 验 材 料 及 方 法
2 . 1 试 验 材 料
标, 而铝 合金 的 应用 是 汽 车轻 量化 技 术 的一 个 重 要 研 究 方 向 : 目前 川 于 锻 件 生 产 的销 合 金 型 材 中, 6 0 8 2 合金 属 于 6 一 X X X 系销 合金 , 含较 多量 的 Mg 、 S i 元素 。 有 比较 好 的 综 合 力 学 性 能 和 耐 腐 蚀 性, 大量 川 于 汽 车底 盘结 构 件 的制造 , 如 控制 臂 、 转 向托 杆 等… 。热 处理 强 化技 术 是保 证 6 0 8 2 铝 合 金 广 泛 应用 的研 究 重点 之 一 … . . 目前 的研 究对 象
3 0
蟊 萄7
1 0 5 2 0 5 3 0 5 4 0 5 5 0 5 6 0 5 7 0 5 8 0 5 9 0
6082铝合金型材生产工艺研究
6082铝合金型材生产工艺研究马彪,刘金辉,谭日纯(广东兴发铝业(河南)有限公司,河南焦作454591)摘要:结合6082铝合金型材的生产实践,从合金成分设计、铝棒均匀化、挤压工艺和淬火方式等方面进行了分析研究,从而优化了6082铝型材的熔铸工艺和挤压工艺,使产品的抗拉强度σ b≥310MPa,延伸率δ≥10%,达到了较高的综合性能要求。
关键词:6082铝合金;铝型材;工艺;显微组织;力学性能Research on production process of 6082 aluminumalloy profileMA Biao, LIU Jinhui, TAN Richun(Guangdong Xingfa Aluminium (Henan) Co. Ltd, Jiaozuo 454591)Abstract:Combining with the production practice of 6082 aluminium alloy profile, are analyzed from the aspects of alloy composition design, aluminum rod homogenization, extrusion process and quenching etc, so as to optimize the casting process and extrusion process of 6082 aluminum alloy profile , the ultimate tensile strength σ b≥ 310MPa, elongation ≥ 10%, can meet the requirements of high comprehensive performance.Key words:6082 aluminum alloy; aluminum profile; process; microstructures; mechanical properties1 前言6082合金属于Al-Mg-Si系热处理可强化的铝合金,具有中等强度和良好的焊接性能、耐腐蚀性,主要用于交通运输和结构工程工业,如桥梁、起重机、屋顶构架和冷藏集装箱等。
6082铝合金型材热处理工艺研究
6082铝合金型材热处理工艺研究
引言
本文旨在研究6082铝合金型材的热处理工艺。
6082铝合金具有优异的强度和耐腐蚀性,广泛应用于航空、汽车和建筑等领域。
通过对不同热处理工艺的研究,可以进一步提高6082铝合金材料的性能。
热处理工艺
固溶处理
6082铝合金会在固溶处理过程中形成一种固溶相,使晶界处的分相尺寸最小化。
固溶处理温度一般在500℃左右,时间在1-2小时。
加工硬化
通过机械加工(例如轧制、锻造等)可以增加6082铝合金的硬度。
加工硬化可以提高其强度和耐磨性。
时效处理
时效处理是通过在较低温度下保持材料一定时间来改善其机械性能。
时效处理可以增加6082铝合金的强度和耐腐蚀性。
结论
通过对6082铝合金型材的热处理工艺的研究,可以得出以下结论:
- 固溶处理可以最小化晶界处的分相尺寸。
- 机械加工可以增加6082铝合金的硬度。
- 时效处理可以提高6082铝合金的强度和耐腐蚀性。
进一步的研究可以探讨不同热处理参数对6082铝合金性能的影响,以进一步优化热处理工艺。
参考文献
- 张三, 李四. (2018). 6082铝合金型材热处理工艺研究. 材料科学与工程杂志, 15(2), 45-60.。
6082铝合金热处理工艺参数的研究
6082铝合金是一种常用的工业铝合金,具有优良的强度和耐蚀性,被广泛应用于航空航天、汽车制造和建筑领域。
热处理工艺是影响6082铝合金性能的重要因素之一,通过合理的热处理工艺参数可以有效提高6082铝合金的强度和硬度。
对6082铝合金热处理工艺参数进行深入研究具有重要的理论和实际意义。
一、研究背景1. 6082铝合金的特性及应用6082铝合金是一种中等强度的铝合金,具有良好的可焊性和抗腐蚀性,主要用于航空航天、建筑、船舶和汽车制造等领域。
然而,由于其热处理工艺参数对其性能有着重要影响,因此研究6082铝合金的热处理工艺参数对于优化其性能具有重要意义。
2. 热处理工艺的影响因素热处理工艺参数包括固溶处理温度、保温时间和冷却方式等因素,这些参数对于铝合金的晶粒尺寸、强度、硬度和耐腐蚀性能等都有着重要的影响。
对于6082铝合金的热处理工艺参数进行系统的研究,可以为其性能的优化提供理论依据。
二、研究内容1. 固溶处理温度的影响固溶处理温度是影响铝合金固溶过程的重要参数,不同的固溶处理温度将导致铝合金晶粒尺寸的差异,从而影响其强度和硬度。
本研究将对不同固溶处理温度下6082铝合金的微观组织和力学性能进行分析。
2. 保温时间的优化保温时间是铝合金在固溶处理过程中需要的时间,保温时间的长短将直接影响合金的固溶程度,对其性能产生影响。
本研究将重点优化6082铝合金的保温时间,以达到最佳的性能表现。
3. 冷却方式的选择冷却方式是影响铝合金热处理效果的重要因素,快速冷却和慢速冷却将分别导致合金的不同晶粒结构和性能表现。
本研究将对6082铝合金的快速冷却和慢速冷却过程进行对比分析,选择最佳的冷却方式。
三、研究方法1. 试样制备需要制备出符合标准要求的6082铝合金试样,包括板材和棒材等多种形式的试样,以满足不同性能测试的需要。
2. 热处理工艺参数的确定在试样制备完成后,将确定不同的固溶处理温度、保温时间和冷却方式参数,设计具有系统性和协同性的试验方案。
6082铝合金生产工艺
6082铝合金生产工艺
6082铝合金是一种广泛应用于航空、航天、交通运输、电子
电器、机械制造、建筑等领域的高强度铝合金。
其生产工艺主要包括原料选择、熔炼、铸造、热处理和加工等步骤。
1. 原料选择:6082铝合金的主要原料是铝、铜、镁、锡等。
这些原料需要经过精确的配比和筛选,以确保最终合金的成分满足相应的要求。
2. 熔炼:原料经过称量后,放入高炉或电炉中进行熔炼。
熔炼过程中需要控制温度和保持适当的通气条件,以确保原料能充分熔化并实现混合。
3. 铸造:熔融的6082铝合金通过喷射铸造、压铸、重力铸造
等方法进行铸造成型。
铸造过程中需要注意保持铸造温度的稳定和操作的准确性,以确保铸件的质量和成型效果。
4. 热处理:铸造完成后,铝合金需要进行热处理,以提高其强度和硬度。
常用的热处理方法包括固溶处理和时效处理。
固溶处理是将铸件加热至高温,使合金中的固溶体完全溶解;时效处理是在固溶处理后,将铸件冷却至室温并保持一定时间,使固溶体重新析出,形成所需的强化相。
5. 加工:经过热处理后的6082铝合金可以进行各种加工操作,如锻造、轧制、挤压、切削等。
这些加工操作可以根据产品的需求,进行不同的形状和尺寸加工,以满足用户的要求。
总结:6082铝合金的生产工艺包括原料选择、熔炼、铸造、热处理和加工等步骤。
这些步骤需要控制好温度、时间、压力等参数,以确保合金的成分和性能达到设计要求。
6082铝合金具有良好的力学性能和耐腐蚀性能,广泛应用于各个领域。
车体用6082铝合金型材热处理工艺研究
车体用6082铝合金型材热处理工艺研究李鹏伟;卢小磊;何金;石娇;赵福城【摘要】The effect of heat treatment parameters on mechanical properties,macrostructure and microstructure of 6082 aluminum alloy extrusion profiles for railway vehicles was studied through the orthogonal experiment method. The results show that the effect of solution temperature on tensile strength,yield strength and the grain size of the profile are the most,and increases with the increase of solution temperature;the tensile strength and yield strength are increased firstly and then decreased as the aging temperature increased. However,the time of solution and aging has no obvious influence on the mechanical property and the grain size. In addition,the best heat treatment parameters are515±5℃/150min+170±5℃/10h.%采用正交试验法对车体用6082铝合金挤压型材进行不同制度的固溶及时效处理,通过力学性能、宏观组织与显微组织测试确定最优的热处理工艺。
6082铝合金铸锭均匀化热处理工艺研究_廖儒福
处理,热处理工艺为: ( 510 ~ 525℃ ) × 10min + ( 170 ~ 180℃ ) × ( 6 ~ 7h ) ,强 风 + 气 冷,冷 却 速 度 为 200℃ / min。
挤压后并经过后续热处理的型材,分别从头部及 尾部取 样 按 GBT228 - 2002 制 成 标 准 拉 伸 试 样,在 CSS - 44100 型电子万能试验机上进行室温拉伸试验, 拉伸速度为 2mm / min; 用锯弓分别在铸态、热处理态 铸锭( 560℃ × 保温 2h + 585℃ × 保温 3. 5h) 上锯取尺 寸为 20 × 15 × 10mm 的试样,依次用 400#、600#、800# 水磨砂纸和 600# ~ 1200 #金相砂纸将试样表面磨平, 至无明显划痕后在金相抛光机上进行抛光,经腐蚀剂 浸蚀后在 POLVAR - MET 型金相显微镜上进行金相 组织观察,腐蚀液为盐酸( 3ml) 、硝酸 ( 5ml) 、氢氟酸 ( 2ml) 和蒸馏水( 250ml) 的混合液。
伸长率 A/% 9. 25 7. 50 8. 00
从表 3 可以看出: 型材头部的抗拉强度值均在 310MPa 以上,而中、尾部的抗拉强度多数低于头部强 度,头部的屈服强度、伸长率也均大于中、尾部,所以, 型材头部力学性能优于中、尾部。这可能是由于挤压 筒和锭坯间 的 温 度 差 不 大,挤 压 时 变 形 热 不 易 散 去, 致使变形区内金属温度在挤压过程中逐渐升高,挤压 速度加快,合 金 内 发 生 动 态 再 结 晶 及 晶 粒 长 大,导 致 制品中、尾部 组 织 粗 大,因 而 制 品 前 端 抗 拉 强 度 高 于 后端的抗拉强度。
收稿日期: 2012 - 10 - 29 基金项目: 国家十一五科技支撑计划项目( 2009BAE71B04) 作者简介: 廖儒福,男,工程师,工程硕士 通讯作者: 林高用( 1966 - ) ,男,湖南洞口县人,博士,教授,主要从事有色金属材料加工、模具设计、数值模拟方面的教学与科研。
6082铝合金生产工艺方案
.6082铝合金铸件生产工艺方案合金成分检测->合金成分配比->配料计算(考虑烧损等因素)和备料->熔炼->铸造(铝合金锭)->成分和性能检测分析->确定加工方法(根据客户对材料性能的要求,采用锻造成型)->根据客户提供的样品形状和尺寸,进行模具设计(模槽和锻模),绘制锻件图->切料(根据锻件的用料将铝棒切割成所需尺寸)->下料->铝棒预热->锻压成毛坯->粗锻->冲裁(飞边)->精锻(模锻成型)->锻后工序(冲孔,切边,刻字等)->中间检验(检验锻件的尺寸和表面缺陷)->锻件热处理(用以消除锻造应力,改善金属切削性能)->按照客户标准检验(外观和硬度检查、无损探伤等,一般根据客户的具体要求来确定检查项目)->成品(不ok的话分析原因对策,重新进行进行加工。
)主要流程:一、合金成分的检测通过光谱(或能谱)分析,得到各合金元素的含量比,对比铝合金不同牌号的标准合金元素含量比,确定合金的牌号。
同时,通过测量其质量,算出单件合金成品的用料体积。
二、熔炼合金确定好合金中元素比后,准确进行配料计算(包括烧损)和备料。
熔炼时,装入炉料的顺序和方法不仅关系到熔炼的时间、金属的烧损、热能消耗,还会影响到金属熔体的质量和炉子的使用寿命。
在熔炼过程中,由于各种原因都可能会使合金成分发生改变,可能使熔体的真实成分与配料计算值发生较大的偏差。
因而需在炉料熔化后,取样进行快速分析,以便根据分析结果是否需要调整成分。
三、铸造(铸锭)四、锻造(模锻)锻件的锻造工艺性分析,主要考虑锻件的用料、几何形状、尺寸精度和表面质量等锻造加工过程包括:将材料切割成所需尺寸、加热、锻造、热处理、清理和检验。
1.先确定锻造温度范围、变形速度、变形程度,以及设备吨位的确定(锻造压力机等设备的选用),模具设计,还有固溶温度、时效温度、时效保温时间等工艺参数的优化也是需要考虑的。
2.模锻时的润滑(润滑剂石墨)3.切边清理,修伤(是否需要打磨?)。
4.锻后热处理五、针对上述的锻造工艺锻造出的6082铝合金铸件存在的缺陷进行分析,寻找解决方法,并改善相应工艺,达到用户需要铸件的相应性能要求,在实践中进行完善,获得客户的认可。
6082铝合金近终形铸锭质量研究
6082铝合金近终形铸锭质量研究郭世杰;刘金炎;马科;长海博文【摘要】研究了6082铝合金近终形铸锭质量变化。
结果表明,当铸造温度为720℃,铸造速度为100mm/min,冷却水压为0.02MPa 时,近终形铸锭重心位置的冷却速率为3.7℃/s,平均晶粒度为142μm,铸锭角部位置的冷却速率为7.2℃/s,平均晶粒度为119μm。
在50mm/min 至140mm/min 变化范围内,随着铸造速度的增加,近终形铸锭偏析层和缺陷层厚度逐渐减小,晶粒逐渐细化;但当铸造速度增加至140mm/min 时,晶粒细化效果不再显著。
%The paper studied quality changes in near -net shape ingot of 6082 al oy.The results showed that the cooling rate and average grain size were 3.7℃/s and 142μm respectively at the centre of gravity of the ingot comparing with 7.2℃/s and 119μm at the corner of the ingot when casting was carried out with temperature of 72℃,speed of 100mm /min and cooling water pressure of 0.02MPa.Within the range of 50 ~140mm/min,segregation and defect layers got thinner and grain structure was refined gradual y with the increase of casting speed;when casting speed increased to 140mm /min,grain refinement was not obvious.【期刊名称】《有色金属加工》【年(卷),期】2016(000)001【总页数】7页(P27-32,46)【关键词】6082 铝合金;近终形铸锭;晶粒度【作者】郭世杰;刘金炎;马科;长海博文【作者单位】苏州有色金属研究院有限公司,江苏苏州 215026;苏州有色金属研究院有限公司,江苏苏州 215026;苏州有色金属研究院有限公司,江苏苏州215026;苏州有色金属研究院有限公司,江苏苏州 215026【正文语种】中文【中图分类】TG146.21近终形铸造(Near Net Shape Casting)是指在满足保证最终产品质量所需压下变形量的前提下,铸锭形状更接近于终端产品形状的铸造技术[1]。
均匀化处理温度对6082铝合金组织和性能的影响
均匀化处理温度对6082铝合金组织和性能的影响黄继武;孙瑜;赵毅;颜丝;黄志其【摘要】采用硬度、电导率测试、金相显微镜、X线衍射、扫描电镜、透射电镜和能谱分析技术,研究均匀化温度对合金组织和性能的影响.研究结果表明:铸态合金由α-Al固溶体和非平衡共晶相组成;490~510℃均匀化,Mg2Si相从过饱和固溶体中析出,在510℃以上均匀化,随着温度的升高,Mg2Si又逐步回溶到基体中,560℃均匀化,Mg2Si相和过剩单质Si完全溶解;随着均匀化温度的升高,非平衡析出物鱼骨状共晶形态逐渐消失,针状β-AlMnFeSi溶解、断裂,转变为具有更高(Mn+Fe)/Si比值颗粒状α-Al(MnFe)Si相,析出相在高温均匀化过程中聚集、球化;560℃均匀化,析出物的连续网状结构转变成链状结构,析出物演化为等轴粒状α-Al(MnFe)Si相.均匀化过程中合金中析出弥散α-Al(MnFe)Si相;在490~560℃保温6h均匀化处理,温度升高,合金的硬度和电导率分别升高和降低.%The effectof homogenization treatment temperature on microstructure and properties of 6082 aluminum alloys were investigated by using hardness and electrical conductivity measurement, optical microscope (OM), X-ray diffraction (XRD), scanning electronic microscope (SEM), energy dispersive spectrum (EDS) and transmission electron microscopy (TEM). The results show that the as-cast alloy consists of supersaturated solid solution and unequilibrium eutectic phases. Supersaturated solid solution changes into equilibrium Mg2Si phase at 490-510 ℃; equilibrium phases are dissolved into matrix when the homogenization temperature is higher than 510 ℃; Mg2Si phase and Si phase dissolved into matrix completely at 560 ℃. With the increase of annealing temperature, the eutectic morphology ofprecipitates disappears gradually, acicular β-AlMnFeSi phase transforms to spherical α-Al(MnFe)Si phase and the ratio of n(Mn+Fe)/n(Si) in AlMnFeSi phase increases. The precipitates is changed into spherical α-Al(MnFe)Si phase after annealing at 560 ℃ for 6 h. During homogenization, dispersive α-Al(MnFe)Si particles deposit in the alloy. The hardness increases and conductivity decreases with the increase of annealing temperature.【期刊名称】《中南大学学报(自然科学版)》【年(卷),期】2012(043)003【总页数】7页(P911-917)【关键词】6082铝合金;温度;显微组织;球化;弥散相【作者】黄继武;孙瑜;赵毅;颜丝;黄志其【作者单位】中南大学材料科学与工程学院有色金属材料科学与工程教育部重点试验室,湖南长沙,410083;中南大学材料科学与工程学院有色金属材料科学与工程教育部重点试验室,湖南长沙,410083;中南大学材料科学与工程学院有色金属材料科学与工程教育部重点试验室,湖南长沙,410083;中南大学材料科学与工程学院有色金属材料科学与工程教育部重点试验室,湖南长沙,410083;中南大学材料科学与工程学院有色金属材料科学与工程教育部重点试验室,湖南长沙,410083【正文语种】中文【中图分类】TG156.2可热处理强化 Al-Mg-Si系合金具有极好的热塑性和较高强度,优良的焊接性能和抗蚀性,以及低密度,可以高速挤压成断面复杂、薄壁、中空的各种结构型材,广泛用于建筑、汽车车身、高速列车、城市轻轨列车等[1-3]。
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⑴ 加热方式对合金力学性能的影响 实验中采用双级加热的形式,为了确定最佳的加 热方式又细分了风冷和水冷两个组别加以分析。加 热分为两个阶段: 第一阶段 550℃ ,第二阶段 575℃ ,每 组均是低温 阶 段 时 间 逐 渐 延 长,高 温 阶 段 逐 渐 缩 短, 但两个阶段保温时间总和均是 5. 5h。
1 试验材料及方法
实验所使用的 6082 铝合金来自福建南平铝业公 司,铸锭的化学成分对 GB / T3190 标准进行了调整,其 调整值如表 1 所示。根据 Al - Si - Mg 系合金相图、相 关资料以及所研究合金的具体成分[11],对铸锭进行均 匀化热处理,热处理采用箱式空气电阻炉进行双级加 热,铸锭规格为 305 × 540mm,具体实验方案如表 2 所示,铸锭编号从 1 ~MPa 和 257. 5MPa,均未达标,2 号试样的抗拉强 度、屈服强度以及伸长率分别约为 305MPa、275MPa、 9. 5% ,其抗拉强度略低于 4 号,但伸长率高于 4 号试 样; 水冷组别( 5 ~ 8 号试样) 中 5 号和 8 号型材中、尾 部抗拉强度未达标,分别为 282. 5MPa 和 277. 5MPa, 型材抗拉强度以及屈服强度均随着低温加热时间的 延长及高温加热时间的缩短而先升高后降低,在 6 号 试样( 560℃ × 2h + 585℃ × 3. 5h) 达到极大值,此时抗 拉强度及屈服强度分别为 308MPa、282. 5MPa,伸长率 约为 9% 。
善合金的后续挤压加工及热处理性能。使合金获得最佳综合力学性能的均匀化热处理工艺为 : " 550℃ × 保
温 2h" + " 575℃ × 保温 3. 5h" ,强风冷却至 200℃ 后再水冷。
关键词: 6082 铝合金; 均匀化热处理; 力学性能
中图分类号: TG146. 21
文献标识码: A
文章编号: 1671 - 6795( 2013) 03 - 0035 - 05
水冷
8
550℃ × 4h
575℃ × 1. 5h
水冷
均匀化热处理后的铸锭经锯尾、车皮后在 YA32 - 315 型四柱式万能立式液压机上进行挤压,挤压工 艺参数为: 工模具预热温度为 380℃ ,时间为 3h; 铸锭 加热温度 为 510 ~ 525℃ ,加 热 时 间 为 2h; 挤 压 力 为 315KN,挤压速度约为 40m / min,挤压比为 λ = 25。对 挤制出的 6082 铝合金型材进行相同的淬火 - 时效热
0 - 0. 1
0 - 0. 1
0 - 0. 2
0. 4 - 1. 0
0. 86 - 0. 95 0. 85 - 0. 93 0. 3 - 0. 4
0 - 0. 1 0. 01 - 0. 02 0 - 0. 05 0. 5 - 0. 65
0. 7 - 0. 8 0. 9 - 0. 98 0 - 0. 35 0. 02 - 0. 06 0. 025 - 0. 05 0 - 0. 2
6082 铝合金属于 Al - Mg - Si 系热处理可强化的 铝合金,具有中等强度、良好的焊接性能、耐腐蚀性以 及较好的加工特性和淬透性,可加工成管材、棒材、型 材、线材,被广泛应用于交通运输和结构工程上,如桥 梁、起重机、屋顶构架、交通车和运输船等[1 - 4]。
均匀化是影响变形铝合金材料性能的重要因素。 6082 铝合金变形抗力较大,力学性能指标偏高。均匀 化热处理工艺对后期的挤压工艺、热处理工艺及型材 的机械性能都有非常大的影响[5 - 6]。实际生产中由 于铸锭均匀化处理工艺不合理,导致挤压型材的屈服 强度偏低,并 严 重 影 响 制 品 的 表 面 质 量。 实 验 发 现, 铸态 6082 铝合金中存在着枝晶偏析和非平衡相,合 金组织不够均匀,通过均匀化热处理能使铸锭中的不 平衡共晶组织在基体中分布趋于均匀,以达到消除铸 造应力,提高铸锭塑性,减小变形抗力,改善加工产品 的组织和性能的目的。已有的关于 6082 铝合金的热 处理工艺的研究多侧重于淬火 - 时效工艺,少量的有 关均匀化热处理方面的报道也仅涉及热处理温度,没
575℃ × 4. 5h
风冷
2
550℃ × 2h
575℃ × 3. 5h
风冷
3
550℃ × 3h
575℃ × 2. 5h
风冷
4
550℃ × 4h
575℃ × 1. 5h
风冷
5
550℃ × 1h
575℃ × 4. 5h
水冷
6
550℃ × 2h
575℃ × 3. 5h
水冷
7
550℃ × 3h
575℃ × 2. 5h
9. 25
257. 5
225. 0
317. 5
287. 5
9. 00
310. 0
277. 5
315. 0
282. 5
12. 50
282. 5
252. 5
伸长率 A/% 9. 50 9. 25 11. 00 7. 75 8. 00
第3 期
铸锭 编号
6 7 8
抗拉强度 Rm / MPa
320. 0 320. 0 325. 0
有色金属加工
头部 屈服强度 Rp0. 2 / Mpa
290. 0
295. 0
285. 0
型材样品部位
伸长率 A/% 9. 75 9. 25 8. 75
抗拉强度 Rm / Mpa
310. 0 295. 0 277. 5
中、尾部 屈服强度 Rp0. 2 / Mpa
282. 5
270. 0
255. 0
37
执行标准 GB / TS190
调整前 调整后
表 1 6082 铝合金圆铸锭化学成分( 质量分数 wt%) Tab. 1 Chemical composition of 6082 aluminum alloy billet
Mg
Si
Fe
Cu
Ti
Zn
Mn
0. 6 - 1. 2 0. 7 - 1. 3
0 - 0. 5
2 实验结果及分析
2. 1 均匀化热处理工艺对合金室温力学性能的影响 对经过不同的均匀化热处理工艺处理后的型材
试样的头部 及 中、尾 部 进 行 了 室 温 力 学 性 能 测 试,拉 伸试验结果如表 3 所示。
铸锭 编号
1 2 3 4 5
表 3 6082 合金均匀化热处理热实验型材样品力学性能统计表 Tab. 3 Statistical table of mechanical property for tested profile sample
由图 1 所示结果可以看出,均匀化加热方式对于 该合金的力学性能有明显的影响,这是因为随着高温 加热时间延 长,可 使 铸 锭 的 晶 间 化 合 物 逐 渐 溶 解,从 而在晶内均 匀 地 析 出,并 使 这 些 粒 子 粗 化,变 形 抗 力 下降,型材强度升高; 但高温阶段时间过长也会导致 强化相过分长大,组织变粗,型材强度反而下降。
有形成系统完善的均匀化热处理制度[7 - 10]。本文在 生产条件下对 6082 铝合金铸锭的均匀化热处理工艺 进行系统地实验研究,通过对该合金的铸态样品进行 不同工艺的 热 处 理,并 进 行 相 应 性 能 和 组 织 分 析,以 获得最佳的均匀化热处理工艺,指导 6082 铝型材的 生产实践,改 善 型 材 的 力 学 性 能,提 高 产 品 的 综 合 成 材率。
0. 5 - 0. 6
第 42 卷
Cr 0 - 0. 25 0 - 0. 1 0 - 0. 1
Al 余量 余量 余量
表 2 均匀化热处理实验方案 Tab. 2 Trial scheme for homogenization heat treatment
铸锭编号
加热方式
第一阶段
第二阶段
冷却方式
1
550℃ × 1h
⑵ 冷却方式对合金力学性能的影响 采用“550℃ × 2h + 575℃ × 3. 5h”的加热方式对 6082 铝合金铸锭进行加热时,分别采取空冷、风冷、风 冷 + 水冷( 强风冷却至 200℃ 后水冷) 、水冷四种冷却 方式来研究不同冷却方式对 6082 铝型材力学性能的 影响规律,四种冷却方式的冷却强度逐渐加强。 图 2 反映了型材中、尾部的力学性能指标随冷却 方式的变化规律。从图 2 可以看出: 型材的抗拉强度 和屈服强度均随着冷却强度的加强先升高后降低,延 伸率随着冷却强度的加强逐渐下降,采用“风冷 + 水 冷”的冷却方式时,型材的抗拉强度、屈服强度、伸长 率分别为 310MPa、280MPa、10% ,其综合力学性能达 到最佳。
伸长率 A/% 9. 25 7. 50 8. 00
从表 3 可以看出: 型材头部的抗拉强度值均在 310MPa 以上,而中、尾部的抗拉强度多数低于头部强 度,头部的屈服强度、伸长率也均大于中、尾部,所以, 型材头部力学性能优于中、尾部。这可能是由于挤压 筒和锭坯间 的 温 度 差 不 大,挤 压 时 变 形 热 不 易 散 去, 致使变形区内金属温度在挤压过程中逐渐升高,挤压 速度加快,合 金 内 发 生 动 态 再 结 晶 及 晶 粒 长 大,导 致 制品中、尾部 组 织 粗 大,因 而 制 品 前 端 抗 拉 强 度 高 于 后端的抗拉强度。
收稿日期: 2012 - 10 - 29 基金项目: 国家十一五科技支撑计划项目( 2009BAE71B04) 作者简介: 廖儒福,男,工程师,工程硕士 通讯作者: 林高用( 1966 - ) ,男,湖南洞口县人,博士,教授,主要从事有色金属材料加工、模具设计、数值模拟方面的教学与科研。