Aliuminio lydiniai plačiai naudojami įvairiose pramonės šakose dėl didelio stiprumo{0}}svorio santykio, didelio atsparumo korozijai ir lengvo naudojimo. Šios medžiagos naudojamos įvairiose srityse, įskaitant aviaciją ir automobilius, plataus vartojimo elektroniką ir konstrukcinius komponentus. Norint visiškai išnaudoti aliuminio lydinių galimybes, dažnai reikalingas terminis apdorojimas. Terminis apdorojimas pagerina tokias savybes kaip stiprumas, kietumas ir atsparumas dilimui bei korozijai.
Tarp kelių aliuminio lydinių 6061 T6 ir 7075 T6 išsiskiria puikiu našumu ir universalumu. Šie du lydiniai dažnai naudojami sudėtingose inžinerinėse srityse, kurioms reikalingos tikslios mechaninės ir atsparios korozijai charakteristikos.
6061 T6 aliuminio lydinio terminis apdorojimas
1. 6061 aliuminio lydinio apžvalga
6061 yra vidutinio stiprumo{1}} aliuminio lydinys, vertinamas dėl puikaus suvirinamumo, gero atsparumo korozijai ir vidutinio apdirbimo. Pagrindiniai jo legiravimo elementai yra magnis (0,8–1,2%) ir silicis (0,4–0,8%), kurie senėjimo metu susijungia ir sudaro magnio silicido (Mg₂Si) nuosėdas, suteikiančias stiprumo. GNEE 6061 aliuminio lydinys plačiai naudojamas konstrukcijų komponentuose, automobilių dalyse, dviračių rėmuose ir pramoginėje įrangoje, todėl užtikrina optimalų stiprumo ir formavimo pusiausvyrą.
2. 6061 T6 terminio apdorojimo procesas
6061 aliuminio T6 temperamentas pasiekiamas trijų{2}}pakopų terminio apdorojimo procedūra:
Tirpalo terminis apdorojimas:Lydinys kaitinamas iki 510–530 laipsnių (950–986 laipsnių F) ir laikomas pakankamai ilgai, kad magnis ir silicis visiškai ištirptų aliuminio matricoje. Mirkymo laikas priklauso nuo dalies storio, paprastai svyruoja nuo 1 iki kelių valandų.
Gesinimas:Po apdorojimo tirpalu lydinys greitai atšaldomas iki kambario temperatūros, kad būtų išlaikytas persotintas kietas tirpalas. Įprastos gesinimo priemonės yra vanduo (kad būtų didžiausias stiprumas) arba polimerinės gesinimo priemonės (siekiant sumažinti iškraipymus). Greitas aušinimas apsaugo nuo stambių Mg₂Si nuosėdų, kurios gali pakenkti vėlesniam senėjimui.
Dirbtinis senėjimas:Tada persotintas tirpalas kaitinamas iki ~160 laipsnių (320 laipsnių F) 4–10 valandų. Šio proceso metu tolygiai susidaro smulkios Mg₂Si nuosėdos, kurios trukdo dislokacijai judėti ir padidina stiprumą bei kietumą. Senėjimo laikas kontroliuojamas, kad būtų optimaliai subalansuotas stiprumas ir lankstumas.
3. 6061 T6 aliuminio našumas
T6 temperamentas suteikia gerai-apvalų mechaninių savybių derinį:
| Turtas | Vertė |
|---|---|
| Tempimo stiprumas | ~290 MPa (42 ksi) |
| Derlingumo stiprumas | ~240 MPa (35 ksi) |
| Pailgėjimas lūžio metu | 12–17% |
| Kietumas (Brinell) | ~95 HB |
Dėl šių savybių 6061 T6 aliuminis tinkamas konstrukcijoms, kurioms reikalingas vidutinis stiprumas ir geras atsparumas korozijai.
7075 T6 aliuminio lydinio terminis apdorojimas
1. 7075 aliuminio lydinio apžvalga
7075 yra didelio-stiprumo aliuminio lydinys, plačiai naudojamas kosminėje erdvėje. Pagrindiniai jo legiravimo elementai yra cinkas (5,1–6,1 %), magnis (2,1–2,9 %) ir varis (1,2–2,0 %), kurie senėjimo metu sudaro smulkias η' ir η nuosėdas, kurių stiprumas yra žymiai didesnis nei 6061.
2. 7075 T6 terminio apdorojimo procesas
T6 grūdinimas 7075 apima sudėtingesnį terminį apdorojimą:
Tirpalo terminis apdorojimas:7075 lydinys kaitinamas iki 460–480 laipsnių (860–896 laipsnių F), kad aliuminio matricoje ištirptų cinkas, magnis ir varis. Mirkymo laikas priklauso nuo dalies storio.
Gesinimas:Greitas gesinimas yra labai svarbus 7075 dėl jo jautrumo stambioms nuosėdoms, kurios gali sumažinti stiprumą ir atsparumą korozijai. Vandens gesinimas yra standartinis, o vėlavimai gali labai pakenkti galutinėms savybėms.
Dviejų{0}}pakopų dirbtinis senėjimas:
1 etapas:Kaitinkite iki 120–130 laipsnių (248–266 laipsnių F) 6–8 valandas, kad susidarytų smulkios Guinier-Preston (GP) zonos ir tarpinės η' nuosėdos.
2 etapas:Kaitinkite iki 160–170 laipsnių (320–338 laipsnių F) 2–4 valandas, kad augtų ir transformuotųsi nuosėdos ir pasieksite didžiausią stiprumą.
3. 7075 T6 aliuminio našumas
Šis dviejų{0}}pakopų senėjimas lemia daug didesnį stiprumą nei 6061 T6:
| Turtas | Vertė |
|---|---|
| Tempimo stiprumas | ~570 MPa (83 ksi) |
| Derlingumo stiprumas | ~500 MPa (73 ksi) |
| Pailgėjimas lūžio metu | 10–11% |
| Kietumas (Brinell) | ~150 HB |
7075 T6 idealiai tinka didelio-įtempimo erdvėlaiviams ir kitoms svarbioms programoms, kurioms reikia didžiausio stiprumo.
6061 T6 ir 7075 T6 terminio apdorojimo palyginimas
Nors abu lydiniai yra apdorojami tirpalu, gesinami ir dirbtinai sendinami, jų parametrai skiriasi dėl skirtingų cheminių savybių:
| Funkcija | 6061 T6 | 7075 T6 |
|---|---|---|
| Gydymo tirpalu temp | 510–530 laipsnių (950–986 laipsnių F) | 460–480 laipsnių (860–896 laipsniai F) |
| Gesinimo jautrumas | Vanduo, polimerų tirpalai | Vanduo (kritinis) |
| Senėjimo procesas | Viena{0}}pakopa 160 laipsnių (4–10 val.) | Dvi{0}}pakopos: 120–130 laipsnių (6–8 val.), tada 160–170 laipsnių (2–4 val.) |
| Pirminės stiprinimo nuosėdos | Mg₂Si | GP zonos, η', η |
| Tempimo stiprumas | ~290 MPa | ~570 MPa |
| Derlingumo stiprumas | ~240 MPa | ~500 MPa |
| Suvirinamumas | Puikiai | Vargšas |
| Atsparumas korozijai | Aukštas | Vidutinis |
Skirtumai atspindi tirpumo charakteristikas, gesinimo jautrumą ir senėjimo reikalavimus. 6061 T6 naudoja paprastesnį vieno-pakopio sendinimą, o 7075 T6 naudoja dviejų-pakopų sendinimą, kad optimizuotų nuosėdų susidarymą, padidintų stiprumą ir atsparumą korozijai.
Išvada
Terminis apdorojimas yra labai svarbus veiksnys nustatant aliuminio lydinio eksploatacines savybes. Palyginus 6061 T6 ir 7075 T6, išryškėja lydinio chemijos įtaka apdorojimui tirpalu, gesinimui, senėjimui ir dėl to atsirandančioms mechaninėms savybėms.
GNEE patirtis aliuminio terminio apdorojimo srityje užtikrina tinkamo lydinio ir temperatūrų pasirinkimą konkrečioms pramonės, konstrukcijų ir kosmoso reikmėms. Vykdant nuolatinius pažangių nusodinimo ir energiją taupančių procesų tyrimus, aliuminio lydiniai ir toliau užtikrins optimalų našumą kitos-kartos programoms.
