1 試驗方案
1.1 試驗材料和工藝流程
試驗所用6063合金化學成分的分析值見表1。
1.2 工藝流程
①熔煉鑄造→均勻化→鋸切→鑄錠加熱→擠壓→張力拉伸→鋸切→冷軋→淬火→拉伸→矯直→鋸切→人工時效→預處理→陽極氧化→封孔處理。
?、跓o冷軋工序,其他同上。
2 試驗結果及分析
2.1 國外樣品檢測
為了研究鋁合金缸管的各項性能,我們對阿爾考公司生產的汽缸管樣品進行了測試,規格(外徑×壁厚)分別為中152.4mm×3.18mm,φ101.6mm×3.18mm,φ50.8mm×2.14mm,φ63.5mm×3.18mm,φl9.05mm×1.47mm。
內徑公差+0.51mm,
0
外徑公差+0.11mm;
-0.07
內表面機糙度,0.168μm;
內表面氧化膜厚度,20.1μm,外表面氧化膜厚度,23.0μm;
內壁顯微硬度,3008.6MPa,外壁顯微硬度,3302.6MPa;
力學性能,σ0.2240MPa,σb274.4MPa,δ12%;
組織檢查:低倍組織末見焊縫,高倍組織見圖1。
由圖1可看出,晶界完全由線狀物組成,晶粒沿變形方向被拉長,部分晶粒內有滑移線,表明淬火后有變形。圖1a比圖1b晶粒度小。
2.2 試樣的制備
按表2工藝制備12根管毛料,將其中6根管毛料經蝕洗、刮皮、在XIIT75軋管機上軋成規格φ46mm×1.5mm管材(軋制系數為3.97,冷變形量為74.8%),然后連同剩余的管毛料一起在立式空氣爐中淬火,加熱溫度525℃,保溫時間分別為40、30min,淬火介質為水,淬水后的冷變形量與熱處理制度按正交試驗選擇。
2.3 試驗結果分析
根據正交試驗所得結果而繪制的各因素對管材力學性能的影響見圖2,可以看出,隨著淬火后停放時間延長,力學性能沒有下降,表明它對力學性能的影響不大;淬火后冷變形量為15%-20%時,力學性能最佳;而時效制度以溫度160-165℃,保溫8h為最好,這與一般Al-Mg-Si系合金的熱處理制度相符。
淬火后給予冷變形,造成位錯網絡,使脫溶相形核更為廣泛和均勻,有利于合金的強度和塑性提高,6063合金主要依靠形成彌散過度相來強化。這類合金淬火后,冷變形再加熱到時效溫度時,脫溶與回復過程同時發生。脫溶因冷變形而加速,脫溶相質點將因冷變形而更加彌散.因此,時效前的冷變形會使合金的強度提高。從圖3a可看出,試樣晶粒沿變形方向被拉長,晶界大部分由點狀物組成,晶內無滑移線。從圖3b可看出,試樣晶界完全由點狀物組成,晶粒較粗大,有一定的方向性,但不如圖3a的明顯。兩者相比,可看出淬火前的冷變形對晶粒度有一定的影響,但兩種工藝的管材均滿足美國MISAB210標準的要求。
陽極氧化工藝參數:硫酸流度,18%-22%;草酸濃度,3%-5%;電解液溫度-5-+5℃;電流黨密度,2.5A/dm2;電解時間,90-100min;強烈攪拌,管材內腔要加輔助陰極。
試制的管材各項技術指標檢測結果為:內徑公差+0.06/-0.05mm,外徑公差±0.01mm;表面粗糙度0.125μm;內表面氧化膜厚25.5μm;外表面氧化膜厚26.0μm;內壁顯微硬度3195MPa,外壁顯微硬度3411MPa。
3 結論
(1)試制的T832狀態的6063鋁合金管材,其尺寸、內外表面粗糙度、力學性能和氧化膜厚度已達到美國ASTMB210標準。
(2)T832狀態6063鋁合金的熱處理工藝參數為:淬火后給予15%-20%的冷變形量,人工時效溫度160-165℃,保溫8h。
(3)陽極氧化工藝參數為:溫度0±5℃,時間,90-100min,電流密度2.5A/dm2。
【商家簡介】上海鉅利金屬制品有限公司專業經銷國內外各種知名模具鋼材、鋁合金、材料加工及熱處理、五金模具配件等批發銷售。為滿足用戶對高品質材料的需求,應國內外各大品牌鋼廠有:日本大同、日立,瑞典一勝百,德國撒斯特,奧地利百祿,美國芬可樂,美國ALCOA鋁合金板, 寶鋼鋼鐵,東北特鋼, 舞陽鋼鐵等,其中包括冷作鋼、熱作鋼、塑膠鋼、粉末高速鋼、彈簧鋼、軸承鋼、合金鋁等,廣泛應用于機械設備、模具制造、電子、五金制品、工藝品等各行業。產品主要銷往福建、浙江、江蘇、北京、青島、大連、重慶、湖北,湖南,天津、沈陽等地區。公司現有各...