Chuyên Đề Nghiên cứu công nghệ cơ nhiệt luyện hợp kim nhôm biến dạng 6061 hệ Al – Mg – Si

Tên đề tài
Nghiên cứu công nghệ cơ nhiệt luyện hợp kim nhôm biến dạng 6061 hệ Al – Mg – Si​
LỜI NÓI ĐẦU


Nói đến kim loại mầu không thể không nói tới Al và hợp kim của nó – một Vật Liệu được sử dụng rộng rãi trong mọi lĩnh vực công nghiệp và vật dụng hàng ngày của con người. Sở dĩ Al và hợp kim Al có nhiều ưu việt về cơ tính như độ bền riêng cao có tính đàn hồi tương đối tốt, truyền nhiệt tốt, tính hàn tốt và chống ăn mòn tốt do đó nó được ứng dụng nhiều trong lĩnh vực công nghiệp chế tạo các phương tiện giao thông vận tải như ô tô tàu thuỷ canô, toa xe, máy bay nó cho phép tăng hệ số tải trọng có ích, tăng tốc độ giảm lượng tiêu hao nhiên liệu và nâng cao những chỉ tiêu kinh tế - kỹ thuật khác.


Nhờ đặc tính có độ bền riêng cao, khả năng chống ăn mòn khí quyển tốt và khả năng biến dạng dẻo cao, hợp kim Al ngày càng được sử dụng khá rộng rãi trong xây dựng và trang trí. Ngoài ra Al và hợp kim Al còn được sử dụng trong nhiều lĩnh vực khác như các ngành điện, điện tử, chế biến thực phẩm, công nghiệp hoá chất, công nghiệp quốc phòng


Mục đích nghiên cứu chế tạo các hợp kim Al và đưa ra qui trình công nghệ tối ưu để tăng hiệu quả ứng dụng trong thực tế công nghiệp cũng như trong đời sống hàng ngày.


Một vật phẩm hợp kim Al có độ bền cao có thể là sản phẩm của nhiều quá trình công nghệ như nấu luyện, đảm bảo thành phần các nguyên tố hợp kim chính xác, quá trình gia công cơ, quá trình gia công biến dạng, gia công nhiệt luyện


Trong thực tế Al được sử dụng dưới dạng hợp kim. Hợp kim Al có cơ tính tốt hơn, độ bền cao hơn, dễ chế tạo và rẻ hơn Al nên ngày càng được sử dụng rộng rãi. Những ưu điểm này đã khiến hợp kim Al thành vật liệu kết kấu giầu tiềm năng và thu hút nhiều công trình nghiên cứu hiện nay. Do đó mà công nghiệp sản xuất hợp kim Al ngày càng phát triển không ngừng.


Đối với các hợp kim Al biến dạng hoá bền bằng nhiệt luyện thì sự tác động của quá trình gia công biến dạng và gia công nhiệt luyện là yếu tố quan trọng quyết định đến chất lượng sản phẩm. Vì lẽ đó, đề tài: “Nghiên cứu công nghệ cơ nhiệt luyện hợp kim nhôm biến dạng 6061 hệ Al – Mg – Si” được tiến hành cũng là để góp phần làm phong phú thêm ngân hàng dữ liệu về thông số công nghệ các hợp kim Al biến dạng nói chung và hợp kim hệ Al – Mg – Si nói riêng.


Mục đích của công trình này là nghiên cứu quá trình công nghệ hợp lý, chủ yếu là cơ nhiệt luyện để nhận được sản phẩm có cơ tính cao từ hợp kim 6061 thuộc hệ hợp kim Al – Mg – Si để đưa vào sản xuất trong công nghiệp.


Em xin trân thành cảm ơn cô Phạm Minh Phương, thày Trần Thanh Tùng, các thầy cô giáo cùng toàn thể các bạn trong bộ môn Vật liệu học và Nhiệt luyện đã tận tình giúp đỡ để tôi có thể hoàn thành bản luận án này. Song do thời gian cũng như sự hiểu biết của bản thân còn hạn chế nên trong bản luận án này không tránh khỏi những thiếu sót. Rất mong được các thầy cô giúp đỡ thêm.


KẾT LUẬN


Sau khi phân tích kết quả thực nghiệm ta rút ra kết luận như sau:
1. Quá trình gia công cơ nhiệt luyện nhiệt độ cao với hợp kim 6061 có hàm lượng nguyên tố hợp kim như sau.
Mg1,1%, Si0,6%, còn lại là nhôm chiếm 98,3%
- ủ đồng đều hoá thỏi đúc ở 5400C trong 5 giờ.
- Nung nóng thỏi đúc trươc khi ép tới nhiệt độ 5000C.
- Tốc độ thoát phôi 18 - 20m/phút.
- Làm nguội trong không khí ngay khi ép.
- Nắn thẳng bằng phương pháp kéo với mức độ biến dạng 1 - 2%.
- Với thành phẩm vành xe đạp hoá già ở 3 chế độ 1600C, 1780C, 2000C cho các kết quả như sau:
- ở chế độ 1600C trong 7 giờ độ cứng đạt 109HV.
- ở chế độ 1780C trong 6 giờ độ cứng đạt 106HV.
- ở chế độ 2000C trong 4 giờ độ cứng đạt 96HV.
Cùng với một mức độ biến dạng khi tăng nhiệt độ hoá già thời, gian hoá già sẽ giảm


2. Kết quả nghiên cứu sự phân tán pha thứ hai cuả dung dịch rắn quá bão hoà.
Trong quá trình nghiên cứu em đã đưa ra quy trình chế tạo mẫu bằng phương pháp đánh bóng điện phân. Tuy nhiên do mặt hạn chế của thiết bị nước ta hiện nay nên vấn đề nghiên cứu sự phân tán tiết pha của dung dịch rắn quá bão hoà vẫn chưa được sáng tỏ.


3. Kiến nghị
. Trên cơ sở các kết quả đạt được về sự ảnh hưởng của các nhân tố tác động đến công nghệ cơ nhiệt luyện hợp kim 6061 (hệ Al-Mg-Si) ta có thể ứng dụng phương pháp quy hoạch thực nghiệm cấp hai để nghiên cứu sự ảnh hưởng của nhiệt độ, thời gian hoá già, mức độ biến dạng và thành phần hoá học đến cơ tính của hợp kim hệ Al-Mg-Si.
. Khắc phục mặt hạn chế của thiết bị để tiến hành nghiên cứu sự phân tán tiết pha của dung dịch rắn quá bão hoà bằng phương pháp hiển vi điện tử truyền qua.