Алюминий — очень распространённый материал для экструзии и изготовления профилей, поскольку его механические свойства делают его идеальным материалом для формовки и профилирования металла из заготовок. Высокая пластичность алюминия позволяет легко формовать его в различные сечения без больших затрат энергии на механическую обработку или формовку. Кроме того, температура плавления алюминия обычно примерно вдвое ниже, чем у обычной стали. Благодаря этим двум факторам процесс экструзии алюминиевых профилей относительно низкоэнергоёмкий, что снижает затраты на оснастку и производство. Кроме того, алюминий обладает высокой прочностью при относительно небольшом весе, что делает его отличным выбором для промышленного применения.
В качестве побочного продукта процесса экструзии на поверхности профиля иногда могут появляться тонкие, почти невидимые линии. Это происходит из-за образования вспомогательных инструментов во время экструзии, и для их удаления может быть назначена дополнительная обработка поверхности. Для улучшения качества поверхности профиля после основного процесса экструзии может быть выполнен ряд вторичных операций обработки, таких как торцевое фрезерование. Эти операции обработки могут быть назначены для улучшения геометрии поверхности и улучшения профиля детали за счет снижения общей шероховатости поверхности экструдированного профиля. Такая обработка часто применяется в случаях, когда требуется точное позиционирование детали или жесткий контроль сопрягаемых поверхностей.
Мы часто видим маркировку «Материал» в виде 6063-T5/T6 или 6061-T4 и т. д. 6063 или 6061 в этой маркировке — это марка алюминиевого профиля, а T4/T5/T6 — состояние алюминиевого профиля. В чём же разница?
Например: Проще говоря, профиль из алюминия 6061 обладает лучшей прочностью и режущими свойствами, высокой вязкостью, хорошей свариваемостью и коррозионной стойкостью; профиль из алюминия 6063 обладает лучшей пластичностью, что позволяет достичь более высокой точности, и в то же время имеет более высокую прочность на разрыв и предел текучести, демонстрирует лучшую вязкость разрушения, а также обладает высокой прочностью, износостойкостью, коррозионной стойкостью и устойчивостью к высоким температурам.
Состояние Т4:
Обработка на твердый раствор + естественное старение, то есть алюминиевый профиль охлаждается после выдавливания из экструдера, но не подвергается старению в печи старения. Нестареющий алюминиевый профиль обладает относительно низкой твёрдостью и хорошей деформируемостью, что позволяет впоследствии подвергать его гибке и другим видам деформационной обработки.
Состояние Т5:
Обработка на твердый раствор + неполное искусственное старение, то есть после охлаждения на воздухе, закалка после экструзии, а затем перемещение в печь старения для поддержания температуры около 200 градусов в течение 2-3 часов. В таком состоянии алюминий обладает относительно высокой твёрдостью и определённой степенью деформируемости. Он наиболее часто используется в ограждающих конструкциях.
Состояние Т6:
обработка на твердый раствор + полное искусственное старение, то есть после закалки в воде после экструзии, искусственное старение после закалки выше температуры Т5, а время изоляции также больше, чтобы достичь состояния более высокой твердости, что подходит для случаев с относительно высокими требованиями к твердости материала.
Механические свойства алюминиевых профилей из различных материалов и в различных состояниях приведены в таблице ниже:
Предел текучести:
Это предел текучести металлических материалов, то есть напряжение, препятствующее микропластической деформации. Для металлических материалов без явного предела текучести значение напряжения, вызывающее остаточную деформацию 0,2%, принимается за предел текучести, называемый условным пределом текучести или пределом текучести. Внешние силы, превышающие этот предел, приведут к необратимому разрушению деталей, не подлежащих восстановлению.
Предел прочности:
При достижении алюминием определённой текучести его сопротивляемость деформации вновь возрастает благодаря перестройке внутренних зёрен. Хотя деформация в этот момент развивается быстро, она может увеличиваться только с ростом напряжения, пока оно не достигнет максимального значения. После этого сопротивляемость профиля деформации значительно снижается, и в наиболее слабом месте происходит значительная пластическая деформация. Здесь поперечное сечение образца быстро сжимается, и происходит образование шейки, вплоть до разрушения.
Твердость по шкале Вебстера:
Основной принцип измерения твёрдости по шкале Вебстера заключается в использовании закаленной иглы определённой формы, которая вдавливается в поверхность образца под действием силы стандартной пружины. За единицу твёрдости по шкале Вебстера принимается глубина 0,01 мм. Твёрдость материала обратно пропорциональна глубине проникновения. Чем меньше глубина проникновения, тем выше твёрдость, и наоборот.
Пластическая деформация:
Это вид деформации, не поддающийся самовосстановлению. При нагружении конструкционных материалов и деталей сверх диапазона упругих деформаций возникает остаточная деформация, то есть после снятия нагрузки возникает необратимая или остаточная деформация, которая называется пластической деформацией.
Время публикации: 09 октября 2024 г.
