பெரிய சுவர் தடிமன் 6061T6 அலுமினிய அலாய் சூடான வெளியேற்றத்திற்குப் பிறகு தணிக்க வேண்டும். இடைவிடாத வெளியேற்றத்தின் வரம்பு காரணமாக, சுயவிவரத்தின் ஒரு பகுதி தாமதத்துடன் நீர்-குளிரூட்டும் மண்டலத்திற்குள் நுழையும். அடுத்த குறுகிய இங்காட் தொடர்ந்து வெளியேற்றப்படும்போது, சுயவிவரத்தின் இந்த பகுதி தணிப்பதில் தாமதமாக இருக்கும். தாமதமாக தணிக்கும் பகுதியை எவ்வாறு கையாள்வது என்பது ஒவ்வொரு உற்பத்தி நிறுவனமும் கருத்தில் கொள்ள வேண்டிய ஒரு பிரச்சினை. எக்ஸ்ட்ரூஷன் வால் எண்ட் செயல்முறை கழிவுகள் குறுகியதாக இருக்கும்போது, எடுக்கப்பட்ட செயல்திறன் மாதிரிகள் சில நேரங்களில் தகுதி மற்றும் சில நேரங்களில் தகுதியற்றவை. பக்கத்திலிருந்து மறுபரிசீலனை செய்யும்போது, செயல்திறன் மீண்டும் தகுதி பெறுகிறது. இந்த கட்டுரை சோதனைகள் மூலம் தொடர்புடைய விளக்கத்தை அளிக்கிறது.
1. சோதனை பொருட்கள் மற்றும் முறைகள்
இந்த பரிசோதனையில் பயன்படுத்தப்படும் பொருள் 6061 அலுமினிய அலாய் ஆகும். ஸ்பெக்ட்ரல் பகுப்பாய்வால் அளவிடப்படும் அதன் வேதியியல் கலவை பின்வருமாறு: இது ஜிபி/டி 3190-1996 சர்வதேச 6061 அலுமினிய அலாய் கலவை தரத்துடன் இணங்குகிறது.
இந்த பரிசோதனையில், திடமான தீர்வு சிகிச்சைக்காக வெளியேற்றப்பட்ட சுயவிவரத்தின் ஒரு பகுதி எடுக்கப்பட்டது. 400 மிமீ நீளமுள்ள சுயவிவரம் இரண்டு பகுதிகளாக பிரிக்கப்பட்டது. பகுதி 1 நேரடியாக நீர் குளிரூட்டப்பட்டு தணிக்கப்பட்டது. ஏரியா 2 90 விநாடிகள் காற்றில் குளிர்ந்து, பின்னர் நீர் குளிரூட்டப்பட்டது. சோதனை வரைபடம் படம் 1 இல் காட்டப்பட்டுள்ளது.
இந்த பரிசோதனையில் பயன்படுத்தப்படும் 6061 அலுமினிய அலாய் சுயவிவரம் 4000ஸ்ட் எக்ஸ்ட்ரூடரால் வெளியேற்றப்பட்டது. அச்சு வெப்பநிலை 500 ° C, வார்ப்பு தடி வெப்பநிலை 510 ° C, வெளியேற்ற கடையின் வெப்பநிலை 525 ° C, வெளியேற்ற வேகம் 2.1 மிமீ/வி, வெளியேற்றும் செயல்பாட்டின் போது அதிக தீவிரம் கொண்ட நீர் குளிரூட்டல் பயன்படுத்தப்படுகிறது, மற்றும் 400 மிமீ வெளியேற்றப்பட்ட முடிக்கப்பட்ட சுயவிவரத்தின் நடுவில் இருந்து நீள சோதனை துண்டு எடுக்கப்படுகிறது. மாதிரி அகலம் 150 மிமீ மற்றும் உயரம் 10.00 மிமீ ஆகும்.
எடுக்கப்பட்ட மாதிரிகள் பகிர்வு செய்யப்பட்டு பின்னர் மீண்டும் தீர்வு சிகிச்சைக்கு உட்படுத்தப்பட்டன. தீர்வு வெப்பநிலை 530 ° C ஆகவும், தீர்வு நேரம் 4 மணி நேரமாகவும் இருந்தது. அவற்றை வெளியே எடுத்த பிறகு, மாதிரிகள் ஒரு பெரிய நீர் தொட்டியில் 100 மிமீ நீர் ஆழத்துடன் வைக்கப்பட்டன. மண்டலம் 1 இல் உள்ள மாதிரி நீர் குளிரூட்டப்பட்ட பின்னர் நீர் தொட்டியில் நீர் வெப்பநிலை சிறிது மாறுவதை பெரிய நீர் தொட்டி உறுதி செய்யலாம், இது நீர் வெப்பநிலை அதிகரிப்பதை நீர் குளிரூட்டும் தீவிரத்தை பாதிக்கிறது. நீர் குளிரூட்டும் செயல்பாட்டின் போது, நீர் வெப்பநிலை 20-25. C வரம்பில் இருப்பதை உறுதிசெய்க. தணிக்கப்பட்ட மாதிரிகள் 165 ° C*8H வயதில் இருந்தன.
மாதிரியின் ஒரு பகுதியை 400 மிமீ நீளமுள்ள 30 மிமீ அகலம் 10 மிமீ தடிமன் எடுத்து, பிரைனெல் கடினத்தன்மை சோதனை செய்யுங்கள். ஒவ்வொரு 10 மி.மீ. இந்த கட்டத்தில் பிரினெல் கடினத்தன்மை விளைவாக 5 பிரினெல் கடினத்தன்மையின் சராசரி மதிப்பை எடுத்துக் கொள்ளுங்கள், மேலும் கடினத்தன்மை மாற்ற முறையை கவனிக்கவும்.
சுயவிவரத்தின் இயந்திர பண்புகள் சோதிக்கப்பட்டன, மேலும் இழுவிசை இணையான பிரிவு 60 மிமீ 400 மிமீ மாதிரியின் வெவ்வேறு நிலைகளில் கட்டுப்படுத்தப்பட்டது, இழுவிசை பண்புகள் மற்றும் எலும்பு முறிவு இருப்பிடத்தைக் கவனிக்க.
மாதிரியின் நீர்-குளிரூட்டப்பட்ட தணிப்பு மற்றும் 90 களின் தாமதத்திற்குப் பிறகு தணிப்பது ANSYS மென்பொருள் மூலம் உருவகப்படுத்தப்பட்டது, மேலும் வெவ்வேறு நிலைகளில் சுயவிவரங்களின் குளிரூட்டும் விகிதங்கள் பகுப்பாய்வு செய்யப்பட்டன.
2. சோதனை முடிவுகள் மற்றும் பகுப்பாய்வு
2.1 கடினத்தன்மை சோதனை முடிவுகள்
ஒரு பிரினெல் கடினத்தன்மை சோதனையாளரால் அளவிடப்படும் 400 மிமீ நீளமான மாதிரியின் கடினத்தன்மை மாற்ற வளைவை படம் 2 காட்டுகிறது (அப்சிஸ்ஸாவின் அலகு நீளம் 10 மிமீ குறிக்கிறது, மேலும் 0 அளவுகோல் சாதாரண தணிப்பு மற்றும் தாமதமாக தணிக்கும் இடையே பிரிக்கும் கோடு). நீர்-குளிரூட்டப்பட்ட முடிவில் உள்ள கடினத்தன்மை சுமார் 95 ஹெச்பி வேகத்தில் நிலையானது என்பதைக் காணலாம். நீர்-குளிரூட்டல் தணிக்கும் மற்றும் 90 களின் நீர்-குளிரூட்டல் தணிப்புக்கு இடையில் பிளவு கோட்டிற்குப் பிறகு, கடினத்தன்மை குறையத் தொடங்குகிறது, ஆனால் ஆரம்ப கட்டத்தில் சரிவு விகிதம் மெதுவாக உள்ளது. 40 மிமீ (89 ஹெச்.பி) க்குப் பிறகு, கடினத்தன்மை கூர்மையாக குறைகிறது, மேலும் 80 மிமீ வேகத்தில் மிகக் குறைந்த மதிப்புக்கு (77 ஹெச்.பி) குறைகிறது. 80 மிமீ பிறகு, கடினத்தன்மை தொடர்ந்து குறையவில்லை, ஆனால் ஒரு குறிப்பிட்ட அளவிற்கு அதிகரித்தது. அதிகரிப்பு ஒப்பீட்டளவில் சிறியதாக இருந்தது. 130 மி.மீ.க்குப் பிறகு, கடினத்தன்மை சுமார் 83 ஹெச்.பியில் மாறாமல் இருந்தது. வெப்ப கடத்துதலின் விளைவு காரணமாக, தாமதமாக தணிக்கும் பகுதியின் குளிரூட்டும் வீதம் மாறியது என்று ஊகிக்கலாம்.
2.2 செயல்திறன் சோதனை முடிவுகள் மற்றும் பகுப்பாய்வு
இணையான பிரிவின் வெவ்வேறு நிலைகளில் இருந்து எடுக்கப்பட்ட மாதிரிகளில் நடத்தப்பட்ட இழுவிசை சோதனைகளின் முடிவுகளை அட்டவணை 2 காட்டுகிறது. எண் 1 மற்றும் எண் 2 இன் இழுவிசை வலிமை மற்றும் மகசூல் வலிமைக்கு கிட்டத்தட்ட எந்த மாற்றமும் இல்லை என்பதைக் காணலாம். தாமதமாக தணிக்கும் முனைகளின் விகிதம் அதிகரிக்கும் போது, அலாய் இழுவிசை வலிமை மற்றும் மகசூல் வலிமை ஒரு குறிப்பிடத்தக்க கீழ்நோக்கிய போக்கைக் காட்டுகிறது. இருப்பினும், ஒவ்வொரு மாதிரி இருப்பிடத்திலும் இழுவிசை வலிமை நிலையான வலிமைக்கு மேலே உள்ளது. மிகக் குறைந்த கடினத்தன்மை கொண்ட பகுதியில் மட்டுமே, மகசூல் வலிமை மாதிரி தரத்தை விட குறைவாக உள்ளது, மாதிரி செயல்திறன் தகுதியற்றது.
மாதிரி எண் 3 இன் இழுவிசை பண்புகள் முடிவுகளை படம் 4 காட்டுகிறது. படம் 4 இலிருந்து பிரிக்கும் வரியிலிருந்து தொலைவில், தாமதமாக தணிக்கும் முடிவின் கடினத்தன்மை குறைவாக இருப்பதைக் காணலாம். கடினத்தன்மையின் குறைவு மாதிரியின் செயல்திறன் குறைக்கப்படுவதைக் குறிக்கிறது, ஆனால் கடினத்தன்மை மெதுவாக குறைகிறது, இணையான பிரிவின் முடிவில் 95HB இலிருந்து சுமார் 91HB ஆகக் குறைகிறது. அட்டவணை 1 இல் செயல்திறன் முடிவுகளிலிருந்து காணக்கூடியது போல, இழுவிசை வலிமை நீர் குளிரூட்டலுக்கு 342MPA இலிருந்து 320MPA ஆக குறைந்தது. அதே நேரத்தில், இழுவிசை மாதிரியின் எலும்பு முறிவு புள்ளியும் மிகக் குறைந்த கடினத்தன்மையுடன் இணையான பிரிவின் முடிவில் இருப்பது கண்டறியப்பட்டது. ஏனென்றால் இது நீர் குளிரூட்டலில் இருந்து வெகு தொலைவில் உள்ளது, அலாய் செயல்திறன் குறைக்கப்படுகிறது, மேலும் முடிவு முதலில் இழுவிசை வலிமை வரம்பை அடைகிறது. இறுதியாக, மிகக் குறைந்த செயல்திறன் புள்ளியில் இருந்து முறித்துக் கொள்ளுங்கள், மற்றும் இடைவெளி நிலை செயல்திறன் சோதனை முடிவுகளுடன் ஒத்துப்போகிறது.
படம் 5 மாதிரி எண் 4 இன் இணையான பிரிவின் கடினத்தன்மை வளைவையும் எலும்பு முறிவு நிலையையும் காட்டுகிறது. நீர்-குளிரூட்டல் பிளவு கோட்டிலிருந்து வெகு தொலைவில், தாமதமாக தணிக்கும் முடிவின் கடினத்தன்மை குறைவாக இருப்பதைக் காணலாம். அதே நேரத்தில், எலும்பு முறிவு இருப்பிடமும் முடிவில் உள்ளது, அங்கு கடினத்தன்மை மிகக் குறைவு, 86HB எலும்பு முறிவுகள். அட்டவணை 2 இலிருந்து, நீர் குளிரூட்டப்பட்ட முடிவில் கிட்டத்தட்ட பிளாஸ்டிக் சிதைவு இல்லை என்பது கண்டறியப்பட்டுள்ளது. அட்டவணை 1 இலிருந்து, மாதிரி செயல்திறன் (இழுவிசை வலிமை 298MPA, மகசூல் 266MPA) கணிசமாகக் குறைக்கப்பட்டுள்ளது. இழுவிசை வலிமை 298MPA மட்டுமே, இது நீர்-குளிரூட்டப்பட்ட முடிவின் (315MPA) மகசூல் வலிமையை எட்டாது. 315MPA ஐ விடக் குறைவாக இருக்கும்போது முடிவு ஒரு கழுத்தை உருவாக்கியுள்ளது. எலும்பு முறிவுக்கு முன், நீர் குளிரூட்டப்பட்ட பகுதியில் மீள் சிதைவு மட்டுமே ஏற்பட்டது. மன அழுத்தம் மறைந்துவிட்டதால், நீர்-குளிரூட்டப்பட்ட முடிவில் உள்ள திரிபு மறைந்துவிட்டது. இதன் விளைவாக, அட்டவணை 2 இல் உள்ள நீர்-குளிரூட்டும் மண்டலத்தில் உள்ள சிதைவு அளவு கிட்டத்தட்ட எந்த மாற்றத்தையும் கொண்டிருக்கவில்லை. தாமதமான விகித நெருப்பின் முடிவில் மாதிரி உடைகிறது, சிதைந்த பகுதி குறைகிறது, மற்றும் இறுதி கடினத்தன்மை மிகக் குறைவு, இதன் விளைவாக செயல்திறன் முடிவுகளில் குறிப்பிடத்தக்க குறைப்பு ஏற்படுகிறது.
400 மிமீ மாதிரியின் முடிவில் 100% தாமதமான தணிக்கும் பகுதியிலிருந்து மாதிரிகளை எடுத்துக் கொள்ளுங்கள். படம் 6 கடினத்தன்மை வளைவைக் காட்டுகிறது. இணையான பிரிவின் கடினத்தன்மை சுமார் 83-84HB ஆக குறைக்கப்படுகிறது மற்றும் ஒப்பீட்டளவில் நிலையானது. அதே செயல்முறை காரணமாக, செயல்திறன் தோராயமாக ஒரே மாதிரியாக இருக்கும். எலும்பு முறிவு நிலையில் வெளிப்படையான முறை எதுவும் காணப்படவில்லை. அலாய் செயல்திறன் நீர்-தணிக்கப்பட்ட மாதிரியை விட குறைவாக உள்ளது.
செயல்திறன் மற்றும் எலும்பு முறிவின் வழக்கமான தன்மையை மேலும் ஆராய்வதற்காக, இழுவிசை மாதிரியின் இணையான பிரிவு மிகக் குறைந்த கடினத்தன்மைக்கு அருகில் (77HB) தேர்ந்தெடுக்கப்பட்டது. அட்டவணை 1 இலிருந்து, செயல்திறன் கணிசமாகக் குறைக்கப்பட்டிருப்பது கண்டறியப்பட்டது, மேலும் எலும்பு முறிவு புள்ளி படம் 2 இல் கடினத்தன்மையின் மிகக் குறைந்த கட்டத்தில் தோன்றியது.
2.3 ANSYS பகுப்பாய்வு முடிவுகள்
வெவ்வேறு நிலைகளில் குளிரூட்டும் வளைவுகளின் ANSYS உருவகப்படுத்துதலின் முடிவுகளை படம் 7 காட்டுகிறது. நீர்-குளிரூட்டும் பகுதியில் மாதிரியின் வெப்பநிலை வேகமாக குறைந்துவிட்டதைக் காணலாம். 5 களுக்குப் பிறகு, வெப்பநிலை 100 ° C க்கும் குறைவாகவும், பிரிக்கும் வரியிலிருந்து 80 மிமீ வேகத்தில் குறைந்தது, வெப்பநிலை 90 களில் சுமார் 210 ° C ஆக குறைந்தது. சராசரி வெப்பநிலை வீழ்ச்சி 3.5 ° C/s ஆகும். முனைய காற்று குளிரூட்டும் பகுதியில் 90 வினாடிகளுக்குப் பிறகு, வெப்பநிலை சுமார் 360 ° C ஆக குறைகிறது, சராசரியாக 1.9 ° C/s வீழ்ச்சியுடன்.
செயல்திறன் பகுப்பாய்வு மற்றும் உருவகப்படுத்துதல் முடிவுகள் மூலம், நீர்-குளிரூட்டும் பகுதியின் செயல்திறன் மற்றும் தாமதமாக தணிக்கும் பகுதியின் செயல்திறன் ஒரு மாற்ற முறை, முதலில் குறைந்து பின்னர் சற்று அதிகரிக்கிறது. பிரிக்கும் கோட்டிற்கு அருகிலுள்ள நீர் குளிரூட்டலால் பாதிக்கப்பட்டு, வெப்பக் கடத்தல் ஒரு குறிப்பிட்ட பகுதியில் உள்ள மாதிரியை நீர் குளிரூட்டலை (3.5 ° C/s) விட குறைவான குளிரூட்டும் விகிதத்தில் குறைக்கிறது. இதன் விளைவாக, Mg2SI, மேட்ரிக்ஸில் திடப்படுத்தியது, இந்த பகுதியில் பெரிய அளவில் துரிதப்படுத்தப்பட்டது, மேலும் வெப்பநிலை 90 வினாடிகளுக்குப் பிறகு சுமார் 210 ° C ஆகக் குறைந்தது. எம்.ஜி 2 எஸ்ஐ துரிதப்படுத்தப்பட்ட பெரிய அளவு 90 வினாடிகளுக்குப் பிறகு நீர் குளிரூட்டலின் சிறிய விளைவுக்கு வழிவகுத்தது. வயதான சிகிச்சையின் பின்னர் எம்.ஜி 2 எஸ்ஐ வலுப்படுத்தும் கட்டத்தின் அளவு வெகுவாகக் குறைக்கப்பட்டது, மேலும் மாதிரி செயல்திறன் பின்னர் குறைக்கப்பட்டது. இருப்பினும், பிரிக்கும் கோட்டிலிருந்து வெகு தொலைவில் உள்ள தாமதமாக தணிக்கும் மண்டலம் நீர் குளிரூட்டும் வெப்ப கடத்துதலால் குறைவாக பாதிக்கப்படுகிறது, மேலும் அலாய் காற்று குளிரூட்டும் நிலைமைகளின் கீழ் ஒப்பீட்டளவில் மெதுவாக குளிர்ச்சியடைகிறது (குளிரூட்டும் வீதம் 1.9 ° C/s). MG2SI கட்டத்தின் ஒரு சிறிய பகுதி மட்டுமே மெதுவாகத் துரிதப்படுத்துகிறது, மேலும் வெப்பநிலை 90 களுக்குப் பிறகு 360C ஆகும். நீர் குளிரூட்டலுக்குப் பிறகு, எம்ஜி 2 எஸ்ஐ கட்டத்தின் பெரும்பகுதி இன்னும் மேட்ரிக்ஸில் உள்ளது, மேலும் இது வயதானபின் சிதறடித்து துரிதப்படுத்துகிறது, இது வலுப்படுத்தும் பாத்திரத்தை வகிக்கிறது.
3. முடிவு
தாமதமாக தணிப்பது சாதாரண தணிக்கும் சந்திப்பில் தாமதமாக தணிக்கும் மண்டலத்தின் கடினத்தன்மையை ஏற்படுத்தும் மற்றும் முதலில் குறைவதற்கு தாமதமாக தணிக்கும், பின்னர் அது இறுதியாக உறுதிப்படுத்தும் வரை சற்று அதிகரிக்கும்.
6061 அலுமினிய அலாய், சாதாரண தணிப்புக்குப் பிறகு இழுவிசை பலம் மற்றும் 90 வினாடிகளுக்கு தாமதமாக தணிப்பது முறையே 342 எம்பா மற்றும் 288 எம்பா ஆகும், மேலும் மகசூல் பலங்கள் 315 எம்பா மற்றும் 252 எம்பா ஆகும், இவை இரண்டும் மாதிரி செயல்திறன் தரத்தை பூர்த்தி செய்கின்றன.
மிகக் குறைந்த கடினத்தன்மை கொண்ட ஒரு பகுதி உள்ளது, இது சாதாரண தணித்த பிறகு 95 ஹெச்பிலிருந்து 77 ஹெச்பாகக் குறைக்கப்படுகிறது. இங்குள்ள செயல்திறன் மிகக் குறைவானது, 271MPA இன் இழுவிசை வலிமை மற்றும் 220MPA இன் மகசூல் வலிமையுடன் உள்ளது.
ANSYS பகுப்பாய்வு மூலம், 90 களில் மிகக் குறைந்த செயல்திறன் புள்ளியில் குளிரூட்டும் வீதம் தணிக்கும் மண்டலத்தை தாமதமாக தணிக்கும் மண்டலத்திற்கு வினாடிக்கு சுமார் 3.5 ° C குறைந்துள்ளது, இதன் விளைவாக MG2SI கட்டத்தின் வலுப்படுத்தும் திடமான தீர்வு ஏற்படவில்லை. இந்த கட்டுரையின் படி, சாதாரண தணித்தல் மற்றும் தாமதமாக தணித்தல் சந்திப்பில் தாமதமாக தணிக்கும் பகுதியில் செயல்திறன் ஆபத்து புள்ளி தோன்றுகிறது, இது சந்திப்பிலிருந்து வெகு தொலைவில் இல்லை, இது விலக்கப்பட்ட வால் நியாயமான தக்கவைப்புக்கு முக்கியமான வழிகாட்டும் முக்கியத்துவத்தைக் கொண்டுள்ளது இறுதி செயல்முறை கழிவு.
மேட் அலுமினியத்திலிருந்து மே ஜியாங்கால் திருத்தப்பட்டது
இடுகை நேரம்: ஆகஸ்ட் -28-2024
