Analiza właściwości mechanicznych i dokładność wymiarów cienkościennych kształtowników zamkniętych wyciskanych ze stopu AW6082

• Autorzy: Borowski J. , Płaczek G. , Jurczak H. , Leśniak D. , Libura W. , Zasadziński J. , Rękas A.

Warianty tytułu

EN

Analysis of mechanical properties and dimensional accuracy of hollow thin-walled shapes extruded from AW6082 alloy

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań właściwości wyciskanych cienkościennych (grubość ścianki ok. 1,2 mm) kształtowników zamkniętych ze stopu AW6082 w stanie T5. Kształtowniki wyciskano metodą wyciskania zgrzewającego, za pomocą 6-otworowych matryc mostkowo-komorowych. Optymalizowano parametry wyciskania zmieniając prędkość wyciskania oraz szybkość chłodzenia. Wyznaczono właściwości mechaniczne, twardość, grubość ścianek oraz chropowatość powierzchni kształtowników poddanych wyciskaniu z różną prędkością (9, 10 i 12 m/min), chłodzonych na wybiegu prasy z różną szybkością chłodzenia (natryskiwanie wodne-spray, fala wodna) oraz starzonych sztucznie w temperaturze 180oC w czasie 2 godzin. Na podstawie badań stwierdzono, że przy najwyższej zastosowanej prędkości wyciskania 12 mm/min udało się osiągnąć wysokie właściwości mechaniczne oraz drobnoziarnistą równomierną strukturę. Na podstawie badań grubości profili stwierdzono, że pomimo otrzymania wyrobu o zadowalającej tolerancji grubości istnieje konieczność korekty matrycy, aby uzyskać bardziej równomierny rozkład. Zmiana grubości ścianki owalnego profilu wynika nie tylko ze szczeliny wypływu ale również z trudnego do przewidzenia na etapie projektowania ugięcia matrycy podczas wyciskania. Prędkość wyciskania wpływa również na jakość powierzchni profilu, która wyrażona poprzez parametr chropowatości Ra jest najgorsza przy wyciskaniu z prędkością 9m/min. W wyniku wzrostu prędkości wyciskania do 10 lub 12 mm/min chropowatość obniża się, co poprawia jakość powierzchni. Zmiana szybkości chłodzenia z chłodzenia powietrzem na natryskiwanie wodne lub za pomocą tzw. fali wodnej spowodowała wzrost wytrzymałości do zakładanej i pożądanej przez odbiorcę końcowego tj. Rm, > 310 MPa, ale jednocześnie nie wpłynęło to na znaczny spadek wydłużenia względnego A.

EN

This paper presents the results of tests of the properties of hollow thin-walled (wall thickness approx. 1.2 mm) shapes made of AW6082 alloy in T5 state. Shapes were extruded using the bonding extrusion method, by means of 6-hole porthole dies. Extrusion parameters were optimized by changing the rate of extrusion and cooling. Mechanical properties, hardness, wall thickness and surface coarseness of shapes subjected to extrusion at various rates (9, 10 and 12 m/min), cooled on the press coasting at different cooling rates (water spray, water wave), and artificially aged at a temperature of 180 oC over 2 hours, were determined. Based on the tests, it was found that high mechanical properties and a uniform, finegrained structure were successfully achieved at the highest applied extrusion rate of 12 mm/min. Based on the shape thickness measurements, it was determined that, despite achievement of a product of satisfactory thickness tolerance, it is necessary to correct the die to obtain more uniform distribution. The change of the wall thickness of the oval shape results from the complexity of the die orifice and also from the die deflection during extrusion, which is difficult to predict at the designing stage. Extrusion rate also has an impact on the surface quality of the shape, which is expressed by the parameter of coarseness Ra, and this quality was lowest for extrusion at a rate of 9 m/min. As a result of an increase in extrusion rate from 10 to 12 mm/min, coarseness is reduced, improving surface quality. The change in cooling rate from air cooling to water spraying or by means of a so-called water wave caused an increase of strength to the level assumed and desired by the end recipient, i.e. Rm, > 310 MPa, but at the same time, did not have an impact on the significant reduction of relative elongation A.

Słowa kluczowe

PL

wyciskanie; stop AW6082; wytrzymałość na rozciąganie; chropowatość; dokładność wymiarów

EN

extrusion; AW6082 alloy; tensile strength; coarseness; dimensional accuracy

• Wydawca: Sieć Badawcza Łukasiewicz – Instytut Obróbki Plastycznej
• Czasopismo: Obróbka Plastyczna Metali
• Rocznik: 2016
• Tom: T. 27, nr 1
• Strony: 7--20
• Opis fizyczny: Bibliogr. 8 poz., rys., tab., wykr.

Twórcy

autor

Borowski J.

• Instytut Obróbki Plastycznej, ul. Jana Pawła II 14, 61-139 Poznań, Poland

autor

Płaczek G.

• Instytut Obróbki Plastycznej, ul. Jana Pawła II 14, 61-139 Poznań, Poland

autor

Jurczak H.

• Albatros Aluminium Sp. z o.o., ul. Czartoria 1, 61-102 Poznań, Poland

autor

Leśniak D.

• AGH Akademia Górniczo-Hutnicza, al. Adama Mickiewicza 30, 30-059 Kraków, Poland

autor

Libura W.

• AGH Akademia Górniczo-Hutnicza, al. Adama Mickiewicza 30, 30-059 Kraków, Poland

autor

Zasadziński J.

• AGH Akademia Górniczo-Hutnicza, al. Adama Mickiewicza 30, 30-059 Kraków, Poland

autor

Rękas A.

• AGH Akademia Górniczo-Hutnicza, al. Adama Mickiewicza 30, 30-059 Kraków, Poland

Bibliografia

• [1] Mrówka-Nowotnik G., Sieniawski J. 2005. „Influence of heat treatment on the microstructure and mechanical properties of 6005 and 6082 aluminium alloys”. Journal of Materials Processing Technology 162-163: 367–372.
• [2] Borowski J., Wendland J., Laurentowska A., Jurczak H. 2013. „Struktura przypowierzchniowa matryc do wyciskania profili aluminiowych”. Obróbka Plastyczna Metali XXIV (1): 5–14.
• [3] Liang Ch., Guoqun Z., Junquan Y., Wendong Z., Tao W. 2014. „Analysys and porthole die design for multi-hole extrusion process of a hollow thin-walled aluminium profile”. The International Journal of Advanced Manufacturing Technology 74: 383–392.
• [4] Romański P., Burdek M., Ciepiela W., Suliga M., Pilarczyk J.W. 2013. „Wpływ prędkości wyciskania na wybrane parametry chropowatości powierzchni wyciskanych profili ze stopu aluminium AlMgSi0,5”. Hutnik – Wiadomości Hutnicze 1: 89–100.
• [5] Bakker A.J., W. H. Sillekens, E. Meijers. 2007. „Experimental study of longitudinal weld seams in hollow EN-AW 6060 and EN-AW 6082 aluminium alloys extrusions”. In Proc. 6th World Congress and Exhibition Aluminium’2000.
• [6] Leśniak D., Wojtyna A., Leszczyńska-Madej B., Libura W., Zasadziński J., Rękas A., Borowski J., Jurczak H. 2015. „Wyciskanie cienkościennych kształ- towników ze stopu 6082 w stanie T5 przez matryce mostkowo-komorowe”. Rudy i Metale Nieżelazne 60 (10): 521–530.
• [7] Zhang Hui, Li Luoxing, Yuan Deng, Peng Dashu. 2007. „Hot deformation behavior of the new AlMg-Si-Cu aluminum alloy during com-pression at elevated temperatures”. Materials Characterization 58: 168–173.
• [8] Woźnicki A., Richert J. 2004. „Optymalna szybkość chłodzenia po homogenizacji wlewków AlMgSi przeznaczonych do wyciskania w stanie T5”. Rudy i metale nieżelazne 49(5): 242–246.

Uwagi

PL

Opracowanie ze środków MNiSW w ramach umowy 812/P-DUN/2016 na działalność upowszechniającą naukę.