الطلب في السوق على أنابيب أسطوانات سبائك الألومنيوم 6063 في حالة T832 ضخم. في الوقت الحالي، لا يمكن توريد سوى أنابيب أسطوانات سبائك الألومنيوم 6063 في حالة T6 في الصين. إذا كان من الممكن توريدها في حالة T832، فيمكن استغلال إمكانات هذه السبيكة بالكامل. الخصائص الميكانيكية لأنابيب سبائك الألومنيوم 6063 في حالة T832، مثل قوة الشد وقوة الخضوع والاستطالة، تتفوق على تلك الموجودة في حالة T6. لضمان مقاومة التآكل ومقاومة التآكل وتحمل الأبعاد للأنابيب، من الضروري الحصول على نظام تكنولوجيا المعالجة والإنتاج الصحيح ونظام تكنولوجيا المعالجة بالأكسدة للأسطح الداخلية والخارجية للأنابيب.
1 مخطط الاختبار
1.1 مواد الاختبار وتدفق العملية
تظهر القيم التحليلية للتركيب الكيميائي لسبائك 6063 المستخدمة في التجربة في الجدول 1.
1.2 تدفق العملية
① الصهر والصب → التجانس → النشر → تسخين السبيكة → البثق → الشد والتمدد → النشر → الدرفلة على البارد → التبريد → التمدد → التقويم → النشر → الشيخوخة الاصطناعية → المعالجة المسبقة → الأكسدة الأنودية → معالجة الختم.
② لا توجد عملية درفلة على البارد. الباقي هو نفسه أعلاه.
2 نتائج الاختبار والتحليل
2.1 اختبار العينات الأجنبية
من أجل دراسة الخصائص المختلفة لأنابيب أسطوانات سبائك الألومنيوم، قمنا باختبار عينات أنابيب الأسطوانات التي تنتجها شركة Alcao. كانت المواصفات (القطر الخارجي × سمك الجدار) 152.4 مم × 3.18 مم، و φ101.6 مم × 3.18 مم، و φ50.8 مم × 2.14 مم، و φ63.5 مم × 3.18 مم على التوالي. φl9.05mm × 1.47mm.
تفاوت القطر الداخلي +0.51 مم
0
تفاوت القطر الخارجي +0.11 مم؛
0.07
خشونة السطح الداخلي، 0.168 ميكرومتر؛
يبلغ سمك طبقة الأكسيد على السطح الداخلي 20.1 ميكرومتر، وعلى السطح الخارجي 23.0 ميكرومتر.
الصلابة الدقيقة للجدار الداخلي: 3008.6 ميجا باسكال، الصلابة الدقيقة للجدار الخارجي: 3302.6 ميجا باسكال.
الخصائص الميكانيكية، σ0.2240 ميجا باسكال، σ b274.4 ميجا باسكال، δ 12٪؛
الفحص التنظيمي: لم يتم ملاحظة أي لحام في الهيكل منخفض التكبير، ويظهر الهيكل عالي التكبير في الشكل 1.
كما يتضح من الشكل 1، تتكون حدود الحبوب بالكامل من مواد خطية، وتكون الحبوب ممدودة على طول اتجاه التشوه، وهناك خطوط انزلاق في بعض الحبوب، مما يشير إلى التشوه بعد التبريد. الشكل 1a له حجم حبيبات أصغر من الشكل 1b.
2.2 تحضير العينة
تم تحضير اثني عشر مادة خام للأنابيب وفقًا للعملية الموضحة في الجدول 2. من بينها، تم حفر ست مواد خام للأنابيب وكشطها ودحرجتها في أنابيب بمواصفات φ46 مم × 1.5 مم على مطحنة أنابيب XIIT75 (مع معامل دحرجة يبلغ 3.97 وتشوه بارد يبلغ 74.8٪). ثم، جنبًا إلى جنب مع المواد الخام المتبقية للأنابيب، تم تبريدها في فرن هواء رأسي عند درجة حرارة تسخين تبلغ 525 درجة مئوية. كانت أوقات الاحتفاظ 40 و 30 دقيقة على التوالي. كان وسط التبريد هو الماء. تم اختيار التشوه البارد بعد التبريد في الماء ونظام المعالجة الحرارية وفقًا للاختبارات المتعامدة.
2.3 تحليل نتائج الاختبار
يوضح تأثير كل عامل على الخصائص الميكانيكية للأنابيب بناءً على نتائج الاختبار المتعامد في الشكل 2. يمكن ملاحظة أنه مع تمديد وقت الوقوف بعد التبريد، لا تنخفض الخصائص الميكانيكية، مما يشير إلى أن تأثيرها على الخصائص الميكانيكية ليس كبيرًا. عندما يكون التشوه البارد بعد التبريد 15٪ - 20٪، تكون الخصائص الميكانيكية هي الأفضل. يكون نظام الشيخوخة هو الأفضل بدرجة حرارة 160-165 درجة مئوية والاحتفاظ به لمدة 8 ساعات، وهو ما يتوافق مع نظام المعالجة الحرارية لسبائك سلسلة Al-Mg-Si العامة.
بعد التبريد، يتم تطبيق التشوه البارد لإنشاء شبكة تشوه، مما يجعل تكوين الطور المذاب أكثر اتساعًا وتوحيدًا، مما يساهم في تحسين قوة وليونة السبيكة. تعتمد سبيكة 6063 بشكل أساسي على تكوين طور انتقالي مشتت للتقوية. بعد التبريد لهذا النوع من السبائك، عندما تخضع لتشوه بارد ثم يتم تسخينها إلى درجة حرارة الشيخوخة، تحدث عمليات التحلل والاستعادة في وقت واحد. يتم تسريع التحلل عن طريق التشوه البارد، وستصبح جزيئات طور التحلل أكثر تشتتًا بسبب التشوه البارد. لذلك، فإن التشوه البارد قبل الشيخوخة سيعزز قوة السبيكة. كما يتضح من الشكل 3 أ، تكون حبيبات العينة ممدودة على طول اتجاه التشوه، وتتكون معظم حدود الحبوب من مواد نقطية، مع عدم وجود خطوط انزلاق داخل الحبوب. كما يتضح من الشكل 3 ب، تتكون حدود الحبوب للعينة بالكامل من مواد نقطية، مع حبيبات خشنة نسبيًا واتجاه معين، ولكن ليس بنفس وضوح الشكل 3 أ. من خلال مقارنة الاثنين، يمكن ملاحظة أن التشوه البارد قبل التبريد له تأثير معين على حجم الحبوب، لكن الأنابيب المنتجة بكلتا العمليتين تفي بمتطلبات معيار MISAB210 الأمريكي.
معلمات عملية الأكسدة الأنودية: معدل تدفق حمض الكبريتيك، 18٪ - 22٪؛ تركيز حمض الأكساليك، 3٪ - 5٪؛ درجة حرارة المنحل بالكهرباء: -5 إلى +5 درجة مئوية؛ كثافة التيار، 2.5 أمبير / ديسيمتر مربع؛ وقت التحليل الكهربائي، 90-100 دقيقة؛ حرك بقوة وأضف كاثودًا مساعدًا إلى التجويف الداخلي للأنبوب.
نتائج الاختبار الفني لمواد الأنابيب التجريبية هي كما يلي: تفاوت القطر الداخلي +0.06 / -0.05 مم، تفاوت القطر الخارجي ±0.01 مم. خشونة السطح: 0.125 ميكرومتر؛ يبلغ سمك طبقة الأكسيد على السطح الداخلي 25.5 ميكرومتر. يبلغ سمك طبقة الأكسيد على السطح الخارجي 26.0 ميكرومتر. الصلابة الدقيقة للجدار الداخلي 3195 ميجا باسكال، والصلابة الدقيقة للجدار الخارجي 3411 ميجا باسكال.
3 الخلاصة
أنابيب سبائك الألومنيوم 6063 التجريبية في حالة T832 لها أبعاد وخشونة سطح داخلية وخارجية وخصائص ميكانيكية وسمك طبقة أكسيد تفي بالمعيار الأمريكي ASTMB210.
(2) معلمات عملية المعالجة الحرارية لسبائك الألومنيوم 6063 في حالة T832 هي كما يلي: بعد التبريد، قم بتطبيق تشوه بارد بنسبة 15٪ - 20٪، ودرجة حرارة شيخوخة اصطناعية تبلغ 160-165 درجة مئوية، والاحتفاظ بها لمدة 8 ساعات.
(3) معلمات عملية الأكسدة الأنودية هي كما يلي: درجة الحرارة 0 ± 5 درجة مئوية، والوقت 90-100 دقيقة، وكثافة التيار 2.5 أمبير / ديسيمتر مربع.
