বড় প্রাচীর বেধ 6061T6 অ্যালুমিনিয়াম খাদ গরম এক্সট্রুশন পরে quenched করা প্রয়োজন. অবিচ্ছিন্ন এক্সট্রুশনের সীমাবদ্ধতার কারণে, প্রোফাইলের একটি অংশ বিলম্বের সাথে জল-শীতল অঞ্চলে প্রবেশ করবে। যখন পরবর্তী সংক্ষিপ্ত ইংগটটি বহিষ্কৃত করা অব্যাহত থাকে, তখন প্রোফাইলের এই অংশটি বিলম্বিত নির্গমনের মধ্য দিয়ে যাবে। বিলম্বিত quenching এলাকা মোকাবেলা কিভাবে একটি সমস্যা যে প্রতিটি উত্পাদন কোম্পানি বিবেচনা করা প্রয়োজন. যখন এক্সট্রুশন টেল এন্ড প্রক্রিয়া বর্জ্য সংক্ষিপ্ত হয়, নেওয়া কর্মক্ষমতা নমুনা কখনও কখনও যোগ্য এবং কখনও কখনও অযোগ্য হয়। পাশ থেকে পুনরায় স্যাম্পলিং করার সময়, কর্মক্ষমতা আবার যোগ্য হয়। এই নিবন্ধটি পরীক্ষার মাধ্যমে সংশ্লিষ্ট ব্যাখ্যা দেয়।
1. পরীক্ষার উপকরণ এবং পদ্ধতি
এই পরীক্ষায় ব্যবহৃত উপাদান হল 6061 অ্যালুমিনিয়াম খাদ। বর্ণালী বিশ্লেষণ দ্বারা পরিমাপ করা এর রাসায়নিক গঠন নিম্নরূপ: এটি GB/T 3190-1996 আন্তর্জাতিক 6061 অ্যালুমিনিয়াম খাদ রচনা মান মেনে চলে।
এই পরীক্ষায়, এক্সট্রুড প্রোফাইলের একটি অংশ কঠিন সমাধান চিকিত্সার জন্য নেওয়া হয়েছিল। 400 মিমি লম্বা প্রোফাইল দুটি এলাকায় বিভক্ত ছিল। এলাকা 1 সরাসরি জল-ঠান্ডা এবং quenched ছিল. এলাকা 2 90 সেকেন্ডের জন্য বাতাসে ঠান্ডা করা হয়েছিল এবং তারপর জল-ঠান্ডা করা হয়েছিল। পরীক্ষার চিত্রটি চিত্র 1 এ দেখানো হয়েছে।
এই পরীক্ষায় ব্যবহৃত 6061 অ্যালুমিনিয়াম অ্যালয় প্রোফাইলটি একটি 4000UST এক্সট্রুডার দ্বারা এক্সট্রুড করা হয়েছিল। ছাঁচের তাপমাত্রা 500 ডিগ্রি সেলসিয়াস, ঢালাই রডের তাপমাত্রা 510 ডিগ্রি সেলসিয়াস, এক্সট্রুশন আউটলেটের তাপমাত্রা 525 ডিগ্রি সেলসিয়াস, এক্সট্রুশন গতি 2.1 মিমি/সেকেন্ড, এক্সট্রুশন প্রক্রিয়া চলাকালীন উচ্চ-তীব্রতার জল শীতল ব্যবহার করা হয় এবং একটি 400 মিমি দৈর্ঘ্য পরীক্ষা টুকরা extruded সমাপ্ত প্রোফাইল মাঝখানে থেকে নেওয়া হয়. নমুনা প্রস্থ 150 মিমি এবং উচ্চতা 10.00 মিমি।
নেওয়া নমুনাগুলিকে বিভক্ত করা হয়েছিল এবং তারপরে আবার সমাধানের চিকিত্সা করা হয়েছিল। দ্রবণের তাপমাত্রা ছিল 530 ডিগ্রি সেলসিয়াস এবং সমাধানের সময় ছিল 4 ঘন্টা। তাদের বের করে নেওয়ার পর, নমুনাগুলি 100 মিমি জলের গভীরতা সহ একটি বড় জলের ট্যাঙ্কে স্থাপন করা হয়েছিল। বৃহত্তর জলের ট্যাঙ্কটি নিশ্চিত করতে পারে যে জোন 1-এর নমুনা জল-ঠাণ্ডা হওয়ার পরে জলের ট্যাঙ্কের জলের তাপমাত্রা সামান্য পরিবর্তিত হয়, যা জলের তাপমাত্রা বৃদ্ধিকে জল শীতল করার তীব্রতাকে প্রভাবিত করতে বাধা দেয়। জল শীতল প্রক্রিয়া চলাকালীন, নিশ্চিত করুন যে জলের তাপমাত্রা 20-25 ডিগ্রি সেলসিয়াসের মধ্যে রয়েছে। নিভে যাওয়া নমুনাগুলি 165 ডিগ্রি সেলসিয়াস * 8 ঘন্টা বয়সে ছিল।
400 মিমি লম্বা 30 মিমি চওড়া 10 মিমি পুরু নমুনার একটি অংশ নিন এবং একটি ব্রিনেল কঠোরতা পরীক্ষা করুন। প্রতি 10 মিমি 5টি পরিমাপ করুন। এই মুহুর্তে ব্রিনেলের কঠোরতার ফলাফল হিসাবে 5টি ব্রিনেলের কঠোরতার গড় মান নিন এবং কঠোরতা পরিবর্তনের ধরণটি পর্যবেক্ষণ করুন।
প্রোফাইলের যান্ত্রিক বৈশিষ্ট্যগুলি পরীক্ষা করা হয়েছিল, এবং প্রসার্য বৈশিষ্ট্য এবং ফ্র্যাকচার অবস্থান পর্যবেক্ষণ করতে 400 মিমি নমুনার বিভিন্ন অবস্থানে প্রসার্য সমান্তরাল বিভাগ 60 মিমি নিয়ন্ত্রণ করা হয়েছিল।
নমুনাটির জল-ঠান্ডা নির্গমনের তাপমাত্রার ক্ষেত্র এবং 90 এর বিলম্বের পরে নিভে যাওয়া ANSYS সফ্টওয়্যারের মাধ্যমে সিমুলেট করা হয়েছিল এবং বিভিন্ন অবস্থানে প্রোফাইলগুলির শীতল হার বিশ্লেষণ করা হয়েছিল।
2. পরীক্ষামূলক ফলাফল এবং বিশ্লেষণ
2.1 কঠোরতা পরীক্ষার ফলাফল
চিত্র 2 ব্রিনেল কঠোরতা পরীক্ষক দ্বারা পরিমাপ করা একটি 400 মিমি লম্বা নমুনার কঠোরতা পরিবর্তন বক্ররেখা দেখায় (অ্যাবসিসার একক দৈর্ঘ্য 10 মিমি প্রতিনিধিত্ব করে, এবং 0 স্কেল হল স্বাভাবিক নিভে যাওয়া এবং বিলম্বিত শমনের মধ্যে বিভাজন রেখা)। এটি পাওয়া যায় যে জল-শীতল প্রান্তে কঠোরতা প্রায় 95HB এ স্থিতিশীল। ওয়াটার-কুলিং কোনচিং এবং বিলম্বিত 90-এর জল-কুলিং নিভেনের মধ্যে বিভাজন রেখার পরে, কঠোরতা হ্রাস পেতে শুরু করে, তবে প্রাথমিক পর্যায়ে হ্রাসের হার ধীর। 40mm (89HB) এর পরে, কঠোরতা দ্রুত হ্রাস পায় এবং 80mm-এ সর্বনিম্ন মান (77HB) এ নেমে আসে। 80 মিমি পরে, কঠোরতা হ্রাস অব্যাহত থাকেনি, তবে একটি নির্দিষ্ট পরিমাণে বৃদ্ধি পেয়েছে। বৃদ্ধি তুলনামূলকভাবে ছোট ছিল। 130mm পরে, কঠোরতা প্রায় 83HB এ অপরিবর্তিত ছিল। এটা অনুমান করা যেতে পারে যে তাপ সঞ্চালনের প্রভাবের কারণে, বিলম্বিত নির্গমন অংশের শীতল হার পরিবর্তিত হয়েছিল।
2.2 কর্মক্ষমতা পরীক্ষার ফলাফল এবং বিশ্লেষণ
সারণি 2 সমান্তরাল বিভাগের বিভিন্ন অবস্থান থেকে নেওয়া নমুনার উপর পরিচালিত প্রসার্য পরীক্ষার ফলাফল দেখায়। এটি পাওয়া যায় যে নং 1 এবং নং 2 এর প্রসার্য শক্তি এবং ফলন শক্তির প্রায় কোনও পরিবর্তন নেই। বিলম্বিত quenching সমাপ্তির অনুপাত বৃদ্ধি পায়, খাদটির প্রসার্য শক্তি এবং ফলন শক্তি উল্লেখযোগ্য নিম্নগামী প্রবণতা দেখায়। যাইহোক, প্রতিটি নমুনা অবস্থানে প্রসার্য শক্তি আদর্শ শক্তির উপরে। শুধুমাত্র সর্বনিম্ন কঠোরতা সঙ্গে এলাকায়, ফলন শক্তি নমুনা মান থেকে কম, নমুনা কর্মক্ষমতা অযোগ্য.
চিত্র 4 নমুনা নং 3 এর প্রসার্য বৈশিষ্ট্যের ফলাফলগুলি দেখায়। চিত্র 4 থেকে এটি পাওয়া যায় যে বিভাজক রেখা থেকে যত দূরে থাকবে, বিলম্বিত শমনের প্রান্তের কঠোরতা তত কম হবে। কঠোরতা হ্রাস নির্দেশ করে যে নমুনার কর্মক্ষমতা হ্রাস পেয়েছে, কিন্তু কঠোরতা ধীরে ধীরে হ্রাস পায়, শুধুমাত্র সমান্তরাল বিভাগের শেষে 95HB থেকে প্রায় 91HB পর্যন্ত হ্রাস পায়। সারণি 1-এ কর্মক্ষমতার ফলাফল থেকে দেখা যায়, জল শীতল করার জন্য প্রসার্য শক্তি 342MPa থেকে 320MPa-এ কমেছে। একই সময়ে, এটি পাওয়া গেছে যে প্রসার্য নমুনার ফ্র্যাকচার পয়েন্টটিও সর্বনিম্ন কঠোরতার সাথে সমান্তরাল বিভাগের শেষে রয়েছে। কারণ এটি জল শীতল থেকে অনেক দূরে, খাদ কর্মক্ষমতা হ্রাস করা হয়, এবং শেষ একটি নেকিং ডাউন গঠনের জন্য প্রথমে প্রসার্য শক্তি সীমাতে পৌঁছায়। অবশেষে, সর্বনিম্ন কর্মক্ষমতা বিন্দু থেকে বিরতি, এবং বিরতি অবস্থান কর্মক্ষমতা পরীক্ষার ফলাফলের সাথে সামঞ্জস্যপূর্ণ।
চিত্র 5 নমুনা নং 4 এর সমান্তরাল বিভাগের কঠোরতা বক্ররেখা এবং ফ্র্যাকচার অবস্থান দেখায়। এটি পাওয়া যেতে পারে যে জল-শীতল বিভাজক লাইন থেকে যত দূরে থাকবে, বিলম্বিত শমন শেষের কঠোরতা তত কম হবে। একই সময়ে, ফ্র্যাকচারের অবস্থানটিও শেষের দিকে যেখানে কঠোরতা সর্বনিম্ন, 86HB ফ্র্যাকচার। সারণি 2 থেকে, এটি পাওয়া গেছে যে জল-শীতল প্রান্তে প্রায় কোনও প্লাস্টিকের বিকৃতি নেই। সারণি 1 থেকে, এটি পাওয়া গেছে যে নমুনা কর্মক্ষমতা (টেনসিল শক্তি 298MPa, ফলন 266MPa) উল্লেখযোগ্যভাবে হ্রাস পেয়েছে। প্রসার্য শক্তি মাত্র 298MPa, যা জল-শীতল প্রান্তের (315MPa) ফলন শক্তিতে পৌঁছায় না। 315MPa এর চেয়ে কম হলে শেষটি একটি নেকিং ডাউন তৈরি করেছে। ফ্র্যাকচারের আগে, জল-শীতল এলাকায় শুধুমাত্র ইলাস্টিক বিকৃতি ঘটেছিল। স্ট্রেস অদৃশ্য হয়ে যাওয়ার সাথে সাথে জল-শীতল প্রান্তে স্ট্রেন অদৃশ্য হয়ে গেল। ফলস্বরূপ, টেবিল 2-এ জল-কুলিং জোনে বিকৃতির পরিমাণ প্রায় কোনও পরিবর্তন হয়নি। বিলম্বিত হার আগুনের শেষে নমুনা বিরতি, বিকৃত এলাকা হ্রাস করা হয়, এবং শেষ কঠোরতা সর্বনিম্ন, কর্মক্ষমতা ফলাফল একটি উল্লেখযোগ্য হ্রাস ফলে।
400 মিমি নমুনা শেষে 100% বিলম্বিত quenching এলাকা থেকে নমুনা নিন। চিত্র 6 কঠোরতা বক্ররেখা দেখায়. সমান্তরাল অংশের কঠোরতা প্রায় 83-84HB এ হ্রাস পেয়েছে এবং তুলনামূলকভাবে স্থিতিশীল। একই প্রক্রিয়ার কারণে, কার্যক্ষমতা মোটামুটি একই। ফ্র্যাকচার অবস্থানে কোন সুস্পষ্ট প্যাটার্ন পাওয়া যায় না। খাদ কর্মক্ষমতা জল-নিভানো নমুনার তুলনায় কম।
পারফরম্যান্স এবং ফ্র্যাকচারের নিয়মিততা আরও অন্বেষণ করার জন্য, প্রসার্য নমুনার সমান্তরাল বিভাগটি কঠোরতার সর্বনিম্ন বিন্দুর (77HB) কাছে নির্বাচন করা হয়েছিল। সারণি 1 থেকে, এটি পাওয়া গেছে যে কর্মক্ষমতা উল্লেখযোগ্যভাবে হ্রাস পেয়েছে এবং ফ্র্যাকচার পয়েন্টটি চিত্র 2-এ কঠোরতার সর্বনিম্ন বিন্দুতে উপস্থিত হয়েছে।
2.3 ANSYS বিশ্লেষণের ফলাফল
চিত্র 7 বিভিন্ন অবস্থানে শীতল বক্ররেখার ANSYS সিমুলেশনের ফলাফল দেখায়। এটি দেখা যায় যে জল-শীতল এলাকায় নমুনার তাপমাত্রা দ্রুত হ্রাস পেয়েছে। 5s পরে, তাপমাত্রা 100°C এর নিচে নেমে আসে এবং বিভাজক রেখা থেকে 80mm-এ তাপমাত্রা 90s-এ প্রায় 210°C এ নেমে আসে। গড় তাপমাত্রা 3.5°C/s. টার্মিনাল এয়ার কুলিং এরিয়াতে 90 সেকেন্ড পরে, তাপমাত্রা প্রায় 360 °C এ নেমে যায়, গড় 1.9°C/s হারে কমে যায়।
কর্মক্ষমতা বিশ্লেষণ এবং সিমুলেশন ফলাফলের মাধ্যমে, এটি পাওয়া যায় যে জল-ঠান্ডা এলাকা এবং বিলম্বিত নিভে যাওয়া এলাকার কর্মক্ষমতা একটি পরিবর্তন প্যাটার্ন যা প্রথমে হ্রাস পায় এবং তারপরে কিছুটা বৃদ্ধি পায়। বিভাজক রেখার কাছাকাছি জল শীতল দ্বারা প্রভাবিত, তাপ সঞ্চালন একটি নির্দিষ্ট এলাকায় নমুনা জল শীতল (3.5 ° C/s) থেকে কম শীতল হারে হ্রাস ঘটায়। ফলস্বরূপ, Mg2Si, যা ম্যাট্রিক্সে দৃঢ় হয়, এই এলাকায় প্রচুর পরিমাণে অবক্ষয় হয় এবং 90 সেকেন্ড পরে তাপমাত্রা প্রায় 210 ° সে-এ নেমে আসে। প্রচুর পরিমাণে Mg2Si অবক্ষয়ের ফলে 90 সেকেন্ডের পরে জল ঠান্ডা হওয়ার একটি ছোট প্রভাব দেখা দেয়। বার্ধক্যের চিকিত্সার পরে Mg2Si শক্তিশালীকরণ পর্যায়ের পরিমাণ ব্যাপকভাবে হ্রাস করা হয়েছিল এবং নমুনার কার্যকারিতা পরবর্তীতে হ্রাস করা হয়েছিল। যাইহোক, বিভাজক রেখা থেকে অনেক দূরে বিলম্বিত নিভৃত অঞ্চলটি জল শীতল তাপ পরিবাহনের দ্বারা কম প্রভাবিত হয়, এবং খাদ বায়ু শীতল অবস্থার অধীনে তুলনামূলকভাবে ধীরে ধীরে শীতল হয় (কুলিং রেট 1.9°C/s)। Mg2Si পর্বের মাত্র একটি ছোট অংশ ধীরে ধীরে অবক্ষয় করে এবং 90 এর পর তাপমাত্রা 360C হয়। জল শীতল হওয়ার পরে, Mg2Si পর্বের বেশিরভাগই এখনও ম্যাট্রিক্সে রয়েছে, এবং এটি বার্ধক্যের পরে ছড়িয়ে পড়ে এবং ক্ষয় হয়, যা একটি শক্তিশালী ভূমিকা পালন করে।
3. উপসংহার
এটি পরীক্ষা-নিরীক্ষার মাধ্যমে পাওয়া গেছে যে বিলম্বিত নিভানোর ফলে স্বাভাবিক শমন এবং বিলম্বিত নিভানোর সংযোগস্থলে বিলম্বিত শমন অঞ্চলের কঠোরতা প্রথমে হ্রাস পাবে এবং তারপরে এটি শেষ পর্যন্ত স্থিতিশীল না হওয়া পর্যন্ত কিছুটা বৃদ্ধি পাবে।
6061 অ্যালুমিনিয়াম অ্যালয়-এর জন্য, 90 সেকেন্ডের জন্য স্বাভাবিক নিভে যাওয়ার পর প্রসার্য শক্তি এবং দেরি করে নিভে যাওয়ার শক্তি যথাক্রমে 342MPa এবং 288MPa, এবং ফলনের শক্তি হল 315MPa এবং 252MPa, উভয়ই নমুনা কর্মক্ষমতা মান পূরণ করে৷
সর্বনিম্ন কঠোরতা সহ একটি অঞ্চল রয়েছে, যা স্বাভাবিক শমনের পরে 95HB থেকে 77HB-এ কমে যায়। 271MPa এর প্রসার্য শক্তি এবং 220MPa এর ফলন শক্তি সহ এখানে কর্মক্ষমতাও সর্বনিম্ন।
ANSYS বিশ্লেষণের মাধ্যমে, এটি পাওয়া গেছে যে 90-এর দশকে বিলম্বিত quenching জোনে সর্বনিম্ন কর্মক্ষমতা বিন্দুতে শীতল করার হার প্রতি সেকেন্ডে প্রায় 3.5°C কমেছে, যার ফলে Mg2Si ধাপের শক্তিশালীকরণের অপর্যাপ্ত কঠিন সমাধান হয়েছে। এই নিবন্ধটি অনুসারে, এটি দেখা যায় যে কার্যক্ষমতা বিপদ বিন্দুটি স্বাভাবিক quenching এবং বিলম্বিত quenching এর সংযোগস্থলে বিলম্বিত quenching এলাকায় প্রদর্শিত হয়, এবং জংশন থেকে দূরে নয়, যা এক্সট্রুশন লেজের যুক্তিসঙ্গত ধরে রাখার জন্য গুরুত্বপূর্ণ নির্দেশক তাত্পর্য রয়েছে। শেষ প্রক্রিয়া বর্জ্য।
MAT অ্যালুমিনিয়াম থেকে মে জিয়াং দ্বারা সম্পাদিত
পোস্টের সময়: আগস্ট-২৮-২০২৪
