Aluminii mixtura 6061T6, magnae parietum crassitudinis, post extrusionem calidam refrigeranda est. Ob limitationes extrusionis discontinuae, pars figurae zonam refrigerationis aquae cum mora ingredietur. Cum proxima massa brevis extrudi pergit, haec pars figurae refrigerationem tardam subibit. Quomodo cum area refrigerationis tardae tractanda sit res est quam quaeque societas productionis considerare debet. Cum residuum processus extrusionis caudalis breve est, exempla effectuum sumpta interdum qualificata, interdum non qualificata sunt. Cum exemplaria lateralia reseminantur, effectus iterum qualificatur. Hic articulus explicationem correspondentem per experimenta dat.
1. Materiae et methodi probationis
Materia in hoc experimento adhibita est mixtura aluminii 6061. Eius compositio chemica per analysin spectralem mensurata haec est: Normae internationali GB/T 3190-1996 de compositione mixturae aluminii 6061 congruit.
In hoc experimento, pars formae extrusae ad solutionem solidam tractandam sumpta est. Forma 400 mm longa in duas areas divisa est. Area 1 directe aqua refrigerata et extincta est. Area 2 in aere per 90 secunda refrigerata, deinde aqua refrigerata est. Diagramma probationis in Figura 1 monstratur.
Forma ex mixtura aluminii 6061, in hoc experimento adhibita, extrusore 4000UST extrusa est. Temperatura formae 500°C, temperatura virgae fusae 510°C, temperatura exitus extrusionis 525°C, celeritas extrusionis 2.1mm/s, refrigeratio aquae altae intensitatis per processum extrusionis adhibita est, et exemplar 400mm longitudinis e medio formae extrusae perfectae sumitur. Latitudo exemplaris 150mm et altitudo 10.00mm est.
Exempla collecta divisa sunt, deinde iterum solutione tractata. Temperatura solutionis erat 530°C et tempus solutionis quattuor horae. Post extractionem, exempla in magnum cisternam aquariam cum profunditate aquae 100mm posita sunt. Maius cisterna aquaria efficit ut temperatura aquae in cisterna parum mutetur postquam exemplum in zona 1 aqua refrigeratum est, prohibens ne augmentum temperaturae aquae intensitatem refrigerationis afficiat. Dum aqua refrigeratur, curare debes ut temperatura aquae intra limites 20-25°C sit. Exempla extincta ad 165°C x 8 horas maturata sunt.
Partem exempli 400mm longam, 30mm latam, 10mm crassam sume, et experimentum duritiae Brinell perage. Quinque mensuras singulis 10mm fac. Valorem medium quinque duritiarum Brinell ut resultatum duritiae Brinell hoc loco cape, et figuram mutationis duritiae observa.
Proprietates mechanicae profili probatae sunt, et sectio parallela tensurae 60mm in variis positionibus exempli 400mm regulata est ad proprietates tensiurae et locus fracturae observandos.
Campus temperaturae refrigerationis aqua refrigeratae exemplaris et refrigerationis post moram 90 secundorum per programmata ANSYS simulatus est, et celeritates refrigerationis profilum in variis positionibus analysatae sunt.
2. Resultata experimentalia et analysis
2.1 Resultata probationis duritiae
Figura 2 curvam mutationis duritiae exemplaris 400 mm longi ostendit, a duritiōmetro Brinell mensum (unitas longitudinis abscissarum 10 mm repraesentat, et scala 0 linea divisoria inter refrigerationem normalem et refrigerationem tardam est). Invenitur duritiā ad extremum aqua refrigeratum stabilem esse circa 95HB. Post lineam divisoriam inter refrigerationem aquae et refrigerationem aquae tardam 90 s, duritia declinare incipit, sed celeritas declinationis lenta est in stadio initiali. Post 40 mm (89HB), duritia acriter decrescit, et ad valorem infimum (77HB) ad 80 mm descendit. Post 80 mm, duritia non perrexit declinare, sed ad certum gradum crevit. Incrementum relative parvum erat. Post 130 mm, duritia immutata mansit circa 83HB. Conici potest propter effectum conductionis caloris, celeritatem refrigerationis partis refrigerationis tardae mutatam esse.
2.2 Resultata probationum functionis et analysis
Tabula II eventus experimentorum tensilium in exemplaribus ex diversis positionibus sectionis parallelae sumptis peractorum ostendit. Invenitur firmitatem tensilem et firmitatem flexionis exemplarium No. 1 et No. 2 fere nullam mutationem habere. Cum proportio extremitatum extinctionis dilatae crescit, firmitas tensilis et firmitas flexionis mixturae significanter deorsum inclinationem ostendunt. Attamen, firmitas tensilis in unoquoque loco exempli supra firmitatem normam est. Solum in area cum minima duritia, firmitas flexionis inferior est quam norma exemplaris, effectus exemplaris inconditus est.
Figura 4 eventus proprietatum tensilium exempli numeri 3 ostendit. Ex Figura 4 inveniri potest quo longius a linea divisionis, eo minorem duritiam extremitatis retardatae refrigerationis esse. Diminutio duritiei indicat efficaciam exempli imminutam esse, sed duritiam lente decrescere, tantum a 95HB ad circiter 91HB in fine sectionis parallelae decrescens. Ut ex eventibus efficaciae in Tabula 1 videri potest, vis tensilis a 342MPa ad 320MPa pro refrigeratione aquae decrevit. Simul inventum est punctum fracturae exempli tensilis etiam in fine sectionis parallelae cum minima duritia esse. Hoc quia longe a refrigeratione aquae est, efficacia mixturae imminuta est, et extremitas primum limitem vis tensilis attingit ut coarctationem formet. Denique, a puncto efficaciae infimo frangitur, positio fracturae cum eventibus probationis efficaciae congruit.
Figura 5 curvam duritiae sectionis parallelae exempli numeri 4 et positionem fracturae ostendit. Invenitur quo longius a linea divisionis refrigerationis aquae, eo minorem duritiam extremitatis refrigerationis tardae esse. Simul, locus fracturae etiam ad extremitatem ubi duritia minima est, fracturae 86HB, invenitur deformationem plasticam fere nullam esse in extremitate refrigerata aqua. Ex Tabula 1, invenitur effectum exempli (robur tensile 298MPa, cessionem 266MPa) significanter reduci. Robur tensile tantum 298MPa est, quod non attingit robur cessionis extremitatis refrigeratae aquae (315MPa). Extremitas, cum infra 315MPa est, coarctationem formavit. Ante fracturam, sola deformatio elastica in area refrigerata aqua fiebat. Cum tensio evanesceret, deformatio in extremitate refrigerata aqua evanuit. Propterea, quantitas deformationis in zona refrigerationis aquae in Tabula 2 fere nullam mutationem habet. Exemplum frangitur ad finem ignis dilati, area deformata reducitur, et durities extrema est infima, quod ad significantem reductionem in resultatibus perfunctionis evenit.
Exempla ex area extinctionis 100% dilatae ad finem speciminis 400mm sumantur. Figura 6 curvam duritiae ostendit. Durities sectionis parallelae ad circiter 83-84HB redacta est et relative stabilis est. Ob eundem processum, effectus fere idem est. Nulla forma manifesta in loco fracturae invenitur. Effectus mixturae inferior est quam exemplaris aqua extincti.
Ut regularitas effectus et fracturae ulterius exploraretur, sectio parallela speciminis tensili prope infimum punctum duritiei (77HB) selecta est. Ex Tabula 1, inventum est effectum significanter imminutum esse, et punctum fracturae in infimo puncto duritiei in Figura 2 apparuit.
2.3 Resultata analysis ANSYS
Figura 7 eventus simulationis ANSYS curvarum refrigerationis in variis positionibus ostendit. Videtur temperaturam exemplaris in area refrigerationis aquae celeriter decrevisse. Post 5s, temperatura infra 100°C descendit, et ad 80mm a linea divisionis, temperatura ad circiter 210°C ad 90s descendit. Media descensio temperaturae est 3.5°C/s. Post 90 secunda in area refrigerationis aeris terminalis, temperatura ad circiter 360°C descendit, cum media descensionis celeritate 1.9°C/s.
Per analysin effectuum et eventus simulationis, inventum est effectum areae refrigerationis aquae et areae extinctionis tardae esse exemplar mutationis quod primum decrescit, deinde paulum crescit. Refrigeratione aquae prope lineam divisionis affecta, conductio caloris efficit ut specimen in area quadam decrescat celeritate refrigerationis minore quam refrigeratio aquae (3.5°C/s). Propterea, Mg2Si, quod in matricem solidificatum est, in hac area magna copia praecipitavit, et temperatura post 90 secundas ad circiter 210°C descendit. Magna quantitas Mg2Si praecipitata ad effectum refrigerationis aquae minorem post 90 secundas duxit. Quantitas phasis corroborationis Mg2Si post curationem senescentem praecipitatae valde redacta est, et effectus speciminis deinde imminutus est. Tamen, zona extinctionis tardae longe a linea divisionis minus afficitur conductione caloris refrigerationis aquae, et mixtura sub condicionibus refrigerationis aeris relative lente refrigescit (celeritas refrigerationis 1.9°C/s). Pars tantum exigua phasis Mg2Si lente praecipitat, et temperatura post 90 secunda ad 360°C pervenit. Post refrigerationem aquae, maxima pars phasis Mg2Si adhuc in matrice manet, et post senescentem dispergitur et praecipitat, quod munus roborans agit.
3. Conclusio
Per experimenta inventum est extinctionem tardam duritiem zonae extinctionis tardae, ad intersectionem extinctionis normalis et extinctionis tardae, primum minui, deinde paululum augeri, donec tandem stabilisatur.
Pro mixtura aluminii 6061, vires tensiles post refrigerationem normalem et refrigerationem dilatam per 90 s sunt 342MPa et 288MPa respective, et vires cessionis sunt 315MPa et 252MPa, quae ambo normas effectuum exempli implent.
Est regio minimae duritiae, quae post refrigerationem normalem a 95HB ad 77HB reducitur. Hic quoque minima est efficacia, cum robore tensile 271MPa et robore elastico 220MPa.
Per analysin ANSYS, inventum est celeritatem refrigerationis in infimo puncto functionis in zona extinctionis tardae annorum 90 circiter 3.5°C per secundum decrevisse, quod solutionem solidam phasis Mg2Si phasis roborantis insufficientem effecit. Secundum hunc articulum, videri potest punctum periculi functionis in area extinctionis tardae ad iuncturam extinctionis normalis et extinctionis tardae apparere, nec procul a iunctura abesse, quae momentum magnum habet ad rationabilem retentionem superfluorum processus extrusionis ex fine extrusionis.
Editum a Maia Jiang ex MAT Aluminum.
Tempus publicationis: XXVIII Augusti, MMXXIV
