Influence of Heat Treatments Before and After Extrusion on the Mechanical Properties of AA 6063 Aluminium Alloy
Journal Name:
- Uludağ Üniversitesi Mühendislik-Mimarlık Fakültesi Dergisi
Keywords (Original Language):
| Author Name | University of Author | Faculty of Author |
|---|---|---|
Abstract (2. Language):
Heat-treatable AA 6063 Al-alloy is the most widely used light metal alloy in extrusion process. Heat
treatments before and after extrusion have a significant effect on the extrusion product properties of AA 6063
Al-alloy. In this study, the billets, which were charged to a cold furnace, were homogenizated in the furnace for
10 h (8 h to reach the furnace temperature of 580oC and 2 h for holding time in this temperature). Numbered four
billets taken out from the different positions of the furnace were rapidly cooled in the container with all billets
under a shower system. At the end of the homogenization process, a billet, except the numbered billets, was
suddenly cooled in water to see the effect of very rapid cooling, another billet was also cooled in air to see the
effect of slow cooling. Homogenizated and cooled billets were extruded in extruder rates (R) of 30 and 75 with
an extrusion speed of 5 mm/s. A billet temperature of 450oC, a tube temperature of 400oC and an initial temperature
of die in between 182oC and 197oC are kept constant in all experiments. The billets in the different positions
of the furnace with different temperature distribution and cooling condition exhibited the different mechanical
and extrusion properties. When a suitable homogenization and cooling process were given to the billets, the
optimum mechanical properties for the billets were obtained, as well as a considerable decrease in the extrusion
load has occured. The extrusion load of the billet, which reached firstly the homogenization temperature of 580oC and was homogenizated in this temperature for at least 2 h, is lower in both extruder rates than that of the
other numbered billets. In addition, the mechanical properties of the final product were determined in various
ageing temperatures and times and the ageing conditions that might be suitable for the final product was revealed.
The values of hardness and tensile strength can be increased up to 72 HB and 222 N/mm2 respectively,
with an appropriate ageing treatment (180oC-8h).
Bookmark/Search this post with
Abstract (Original Language):
Isıl işlem uygulanabilir AA 6063 Al-alaşımı, ekstrüzyon işleminde en çok kullanılan hafif metal alaşımıdır.
AA 6063 Al-alaşımına ekstrüzyon işlemi öncesinde ve sonrasında uygulanan ısıl işlemler, ekstrüzyon ürün
özelliklerine önemli ölçüde etki etmektedir. Bu çalışmada, soğuk fırına şarj edilen biyetler, fırının 580 oC sıcaklığına
ulaşması (8 saat) ve bu sıcaklıkta tutma süresi (2 saat) ile birlikte fırın içerisinde toplam 10 saat süreyle
homojenleştirme işlemlerine tabi tutulmuşlardır. Fırının farklı konumlarından alınan kodlanmış dört biyet, toplu
halde bir duş sistemi altında hızla soğutulmuştur. Kodlanan biyetlerin haricinde, biyetler homojenleştirme fırınından
boşaltılırken çok hızlı soğumanın etkisini görebilmek için herhangi bir biyet suya atılarak ani soğutulmuş,
bir başka biyet ise yavaş soğumanın etkisini görebilmek üzere de havada soğutulmuştur. Homojenleştirilen
ve soğutulan biyetler, 30 ve 75 ektrüzyon oranı (R) uygulanarak 5 mm/s ekstrüzyon hızı ile ektrüze edilmişlerdir.
450 oC biyet sıcaklığı, 400 oC kovan sıcaklığı ve kalıp ilk sıcaklığı ise 182 oC ile 197 oC arasında tüm deneylerde
sabit tutulmuştur. Aynı fırın içerisinde farklı konumlarda farklı sıcaklık değerlerine ve sonrasında farklı soğuma
koşullarına sahip biyetlerde farklı mekanik özellikler ve farklı ekstrüzyon özellikleri ortaya çıkmıştır. Biyetlere
uygun homojenleştirme ve soğutma işlemi uygulandığında optimum mekanik özelliklerin elde edilmesinin yanında
ekstrüzyon yükünde de önemli bir düşüş meydana gelmiştir. Homojenleştirme sıcaklığı olan 580 oC’ye ilk
ulaşan ve en az 2 saat bekleyen biyetin her iki ektrüzyon oranında da ekstrüzyon yükü diğer numunelere nazaran
daha düşük değerlerde kalmıştır. Ayrıca, nihai ürünün çeşitli yaşlandırma sıcaklık ve sürelerindeki mekanik
özellikleri belirlenerek, nihai ürün için uygun olabilecek yaşlandırma koşulları tespit edilmiştir. Uygun bir yaşlandırma
(180oC-8 saat) ile sertlik 72 HB ve çekme mukavemeti ise 222 N/mm2 değerlerine kadar yükseltilebilmektedir.
FULL TEXT (PDF):
- 2
1-10