Nhôm là vật liệu rất phổ biến được sử dụng để đùn và định hình vì nó có các đặc tính cơ học lý tưởng cho việc tạo hình kim loại từ các đoạn phôi. Độ dẻo cao của nhôm cho phép kim loại dễ dàng được tạo hình thành nhiều loại mặt cắt khác nhau mà không tốn nhiều năng lượng trong quá trình gia công hoặc tạo hình, và nhôm thường có nhiệt độ nóng chảy chỉ bằng khoảng một nửa so với thép thông thường. Cả hai yếu tố này đều đồng nghĩa với việc quy trình đùn nhôm định hình tiêu tốn tương đối ít năng lượng, giúp giảm chi phí gia công và sản xuất. Cuối cùng, nhôm cũng có tỷ lệ độ bền trên trọng lượng cao, khiến nó trở thành lựa chọn tuyệt vời cho các ứng dụng công nghiệp.
Là sản phẩm phụ của quá trình đùn, đôi khi các đường vân mịn, gần như vô hình có thể xuất hiện trên bề mặt của thanh định hình. Đây là kết quả của sự hình thành các công cụ phụ trợ trong quá trình đùn, và có thể chỉ định các phương pháp xử lý bề mặt bổ sung để loại bỏ các đường vân này. Để cải thiện độ hoàn thiện bề mặt của mặt cắt thanh định hình, một số thao tác xử lý bề mặt phụ như phay mặt có thể được thực hiện sau quá trình tạo hình đùn chính. Các thao tác gia công này có thể được chỉ định để cải thiện hình dạng bề mặt, từ đó cải thiện thanh định hình chi tiết bằng cách giảm độ nhám bề mặt tổng thể của thanh định hình đùn. Các phương pháp xử lý này thường được chỉ định trong các ứng dụng yêu cầu định vị chi tiết chính xác hoặc cần kiểm soát chặt chẽ các bề mặt tiếp xúc.
Chúng ta thường thấy cột vật liệu được đánh dấu bằng 6063-T5/T6 hoặc 6061-T4, v.v. 6063 hoặc 6061 trong ký hiệu này là nhãn hiệu của thanh nhôm định hình, còn T4/T5/T6 là trạng thái của thanh nhôm định hình. Vậy sự khác biệt giữa chúng là gì?
Ví dụ: Nói một cách đơn giản, thanh nhôm 6061 có độ bền và hiệu suất cắt tốt hơn, có độ dẻo dai cao, khả năng hàn và chống ăn mòn tốt; thanh nhôm 6063 có độ dẻo tốt hơn, có thể giúp vật liệu đạt được độ chính xác cao hơn, đồng thời có độ bền kéo và giới hạn chảy cao hơn, cho thấy độ dẻo dai chống gãy tốt hơn và có độ bền cao, khả năng chống mài mòn, chống ăn mòn và chịu nhiệt độ cao.
Trạng thái T4:
Xử lý dung dịch + lão hóa tự nhiên, tức là thanh nhôm định hình được làm nguội sau khi đùn ra khỏi máy đùn, nhưng không được lão hóa trong lò lão hóa. Thanh nhôm định hình chưa qua lão hóa có độ cứng tương đối thấp và khả năng biến dạng tốt, thích hợp cho việc uốn cong sau này và các quá trình gia công biến dạng khác.
Trạng thái T5:
Xử lý dung dịch + lão hóa nhân tạo không hoàn toàn, tức là làm nguội bằng không khí sau khi đùn, sau đó chuyển vào lò lão hóa để giữ ấm ở nhiệt độ khoảng 200 độ trong 2-3 giờ. Nhôm ở trạng thái này có độ cứng tương đối cao và độ biến dạng nhất định, được sử dụng phổ biến nhất trong tường kính.
Trạng thái T6:
xử lý dung dịch + lão hóa nhân tạo hoàn toàn, tức là sau khi làm nguội bằng nước sau khi đùn, nhiệt độ lão hóa nhân tạo sau khi tôi cao hơn T5, thời gian cách nhiệt cũng dài hơn, do đó đạt được trạng thái độ cứng cao hơn, phù hợp với những trường hợp có yêu cầu tương đối cao về độ cứng của vật liệu.
Tính chất cơ học của các thanh nhôm làm từ các vật liệu và trạng thái khác nhau được trình bày chi tiết trong bảng dưới đây:
Độ bền kéo:
Đây là giới hạn chảy của vật liệu kim loại khi chúng chảy, tức là ứng suất chống lại biến dạng dẻo vi mô. Đối với vật liệu kim loại không có giới hạn chảy rõ ràng, giá trị ứng suất tạo ra biến dạng dư 0,2% được quy định là giới hạn chảy của nó, được gọi là giới hạn chảy có điều kiện hoặc cường độ chảy. Ngoại lực lớn hơn giới hạn này sẽ khiến chi tiết bị hỏng vĩnh viễn và không thể phục hồi.
Độ bền kéo:
Khi nhôm bị biến dạng đến một mức độ nhất định, khả năng chống biến dạng của nó lại tăng lên do sự sắp xếp lại các hạt bên trong. Mặc dù biến dạng phát triển nhanh chóng tại thời điểm này, nhưng nó chỉ có thể tăng lên khi ứng suất tăng cho đến khi ứng suất đạt giá trị cực đại. Sau đó, khả năng chống biến dạng của thanh nhôm giảm đáng kể, và biến dạng dẻo lớn xảy ra tại điểm yếu nhất. Tiết diện ngang của mẫu vật tại đây co lại nhanh chóng, và hiện tượng thắt nút cổ chai xảy ra cho đến khi gãy.
Độ cứng Webster:
Nguyên lý cơ bản của độ cứng Webster là sử dụng một kim áp lực đã được tôi luyện có hình dạng nhất định để ấn vào bề mặt mẫu dưới lực của một lò xo tiêu chuẩn, và độ sâu 0,01mm được xác định là đơn vị độ cứng Webster. Độ cứng của vật liệu tỷ lệ nghịch với độ sâu thâm nhập. Độ sâu thâm nhập càng nông thì độ cứng càng cao và ngược lại.
Biến dạng dẻo:
Đây là loại biến dạng không thể tự phục hồi. Khi vật liệu và cấu kiện kỹ thuật chịu tải vượt quá phạm vi biến dạng đàn hồi, sẽ xảy ra biến dạng vĩnh cửu, tức là sau khi bỏ tải, sẽ xảy ra biến dạng không thể phục hồi hoặc biến dạng dư, gọi là biến dạng dẻo.
Thời gian đăng: 09-10-2024