Το αλουμίνιο 6061-Το αλουμίνιο T6 είναι ένα από τα πιο συχνά χρησιμοποιούμενα θερμικά επεξεργασμένα κράματα χάρη στην ισορροπημένη αντοχή, την αντοχή στη διάβρωση και τη συγκολλησιμότητα του. Ωστόσο, στο T6 temper, το 6061 δεν είναι η πιο κατάλληλη επιλογή για σφυρηλάτηση, επειδή η υψηλή αντοχή και η χαμηλότερη ολκιμότητα σε θερμοκρασία δωματίου περιορίζουν τη μορφοποίησή του.
Τι είναι η σφυρηλάτηση;
Η σφυρηλάτηση είναι μια διαδικασία μορφοποίησης όπου το μέταλλο διαμορφώνεται μέσω εντοπισμένων δυνάμεων συμπίεσης, που συνήθως εφαρμόζονται σε υψηλή πίεση και υψηλές θερμοκρασίες. Για να σφυρηλατήσει με επιτυχία, το υλικό πρέπει να έχει επαρκή ολκιμότητα, ώστε να μπορεί να παραμορφωθεί χωρίς να ραγίσει.
6061-T6 Εύρος θερμοκρασίας σφυρηλάτησης
Για το 6061-T6, η ιδανική θερμοκρασία σφυρηλάτησης βρίσκεται στο350–500 μοίρεςσειρά.
Πάνω από~480 μοίρες, εντοπισμένη κατά τη διάρκεια της-γήρανσης μπορεί να μειώσει το δυναμικό σκλήρυνσης της καθίζησης του κράματος.
Παρακάτω~350 μοίρες, η παραμόρφωση γίνεται δύσκολη και το ράγισμα είναι πιο πιθανό.
Η τυπική πρακτική επεξεργασίας περιλαμβάνει:
Προθέρμανση στους 400–450 βαθμούςγια να εξασφαλίσει ομοιόμορφη θέρμανση και να μειώσει τους κινδύνους οξείδωσης.
Διατήρηση θερμοκρασιών μήτρας γύρω στους 200 βαθμούςγια να αποφευχθεί η υπερβολική ψύξη και να αποφευχθεί η ψυχρή ρωγμή κατά την παραμόρφωση.
6061-T6 Μέθοδοι Σφυρηλάτησης
Ανοίξτε το-Die Forging
Χρησιμοποιείται για μεγάλες μπάλες ή απλά σχήματα όπως ράβδους και ράβδους.
Η επαναλαμβανόμενη παραμόρφωση βελτιώνει τη δομή των κόκκων και βελτιώνει την ισοτροπία.
Κλειστό-Κάθαρος (Εντύπωση-Πέθανε) Σφυρηλάτηση
Κατάλληλο για εξαρτήματα που έχουν σχεδόν-δίχτυ-σχήμα, όπως φλάντζες, μοχλούς και βραχίονες στροφάλου.
Παράγει αυστηρότερες ανοχές (±1 mm) και μειώνει την απαιτούμενη ποσότητα κατεργασίας μετά{1}}.
Αναστατωμένος σφυρηλάτηση
Εφαρμόζεται για τη δημιουργία κεφαλών σε άξονες ή για την αύξηση της τοπικής διατομής-.
Χρήσιμο για την παραγωγή splines, bosses και προ{0}}κατεργασμένων λειτουργιών.
6061-T6 Μικροδομικές Αλλαγές κατά τη Σφυρηλάτηση
Δυναμική ανακρυστάλλωση:Παράγει νέους ισοαξονισμένους κόκκους (ASTM 9–10), εξαλείφοντας τους χονδροειδείς κόκκους από προηγούμενη επεξεργασία και βελτιώνοντας τόσο τη στατική αντοχή όσο και την αντοχή σε κόπωση.
Μείωση υφής:Τα πολλαπλά περάσματα σφυρηλάτησης βοηθούν στον τυχαίο προσανατολισμό των κόκκων, με αποτέλεσμα τη βελτιωμένη ισοτροπία.
Διάσπαση των διαμεταλλικών:Φάσεις όπως το Al₇Cu2Fe και το AlFeSi κατακερματίζονται, μειώνοντας την πιθανότητα έναρξης ρωγμών.
6061-T6Τυπικά ελαττώματα σφυρηλάτησης και πρόληψη
Hot Cracking:Προκαλείται όταν οι θερμοκρασίες πέφτουν κάτω από ~350 βαθμούς ή όταν τα ποσοστά καταπόνησης είναι πολύ υψηλά.
Πρόληψη:Εξασφαλίστε ομοιόμορφη θέρμανση και ελεγχόμενες ταχύτητες σφυρηλάτησης.
Γύροι/Πτυχώσεις:Ελαττώματα επιφανειακής ροής που προκαλούνται από ακατάλληλη κίνηση μετάλλου.
Πρόληψη:Βελτιστοποιήστε τη σχεδίαση της μήτρας, προσθέστε σωστό εξαερισμό και εξασφαλίστε κατάλληλες δυνατότητες σφυρηλάτησης.
Υπερβολική ανάπτυξη σιτηρών:Εμφανίζεται όταν η έκθεση σε υψηλές θερμοκρασίες είναι πολύ μεγάλη.
Πρόληψη:Παρακολουθήστε προσεκτικά τους κύκλους θερμοκρασίας και χρησιμοποιήστε ενδιάμεση ανόπτηση όταν χρειάζεται.
6061-T6 Θερμική επεξεργασία μετά τη σφυρηλάτηση
Μόλις ολοκληρωθεί η σφυρηλάτηση, το κράμα εισέρχεται σε μια μαλακωμένη, μερικώς ανακρυσταλλωμένη κατάσταση. Ένα γεμάτοΘερμική επεξεργασία T6απαιτείται για την αποκατάσταση της αντοχής και την ανακούφιση των εσωτερικών πιέσεων. Η GNEE συνήθως προμηθεύει σφυρήλατα εξαρτήματα 6061 που υποβάλλονται στα ακόλουθα βήματα:
Θερμική επεξεργασία διαλύματος (515–525 βαθμοί για 1–2 ώρες)
Θέρμανση σε520 ± 5 μοίρεςγια τη διάλυση φάσεων που βασίζονται σε Mg2Si και Cu-.
Σβήνουμε στο νερό από κάτω60 μοίρεςνα «παγώσουν» άτομα διαλυμένης ουσίας σε υπερκορεσμένη κατάσταση.
Τεχνητή Γήρανση (160–180 βαθμοί για 8–12 ώρες)
Ηλικία σε170 ± 5 μοίρεςμέχρι να επιτευχθεί η μέγιστη σκλήρυνση καθίζησης (φάση ″).
Ο αέρας-ψύχεται μετά.
Μετά την επεξεργασία T6, το σφυρήλατο 6061 επιτυγχάνει μηχανικές ιδιότητες συγκρίσιμες με σφυρήλατο ράβδο-περίπουUTS 300 MPaκαιαντοχή διαρροής 260 MPa-αλλά με το πρόσθετο πλεονέκτημα μιας λεπτότερης, ισοαξονικής δομής κόκκων.
Αυτή η μικροδομική τελειοποίηση βελτιώνει την αντοχή στην κόπωση5–10%και ενισχύει την αντοχή στην κρούση σε σύγκριση με το χυτό ή εξωθημένο 6061-T6. Η GNEE συνιστά συχνά το σφυρήλατο 6061 T6 για εφαρμογές που απαιτούν ανώτερη αντοχή και απόδοση κυκλικής φόρτωσης.
