1 머리말
2 시리즈 알루미늄로드 -2017은 알 - 구리 - 마그네슘 합금 업계 최초의 경질 알루미늄 합금으로 구성이 적절하며 전반적인 성능이 우수합니다. 오프라인 퀸칭은 자연 노화 조건에서 사용됩니다. 그러나, 오프라인 켄칭 공정은 상대적으로 번거롭고, 열처리 장비의 성능 요건 또한 비교적 높고, 오프라인 켄칭은 바 재료의 국부적 인 입자 조 대화를 쉽게 유발할 수 있고, 오프라인 용액 온도 불충분 한 경도를 쉽게 유발할 수있다. 본 논문에서는 역 압출 인라인 급냉 + 인장 + 인공 노화 방법을 연구하여 고정밀, 고경도 2017 합금 봉을 제조 하였다. 다른 열처리 공정 및 연신 가공 속도가 2017 합금 바의 성능에 미치는 영향에 대해 논의합니다. 열처리 및 인발 공정의 최적화를 통해 고객의 요구 사항을 충족하는 제품을 생산했습니다.
제품 기술 요구 사항 : 합금 학년 2017, 제품 직경 φ27.1 ± 0.2mm, 경도 ≥ Hv135, 배달 길이 : 2500mm, 벤딩 학위 : ≤ 0.6mm / 2500mm.
2 역 압출 디자인 범례
3 생산 공정
3.1
화학적 구성 요소
합금의 최적 설계를 통해 알루미늄로드의 화학 조성을 표 1과 같이 조절합니다.
표 1 2017 합금 조성
3.2
압출 공정
잉곳 비어 사양 : φ130 × 205mm, 단동 역 압출기 1100 톤 2 봉 φ28.5mm 및 φ27.8mm 사양. 압출 공정 매개 변수는 표 2에 나와 있습니다.
표 2 압출 공정 매개 변수
3.3
열처리
온라인 담금질 + 자연 노화, 자연 노화 + 인공 노화, 자연 노화 + 인위적 노화 및 제품 경도 및 굽힘에 미치는 영향을 조사 하였다.
3.4
드로잉 처리 속도
φ28.5mm 및 φ27.8mm 알루미늄 막대는 제품의 경도 및 굽힘에 다른 가공 속도의 효과를 확인하기 위해 가공 속도를 달리하여 φ27.1mm 바에 그려졌습니다.
4 시험 계획
역 압출 인라인 퀀칭을 한 φ28.5mm 및 φ27.8mm 막대는 생산 과정에서 다음과 같은 방식으로 실험적으로 조사되었습니다.
4.1 압출 바는 2 시간, 5 시간, 10 시간, 24 시간, 36 시간, 48 시간, 72 시간 및 110 시간 동안 숙성되었고, 자연 숙성 후의 경도가 측정되었다.
4.2 자연 노화 후 2.5 시간과 36 시간 후에 인위적인 노화를 반복하여 인공 노화의 경도에 미치는 영향을 조사 하였다.
4.3 경도에 미치는 영향을 테스트하는 "인력 + 인공 노화"변형 열처리 후 막대의 자연 노화;
4.4 바의 경도 및 굽힘에 대한 다른 인발 가공 속도의 영향을 조사했다.
5 실험 결과 및 분석
5.1 압출 급냉 후 자연 노화 시험
직경 27.8 ± 0.10mm 인 담금질 된 막대 10 개를 온라인으로 가져 와서 자연 노화를 위해 2 시간, 5 시간, 10 시간, 24 시간, 36 시간, 48 시간, 72 시간 및 110 시간 동안 놓으십시오. 경도를 측정하고 그림 3과 같이 자연 경년 변화 경도 곡선을 그립니다.
그림 3 2017 알루미늄로드의 경년 노화 경화 곡선
그림 3에서 알 수 있듯이 2017 합금 압출 바의 온라인 퀀칭 후 자연 노화는 3 일 동안 최대 경도에 도달하며 최대 경도는 Hv120 정도에 도달 할 수 있습니다.
5.2 자연 노화 후의 인공 노화
인라인 수냉 담금질, 직경 27.8 ± 0.10mm 바 시료 20, 자연 노화 2.5 시간, 36 시간, 인공 노화, 표 3의 경도 측정 (170 ° C × 8h).
표 3 2017 고령화 후의 인공 노화의 경도
표 3의 데이터로부터 자연 노화 후 2.5 시간 또는 36 시간 동안의 인공 노화에 의해 얻어진 최종 경도는 기본적으로 자연 노화에 의해 달성 된 최고 경도와 동일 함을 알 수있다.
5.3 인발 후 자연 노화 및 인공 노화 시험
φ27.8 ± 0.10mm의 직경을 갖는 36 개의 막대 시료를 수냉 및 급냉하여 샘플링 한 후, 자연 노화를 각각 2 시간, 18 시간 및 42 시간 동안 수행 하였다. 연신 후, 막대를 게이지 φ27.1mm로 만들고, 인공 노화를 (170 ℃ × 8h)에서 수행 하였다. 측정 된 경도가 표 4에 나와 있습니다.
표 4 자연 경년화 후의 2017 알루미늄 막대의 경도
표 4로부터, 인발 가공 율을 변화시키지 않으면, 자연 노화 시간은 "인조 노화 후"의 경도를 증가시킬 수 있고, 18 시간의 자연 노화 후에 "인발 + 인공 노화"경도 수행됩니다. 값은 제품 사양을 충족시킬 수 있습니다.
5.4 바의 경도에 대한 드로잉 속도의 영향
직경 28.5mm, 직경 27.8mm, 길이 27.1mm로 자연 노화 18 시간, 처리율 15.3 %, 8.2 %, 인공 노화 (170 ℃ × 8h) 측정 경도는 그림 4에 나와 있습니다.
그림 4 2017 알루미늄 봉의 최종 경도에 대한 다른 인발 속도의 영향
5.5 인발 속도가 굽힘 속도에 미치는 영향에 관한 실험
φ28.5mm 바를 φ27.1 ± 0.2mm 제품으로 한 번 당기면 처리 속도는 15.3 %가됩니다. 과도한 가공 률로 인해 제품의 잔류 응력이 크고 제품의 표면이 쉽게 긁히고 제품이 심하게 구부러집니다. 반복 교정 후에는 절곡 요구 사항을 만족할 수 없습니다.
세 번 통과 드로잉 프로세스로 전환 후 : 첫 번째 패스 φ28.9mm에서 그린 27.9mm, 두 번째 패스에서 φ27.9mm 드로잉 φ27.4mm, 세 번째 패스 φ27.4mm φ27. 1 ± 0.2mm, 처리율은 각각 6.7 %, 5.8 %, 3.6 %였다. 제품 표면의 흠집이 줄어들었고 굽힘이 어느 정도 개선되었지만 제품의 합격률은 여전히 35.6 점으로 매우 낮습니다. %자격 있는.
27.8mm 직경의 막대 27 개를 한 번에 φ27.1 ± 0.2mm 제품으로 가져 가면서 처리 속도는 8.2 %입니다. 곧게 펴고 나서, 완성 된 제품을 2500 mm로 절단 하였다. 모든 굽힘 시험은 자격이되었습니다. 그 결과를 표 5에 나타낸다.
표 5 2017 알루미늄로드 벤딩 테스트 결과
결론적으로 6
생산 공정을 간소화하고 생산 공정을 최적화한다는 관점에서이 기사에서는 서로 다른 열처리 공정 및 다양한 드로잉 가공 속도로 고정밀 및 고경도 2017 합금 바 생산 방법에 중점을 둡니다.
6.1 위의 압출 공정 조건에서, 2017 합금에 의해 급냉 된 담금질 후 자연 합금의 최대 경도 값은 3 일 후에 Hv120에 도달 할 수 있습니다. 자연 노화 후에 인공 노화는 경도에 명백한 영향을 미치지 않습니다.
6.2 막대기 그림의 앞에 자연적인 노후화 시간을 연장하십시오, 당기기 후에 인공 노후화 경도를 증가 할 수있다.
6.3 드로잉 가공 속도를 높이면 인공 노화 후 제품 경도가 증가 할 수 있습니다.
6.4 동일한 도면 조건에서 도면 처리 속도는 제품의 굽힘에 영향을 미칩니다. 처리 속도가 빠를수록 굽힘이 커집니다.
6.5 압출 출구 온도 조절 된 φ27.8mm 압출 빌렛은 470 ° C 이상의 온도에서 급냉되며, 18 시간 이상 자연 노화시킨 후에는 φ27.1 ± 0.02mm bar로 그려지고 인공 노화 (170 ° C × 8h) HV ≥ 135, 진 직도 ≤ 0.6mm / 2500mm 기술 요구 사항을 달성 할 수 있습니다.
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