ಬಿಸಿ ಹೊರತೆಗೆಯುವಿಕೆಯ ನಂತರ ದೊಡ್ಡ ಗೋಡೆಯ ದಪ್ಪ 6061T6 ಅಲ್ಯೂಮಿನಿಯಂ ಮಿಶ್ರಲೋಹವನ್ನು ತಣಿಸಬೇಕಾಗಿದೆ. ನಿರಂತರ ಹೊರತೆಗೆಯುವಿಕೆಯ ಮಿತಿಯಿಂದಾಗಿ, ಪ್ರೊಫೈಲ್‌ನ ಒಂದು ಭಾಗವು ವಿಳಂಬದೊಂದಿಗೆ ನೀರು-ತಂಪಾಗಿಸುವ ವಲಯವನ್ನು ಪ್ರವೇಶಿಸುತ್ತದೆ. ಮುಂದಿನ ಸಣ್ಣ ಇಂಗೋಟ್ ಅನ್ನು ಹೊರತೆಗೆಯುವುದನ್ನು ಮುಂದುವರಿಸಿದಾಗ, ಪ್ರೊಫೈಲ್‌ನ ಈ ಭಾಗವು ವಿಳಂಬಿತ ತಣಿಸುವಿಕೆಗೆ ಒಳಗಾಗುತ್ತದೆ. ವಿಳಂಬಿತ ತಣಿಸುವ ಪ್ರದೇಶವನ್ನು ಹೇಗೆ ಎದುರಿಸುವುದು ಎಂಬುದು ಪ್ರತಿ ಉತ್ಪಾದನಾ ಕಂಪನಿಯು ಪರಿಗಣಿಸಬೇಕಾದ ಸಮಸ್ಯೆಯಾಗಿದೆ. ಹೊರತೆಗೆಯುವ ಬಾಲದ ತುದಿಯ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯ ತ್ಯಾಜ್ಯವು ಚಿಕ್ಕದಾಗಿದ್ದಾಗ, ತೆಗೆದುಕೊಂಡ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯ ಮಾದರಿಗಳು ಕೆಲವೊಮ್ಮೆ ಅರ್ಹತೆ ಪಡೆದಿರುತ್ತವೆ ಮತ್ತು ಕೆಲವೊಮ್ಮೆ ಅರ್ಹತೆ ಪಡೆದಿರುವುದಿಲ್ಲ. ಬದಿಯಿಂದ ಮರು ಮಾದರಿ ಮಾಡುವಾಗ, ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯನ್ನು ಮತ್ತೆ ಅರ್ಹತೆ ಪಡೆದಿರುತ್ತದೆ. ಈ ಲೇಖನವು ಪ್ರಯೋಗಗಳ ಮೂಲಕ ಅನುಗುಣವಾದ ವಿವರಣೆಯನ್ನು ನೀಡುತ್ತದೆ.
1. ಪರೀಕ್ಷಾ ಸಾಮಗ್ರಿಗಳು ಮತ್ತು ವಿಧಾನಗಳು
ಈ ಪ್ರಯೋಗದಲ್ಲಿ ಬಳಸಲಾದ ವಸ್ತು 6061 ಅಲ್ಯೂಮಿನಿಯಂ ಮಿಶ್ರಲೋಹ. ರೋಹಿತದ ವಿಶ್ಲೇಷಣೆಯಿಂದ ಅಳೆಯಲಾದ ಇದರ ರಾಸಾಯನಿಕ ಸಂಯೋಜನೆಯು ಈ ಕೆಳಗಿನಂತಿರುತ್ತದೆ: ಇದು GB/T 3190-1996 ಅಂತರರಾಷ್ಟ್ರೀಯ 6061 ಅಲ್ಯೂಮಿನಿಯಂ ಮಿಶ್ರಲೋಹ ಸಂಯೋಜನೆ ಮಾನದಂಡವನ್ನು ಅನುಸರಿಸುತ್ತದೆ.
ಈ ಪ್ರಯೋಗದಲ್ಲಿ, ಹೊರತೆಗೆದ ಪ್ರೊಫೈಲ್‌ನ ಒಂದು ಭಾಗವನ್ನು ಘನ ದ್ರಾವಣ ಚಿಕಿತ್ಸೆಗಾಗಿ ತೆಗೆದುಕೊಳ್ಳಲಾಗಿದೆ. 400 ಮಿಮೀ ಉದ್ದದ ಪ್ರೊಫೈಲ್ ಅನ್ನು ಎರಡು ಪ್ರದೇಶಗಳಾಗಿ ವಿಂಗಡಿಸಲಾಗಿದೆ. ಪ್ರದೇಶ 1 ಅನ್ನು ನೇರವಾಗಿ ನೀರಿನಿಂದ ತಂಪಾಗಿಸಿ ತಣಿಸಲಾಯಿತು. ಪ್ರದೇಶ 2 ಅನ್ನು 90 ಸೆಕೆಂಡುಗಳ ಕಾಲ ಗಾಳಿಯಲ್ಲಿ ತಂಪಾಗಿಸಿ ನಂತರ ನೀರಿನಿಂದ ತಂಪಾಗಿಸಲಾಯಿತು. ಪರೀಕ್ಷಾ ರೇಖಾಚಿತ್ರವನ್ನು ಚಿತ್ರ 1 ರಲ್ಲಿ ತೋರಿಸಲಾಗಿದೆ.
ಈ ಪ್ರಯೋಗದಲ್ಲಿ ಬಳಸಲಾದ 6061 ಅಲ್ಯೂಮಿನಿಯಂ ಮಿಶ್ರಲೋಹ ಪ್ರೊಫೈಲ್ ಅನ್ನು 4000UST ಎಕ್ಸ್‌ಟ್ರೂಡರ್‌ನಿಂದ ಹೊರತೆಗೆಯಲಾಗಿದೆ. ಅಚ್ಚಿನ ತಾಪಮಾನ 500°C, ಎರಕದ ರಾಡ್‌ನ ತಾಪಮಾನ 510°C, ಹೊರತೆಗೆಯುವ ಔಟ್‌ಲೆಟ್ ತಾಪಮಾನ 525°C, ಹೊರತೆಗೆಯುವ ವೇಗ 2.1mm/s, ಹೊರತೆಗೆಯುವ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯಲ್ಲಿ ಹೆಚ್ಚಿನ ತೀವ್ರತೆಯ ನೀರಿನ ತಂಪಾಗಿಸುವಿಕೆಯನ್ನು ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಹೊರತೆಗೆಯಲಾದ ಸಿದ್ಧಪಡಿಸಿದ ಪ್ರೊಫೈಲ್‌ನ ಮಧ್ಯದಿಂದ 400mm ಉದ್ದದ ಪರೀಕ್ಷಾ ತುಣುಕನ್ನು ತೆಗೆದುಕೊಳ್ಳಲಾಗುತ್ತದೆ. ಮಾದರಿ ಅಗಲ 150mm ಮತ್ತು ಎತ್ತರ 10.00mm.
ತೆಗೆದುಕೊಂಡ ಮಾದರಿಗಳನ್ನು ವಿಭಜಿಸಿ ನಂತರ ಮತ್ತೆ ದ್ರಾವಣ ಸಂಸ್ಕರಣೆಗೆ ಒಳಪಡಿಸಲಾಯಿತು. ದ್ರಾವಣದ ತಾಪಮಾನ 530°C ಮತ್ತು ದ್ರಾವಣದ ಸಮಯ 4 ಗಂಟೆಗಳು. ಅವುಗಳನ್ನು ಹೊರತೆಗೆದ ನಂತರ, ಮಾದರಿಗಳನ್ನು 100mm ನೀರಿನ ಆಳವಿರುವ ದೊಡ್ಡ ನೀರಿನ ತೊಟ್ಟಿಯಲ್ಲಿ ಇರಿಸಲಾಯಿತು. ದೊಡ್ಡ ನೀರಿನ ಟ್ಯಾಂಕ್ ವಲಯ 1 ರಲ್ಲಿನ ಮಾದರಿಯನ್ನು ನೀರಿನಿಂದ ತಂಪಾಗಿಸಿದ ನಂತರ ನೀರಿನ ತೊಟ್ಟಿಯಲ್ಲಿನ ನೀರಿನ ತಾಪಮಾನವು ಸ್ವಲ್ಪ ಬದಲಾಗುತ್ತದೆ ಎಂದು ಖಚಿತಪಡಿಸುತ್ತದೆ, ನೀರಿನ ತಾಪಮಾನದಲ್ಲಿನ ಹೆಚ್ಚಳವು ನೀರಿನ ತಂಪಾಗಿಸುವ ತೀವ್ರತೆಯ ಮೇಲೆ ಪರಿಣಾಮ ಬೀರುವುದನ್ನು ತಡೆಯುತ್ತದೆ. ನೀರಿನ ತಂಪಾಗಿಸುವ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯಲ್ಲಿ, ನೀರಿನ ತಾಪಮಾನವು 20-25°C ವ್ಯಾಪ್ತಿಯಲ್ಲಿದೆ ಎಂದು ಖಚಿತಪಡಿಸಿಕೊಳ್ಳಿ. ತಣಿಸಿದ ಮಾದರಿಗಳನ್ನು 165°C*8h ನಲ್ಲಿ ಹಳೆಯದಾಗಿಸಲಾಯಿತು.
400mm ಉದ್ದ, 30mm ಅಗಲ ಮತ್ತು 10mm ದಪ್ಪವಿರುವ ಮಾದರಿಯ ಒಂದು ಭಾಗವನ್ನು ತೆಗೆದುಕೊಂಡು, ಬ್ರಿನೆಲ್ ಗಡಸುತನ ಪರೀಕ್ಷೆಯನ್ನು ಮಾಡಿ. ಪ್ರತಿ 10mm ಗೆ 5 ಅಳತೆಗಳನ್ನು ಮಾಡಿ. ಈ ಹಂತದಲ್ಲಿ ಬ್ರಿನೆಲ್ ಗಡಸುತನದ ಪರಿಣಾಮವಾಗಿ 5 ಬ್ರಿನೆಲ್ ಗಡಸುತನಗಳ ಸರಾಸರಿ ಮೌಲ್ಯವನ್ನು ತೆಗೆದುಕೊಳ್ಳಿ ಮತ್ತು ಗಡಸುತನ ಬದಲಾವಣೆಯ ಮಾದರಿಯನ್ನು ಗಮನಿಸಿ.
ಪ್ರೊಫೈಲ್‌ನ ಯಾಂತ್ರಿಕ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ಪರೀಕ್ಷಿಸಲಾಯಿತು, ಮತ್ತು ಕರ್ಷಕ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳು ಮತ್ತು ಮುರಿತದ ಸ್ಥಳವನ್ನು ವೀಕ್ಷಿಸಲು 400mm ಮಾದರಿಯ ವಿವಿಧ ಸ್ಥಾನಗಳಲ್ಲಿ 60mm ಕರ್ಷಕ ಸಮಾನಾಂತರ ವಿಭಾಗವನ್ನು ನಿಯಂತ್ರಿಸಲಾಯಿತು.
ಮಾದರಿಯ ನೀರಿನಿಂದ ತಂಪಾಗಿಸಿದ ತಣಿಸುವಿಕೆಯ ತಾಪಮಾನ ಕ್ಷೇತ್ರ ಮತ್ತು 90 ಸೆಕೆಂಡುಗಳ ವಿಳಂಬದ ನಂತರದ ತಣಿಸುವಿಕೆಯನ್ನು ANSYS ಸಾಫ್ಟ್‌ವೇರ್ ಮೂಲಕ ಅನುಕರಿಸಲಾಯಿತು ಮತ್ತು ವಿವಿಧ ಸ್ಥಾನಗಳಲ್ಲಿನ ಪ್ರೊಫೈಲ್‌ಗಳ ತಂಪಾಗಿಸುವ ದರಗಳನ್ನು ವಿಶ್ಲೇಷಿಸಲಾಯಿತು.
2. ಪ್ರಾಯೋಗಿಕ ಫಲಿತಾಂಶಗಳು ಮತ್ತು ವಿಶ್ಲೇಷಣೆ
2.1 ಗಡಸುತನ ಪರೀಕ್ಷಾ ಫಲಿತಾಂಶಗಳು
ಚಿತ್ರ 2 ಬ್ರಿನೆಲ್ ಗಡಸುತನ ಪರೀಕ್ಷಕದಿಂದ ಅಳೆಯಲಾದ 400mm ಉದ್ದದ ಮಾದರಿಯ ಗಡಸುತನ ಬದಲಾವಣೆಯ ವಕ್ರರೇಖೆಯನ್ನು ತೋರಿಸುತ್ತದೆ (ಅಬ್ಸಿಸ್ಸಾದ ಘಟಕ ಉದ್ದವು 10mm ಅನ್ನು ಪ್ರತಿನಿಧಿಸುತ್ತದೆ, ಮತ್ತು 0 ಮಾಪಕವು ಸಾಮಾನ್ಯ ಕ್ವೆನ್ಚಿಂಗ್ ಮತ್ತು ವಿಳಂಬಿತ ಕ್ವೆನ್ಚಿಂಗ್ ನಡುವಿನ ವಿಭಜಿಸುವ ರೇಖೆಯಾಗಿದೆ). ನೀರು-ತಂಪಾಗುವ ತುದಿಯಲ್ಲಿನ ಗಡಸುತನವು ಸುಮಾರು 95HB ನಲ್ಲಿ ಸ್ಥಿರವಾಗಿರುತ್ತದೆ ಎಂದು ಕಾಣಬಹುದು. ನೀರು-ತಂಪಾಗುವ ಕ್ವೆನ್ಚಿಂಗ್ ಮತ್ತು ವಿಳಂಬಿತ 90 ರ ನೀರು-ತಂಪಾಗುವ ಕ್ವೆನ್ಚಿಂಗ್ ನಡುವಿನ ವಿಭಜಿಸುವ ರೇಖೆಯ ನಂತರ, ಗಡಸುತನವು ಕಡಿಮೆಯಾಗಲು ಪ್ರಾರಂಭಿಸುತ್ತದೆ, ಆದರೆ ಆರಂಭಿಕ ಹಂತದಲ್ಲಿ ಅವನತಿ ದರವು ನಿಧಾನವಾಗಿರುತ್ತದೆ. 40mm (89HB) ನಂತರ, ಗಡಸುತನವು ತೀವ್ರವಾಗಿ ಇಳಿಯುತ್ತದೆ ಮತ್ತು 80mm ನಲ್ಲಿ ಕಡಿಮೆ ಮೌಲ್ಯಕ್ಕೆ (77HB) ಇಳಿಯುತ್ತದೆ. 80mm ನಂತರ, ಗಡಸುತನವು ಕಡಿಮೆಯಾಗುತ್ತಲೇ ಇರಲಿಲ್ಲ, ಆದರೆ ಒಂದು ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಮಟ್ಟಿಗೆ ಹೆಚ್ಚಾಯಿತು. ಹೆಚ್ಚಳವು ತುಲನಾತ್ಮಕವಾಗಿ ಚಿಕ್ಕದಾಗಿತ್ತು. 130mm ನಂತರ, ಗಡಸುತನವು ಸುಮಾರು 83HB ನಲ್ಲಿ ಬದಲಾಗದೆ ಉಳಿಯಿತು. ಶಾಖ ವಹನದ ಪರಿಣಾಮದಿಂದಾಗಿ, ವಿಳಂಬಿತ ಕ್ವೆನ್ಚಿಂಗ್ ಭಾಗದ ತಂಪಾಗಿಸುವ ದರವು ಬದಲಾಗಿದೆ ಎಂದು ಊಹಿಸಬಹುದು.
2.2 ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆ ಪರೀಕ್ಷೆಯ ಫಲಿತಾಂಶಗಳು ಮತ್ತು ವಿಶ್ಲೇಷಣೆ
ಸಮಾನಾಂತರ ವಿಭಾಗದ ವಿವಿಧ ಸ್ಥಾನಗಳಿಂದ ತೆಗೆದ ಮಾದರಿಗಳ ಮೇಲೆ ನಡೆಸಿದ ಕರ್ಷಕ ಪ್ರಯೋಗಗಳ ಫಲಿತಾಂಶಗಳನ್ನು ಕೋಷ್ಟಕ 2 ತೋರಿಸುತ್ತದೆ. ಸಂಖ್ಯೆ 1 ಮತ್ತು ಸಂಖ್ಯೆ 2 ರ ಕರ್ಷಕ ಶಕ್ತಿ ಮತ್ತು ಇಳುವರಿ ಬಲವು ಬಹುತೇಕ ಯಾವುದೇ ಬದಲಾವಣೆಯನ್ನು ಹೊಂದಿಲ್ಲ ಎಂದು ಕಾಣಬಹುದು. ವಿಳಂಬವಾದ ತಣಿಸುವ ತುದಿಗಳ ಪ್ರಮಾಣವು ಹೆಚ್ಚಾದಂತೆ, ಮಿಶ್ರಲೋಹದ ಕರ್ಷಕ ಶಕ್ತಿ ಮತ್ತು ಇಳುವರಿ ಬಲವು ಗಮನಾರ್ಹವಾದ ಕೆಳಮುಖ ಪ್ರವೃತ್ತಿಯನ್ನು ತೋರಿಸುತ್ತದೆ. ಆದಾಗ್ಯೂ, ಪ್ರತಿ ಮಾದರಿ ಸ್ಥಳದಲ್ಲಿ ಕರ್ಷಕ ಶಕ್ತಿಯು ಪ್ರಮಾಣಿತ ಬಲಕ್ಕಿಂತ ಹೆಚ್ಚಾಗಿರುತ್ತದೆ. ಕಡಿಮೆ ಗಡಸುತನ ಹೊಂದಿರುವ ಪ್ರದೇಶದಲ್ಲಿ ಮಾತ್ರ, ಇಳುವರಿ ಬಲವು ಮಾದರಿ ಮಾನದಂಡಕ್ಕಿಂತ ಕಡಿಮೆಯಿರುತ್ತದೆ, ಮಾದರಿ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆ ಅನರ್ಹವಾಗಿರುತ್ತದೆ.
ಚಿತ್ರ 4 ಮಾದರಿ ಸಂಖ್ಯೆ 3 ರ ಕರ್ಷಕ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳ ಫಲಿತಾಂಶಗಳನ್ನು ತೋರಿಸುತ್ತದೆ. ಚಿತ್ರ 4 ರಿಂದ ವಿಭಜಿಸುವ ರೇಖೆಯಿಂದ ದೂರದಲ್ಲಿದ್ದಂತೆ, ವಿಳಂಬವಾದ ತಣಿಸುವ ತುದಿಯ ಗಡಸುತನ ಕಡಿಮೆಯಾಗುತ್ತದೆ ಎಂದು ಕಾಣಬಹುದು. ಗಡಸುತನದಲ್ಲಿನ ಇಳಿಕೆ ಮಾದರಿಯ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆ ಕಡಿಮೆಯಾಗಿದೆ ಎಂದು ಸೂಚಿಸುತ್ತದೆ, ಆದರೆ ಗಡಸುತನ ನಿಧಾನವಾಗಿ ಕಡಿಮೆಯಾಗುತ್ತದೆ, ಸಮಾನಾಂತರ ವಿಭಾಗದ ಕೊನೆಯಲ್ಲಿ 95HB ನಿಂದ ಸುಮಾರು 91HB ಗೆ ಮಾತ್ರ ಕಡಿಮೆಯಾಗುತ್ತದೆ. ಕೋಷ್ಟಕ 1 ರಲ್ಲಿನ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯ ಫಲಿತಾಂಶಗಳಿಂದ ನೋಡಬಹುದಾದಂತೆ, ನೀರಿನ ತಂಪಾಗಿಸುವಿಕೆಗಾಗಿ ಕರ್ಷಕ ಶಕ್ತಿಯು 342MPa ನಿಂದ 320MPa ಗೆ ಕಡಿಮೆಯಾಗಿದೆ. ಅದೇ ಸಮಯದಲ್ಲಿ, ಕರ್ಷಕ ಮಾದರಿಯ ಮುರಿತದ ಬಿಂದುವು ಕಡಿಮೆ ಗಡಸುತನದೊಂದಿಗೆ ಸಮಾನಾಂತರ ವಿಭಾಗದ ಕೊನೆಯಲ್ಲಿದೆ ಎಂದು ಕಂಡುಬಂದಿದೆ. ಏಕೆಂದರೆ ಇದು ನೀರಿನ ತಂಪಾಗಿಸುವಿಕೆಯಿಂದ ದೂರದಲ್ಲಿದೆ, ಮಿಶ್ರಲೋಹದ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆ ಕಡಿಮೆಯಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಅಂತ್ಯವು ಮೊದಲು ಕರ್ಷಕ ಶಕ್ತಿ ಮಿತಿಯನ್ನು ತಲುಪಿ ನೆಕ್ಕಿಂಗ್ ಡೌನ್ ಅನ್ನು ರೂಪಿಸುತ್ತದೆ. ಅಂತಿಮವಾಗಿ, ಕಡಿಮೆ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯ ಬಿಂದುವಿನಿಂದ ಮುರಿಯಿರಿ ಮತ್ತು ಬ್ರೇಕ್ ಸ್ಥಾನವು ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯ ಪರೀಕ್ಷಾ ಫಲಿತಾಂಶಗಳೊಂದಿಗೆ ಸ್ಥಿರವಾಗಿರುತ್ತದೆ.
ಚಿತ್ರ 5 ಮಾದರಿ ಸಂಖ್ಯೆ 4 ರ ಸಮಾನಾಂತರ ವಿಭಾಗದ ಗಡಸುತನದ ರೇಖೆಯನ್ನು ಮತ್ತು ಮುರಿತದ ಸ್ಥಾನವನ್ನು ತೋರಿಸುತ್ತದೆ. ನೀರು-ತಂಪಾಗಿಸುವ ವಿಭಾಜಕ ರೇಖೆಯಿಂದ ದೂರದಲ್ಲಿದ್ದಂತೆ, ವಿಳಂಬವಾದ ತಣಿಸುವ ತುದಿಯ ಗಡಸುತನವು ಕಡಿಮೆಯಾಗುತ್ತದೆ ಎಂದು ಕಾಣಬಹುದು. ಅದೇ ಸಮಯದಲ್ಲಿ, ಮುರಿತದ ಸ್ಥಳವು ಗಡಸುತನವು ಕಡಿಮೆ ಇರುವ ಕೊನೆಯಲ್ಲಿದೆ, 86HB ಮುರಿತಗಳು. ಕೋಷ್ಟಕ 2 ರಿಂದ, ನೀರು-ತಂಪಾಗುವ ತುದಿಯಲ್ಲಿ ಬಹುತೇಕ ಪ್ಲಾಸ್ಟಿಕ್ ವಿರೂಪತೆ ಇಲ್ಲ ಎಂದು ಕಂಡುಬಂದಿದೆ. ಕೋಷ್ಟಕ 1 ರಿಂದ, ಮಾದರಿ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆ (ಕರ್ಷಕ ಶಕ್ತಿ 298MPa, ಇಳುವರಿ 266MPa) ಗಮನಾರ್ಹವಾಗಿ ಕಡಿಮೆಯಾಗಿದೆ ಎಂದು ಕಂಡುಬಂದಿದೆ. ಕರ್ಷಕ ಶಕ್ತಿ ಕೇವಲ 298MPa ಆಗಿದೆ, ಇದು ನೀರು-ತಂಪಾಗುವ ತುದಿಯ (315MPa) ಇಳುವರಿ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ತಲುಪುವುದಿಲ್ಲ. ತುದಿಯು 315MPa ಗಿಂತ ಕಡಿಮೆಯಾದಾಗ ಕುತ್ತಿಗೆಯನ್ನು ರೂಪಿಸುತ್ತದೆ. ಮುರಿತದ ಮೊದಲು, ನೀರು-ತಂಪಾಗುವ ಪ್ರದೇಶದಲ್ಲಿ ಸ್ಥಿತಿಸ್ಥಾಪಕ ವಿರೂಪ ಮಾತ್ರ ಸಂಭವಿಸಿದೆ. ಒತ್ತಡವು ಕಣ್ಮರೆಯಾದಂತೆ, ನೀರು-ತಂಪಾಗುವ ತುದಿಯಲ್ಲಿರುವ ಒತ್ತಡವು ಕಣ್ಮರೆಯಾಯಿತು. ಪರಿಣಾಮವಾಗಿ, ಕೋಷ್ಟಕ 2 ರಲ್ಲಿನ ನೀರು-ತಂಪಾಗಿಸುವ ವಲಯದಲ್ಲಿನ ವಿರೂಪತೆಯ ಪ್ರಮಾಣವು ಬಹುತೇಕ ಯಾವುದೇ ಬದಲಾವಣೆಯನ್ನು ಹೊಂದಿಲ್ಲ. ವಿಳಂಬಿತ ದರದ ಬೆಂಕಿಯ ಕೊನೆಯಲ್ಲಿ ಮಾದರಿಯು ಒಡೆಯುತ್ತದೆ, ವಿರೂಪಗೊಂಡ ಪ್ರದೇಶವು ಕಡಿಮೆಯಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಅಂತ್ಯದ ಗಡಸುತನವು ಕಡಿಮೆಯಿರುತ್ತದೆ, ಇದು ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯ ಫಲಿತಾಂಶಗಳಲ್ಲಿ ಗಮನಾರ್ಹ ಇಳಿಕೆಗೆ ಕಾರಣವಾಗುತ್ತದೆ.
400mm ಮಾದರಿಯ ಕೊನೆಯಲ್ಲಿ 100% ವಿಳಂಬವಾದ ತಣಿಸುವ ಪ್ರದೇಶದಿಂದ ಮಾದರಿಗಳನ್ನು ತೆಗೆದುಕೊಳ್ಳಿ. ಚಿತ್ರ 6 ಗಡಸುತನದ ರೇಖೆಯನ್ನು ತೋರಿಸುತ್ತದೆ. ಸಮಾನಾಂತರ ವಿಭಾಗದ ಗಡಸುತನವು ಸುಮಾರು 83-84HB ಗೆ ಕಡಿಮೆಯಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ತುಲನಾತ್ಮಕವಾಗಿ ಸ್ಥಿರವಾಗಿರುತ್ತದೆ. ಅದೇ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯಿಂದಾಗಿ, ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆ ಸರಿಸುಮಾರು ಒಂದೇ ಆಗಿರುತ್ತದೆ. ಮುರಿತದ ಸ್ಥಾನದಲ್ಲಿ ಯಾವುದೇ ಸ್ಪಷ್ಟ ಮಾದರಿ ಕಂಡುಬರುವುದಿಲ್ಲ. ಮಿಶ್ರಲೋಹದ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯು ನೀರಿನಿಂದ ತಣಿಸಿದ ಮಾದರಿಗಿಂತ ಕಡಿಮೆಯಾಗಿದೆ.
ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆ ಮತ್ತು ಮುರಿತದ ಕ್ರಮಬದ್ಧತೆಯನ್ನು ಮತ್ತಷ್ಟು ಅನ್ವೇಷಿಸಲು, ಕರ್ಷಕ ಮಾದರಿಯ ಸಮಾನಾಂತರ ವಿಭಾಗವನ್ನು ಗಡಸುತನದ ಕಡಿಮೆ ಬಿಂದುವಿನ ಬಳಿ (77HB) ಆಯ್ಕೆ ಮಾಡಲಾಯಿತು. ಕೋಷ್ಟಕ 1 ರಿಂದ, ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆ ಗಮನಾರ್ಹವಾಗಿ ಕಡಿಮೆಯಾಗಿದೆ ಎಂದು ಕಂಡುಬಂದಿದೆ ಮತ್ತು ಚಿತ್ರ 2 ರಲ್ಲಿ ಮುರಿತದ ಬಿಂದುವು ಗಡಸುತನದ ಕಡಿಮೆ ಹಂತದಲ್ಲಿ ಕಾಣಿಸಿಕೊಂಡಿದೆ.
2.3 ANSYS ವಿಶ್ಲೇಷಣೆಯ ಫಲಿತಾಂಶಗಳು
ಚಿತ್ರ 7 ವಿವಿಧ ಸ್ಥಾನಗಳಲ್ಲಿ ತಂಪಾಗಿಸುವ ವಕ್ರಾಕೃತಿಗಳ ANSYS ಸಿಮ್ಯುಲೇಶನ್ ಫಲಿತಾಂಶಗಳನ್ನು ತೋರಿಸುತ್ತದೆ. ನೀರು-ತಂಪಾಗಿಸುವ ಪ್ರದೇಶದಲ್ಲಿನ ಮಾದರಿಯ ತಾಪಮಾನವು ವೇಗವಾಗಿ ಕಡಿಮೆಯಾಗಿದೆ ಎಂದು ಕಾಣಬಹುದು. 5 ಸೆಕೆಂಡುಗಳ ನಂತರ, ತಾಪಮಾನವು 100°C ಗಿಂತ ಕಡಿಮೆಯಾಯಿತು, ಮತ್ತು ವಿಭಜಿಸುವ ರೇಖೆಯಿಂದ 80mm ನಲ್ಲಿ, ತಾಪಮಾನವು 90 ಸೆಕೆಂಡುಗಳಲ್ಲಿ ಸುಮಾರು 210°C ಗೆ ಇಳಿಯಿತು. ಸರಾಸರಿ ತಾಪಮಾನ ಕುಸಿತವು 3.5°C/s ಆಗಿದೆ. ಟರ್ಮಿನಲ್ ಏರ್ ಕೂಲಿಂಗ್ ಪ್ರದೇಶದಲ್ಲಿ 90 ಸೆಕೆಂಡುಗಳ ನಂತರ, ತಾಪಮಾನವು ಸುಮಾರು 360°C ಗೆ ಇಳಿಯುತ್ತದೆ, ಸರಾಸರಿ ಕುಸಿತ ದರ 1.9°C/s ಆಗಿದೆ.
ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯ ವಿಶ್ಲೇಷಣೆ ಮತ್ತು ಸಿಮ್ಯುಲೇಶನ್ ಫಲಿತಾಂಶಗಳ ಮೂಲಕ, ನೀರು-ತಂಪಾಗಿಸುವ ಪ್ರದೇಶ ಮತ್ತು ವಿಳಂಬಿತ ತಣಿಸುವ ಪ್ರದೇಶದ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯು ಮೊದಲು ಕಡಿಮೆಯಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ನಂತರ ಸ್ವಲ್ಪ ಹೆಚ್ಚಾಗುತ್ತದೆ ಎಂಬ ಬದಲಾವಣೆಯ ಮಾದರಿಯಾಗಿದೆ ಎಂದು ಕಂಡುಬಂದಿದೆ. ವಿಭಜನಾ ರೇಖೆಯ ಬಳಿ ನೀರಿನ ತಂಪಾಗಿಸುವಿಕೆಯಿಂದ ಪ್ರಭಾವಿತವಾದ ಶಾಖ ವಹನವು ಒಂದು ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಪ್ರದೇಶದಲ್ಲಿನ ಮಾದರಿಯು ನೀರಿನ ತಂಪಾಗಿಸುವಿಕೆಗಿಂತ ಕಡಿಮೆ ತಂಪಾಗಿಸುವ ದರದಲ್ಲಿ (3.5°C/s) ಇಳಿಯಲು ಕಾರಣವಾಗುತ್ತದೆ. ಪರಿಣಾಮವಾಗಿ, ಮ್ಯಾಟ್ರಿಕ್ಸ್‌ಗೆ ಘನೀಕರಿಸಿದ Mg2Si, ಈ ಪ್ರದೇಶದಲ್ಲಿ ದೊಡ್ಡ ಪ್ರಮಾಣದಲ್ಲಿ ಅವಕ್ಷೇಪಿಸಲ್ಪಟ್ಟಿತು ಮತ್ತು ತಾಪಮಾನವು 90 ಸೆಕೆಂಡುಗಳ ನಂತರ ಸುಮಾರು 210°C ಗೆ ಇಳಿಯಿತು. ದೊಡ್ಡ ಪ್ರಮಾಣದ Mg2Si ಅವಕ್ಷೇಪಿಸುವಿಕೆಯು 90 ಸೆಕೆಂಡುಗಳ ನಂತರ ನೀರಿನ ತಂಪಾಗಿಸುವಿಕೆಯ ಸಣ್ಣ ಪರಿಣಾಮಕ್ಕೆ ಕಾರಣವಾಯಿತು. ವಯಸ್ಸಾದ ಚಿಕಿತ್ಸೆಯ ನಂತರ ಅವಕ್ಷೇಪಿಸಲಾದ Mg2Si ಬಲಪಡಿಸುವ ಹಂತದ ಪ್ರಮಾಣವು ಬಹಳ ಕಡಿಮೆಯಾಯಿತು ಮತ್ತು ಮಾದರಿ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯನ್ನು ತರುವಾಯ ಕಡಿಮೆ ಮಾಡಲಾಯಿತು. ಆದಾಗ್ಯೂ, ವಿಭಜನಾ ರೇಖೆಯಿಂದ ದೂರದಲ್ಲಿರುವ ವಿಳಂಬಿತ ತಣಿಸುವ ವಲಯವು ನೀರಿನ ತಂಪಾಗಿಸುವ ಶಾಖ ವಹನದಿಂದ ಕಡಿಮೆ ಪರಿಣಾಮ ಬೀರುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಗಾಳಿಯ ತಂಪಾಗಿಸುವ ಪರಿಸ್ಥಿತಿಗಳಲ್ಲಿ ಮಿಶ್ರಲೋಹವು ತುಲನಾತ್ಮಕವಾಗಿ ನಿಧಾನವಾಗಿ ತಣ್ಣಗಾಗುತ್ತದೆ (ತಂಪಾಗಿಸುವ ದರ 1.9°C/s). Mg2Si ಹಂತದ ಒಂದು ಸಣ್ಣ ಭಾಗ ಮಾತ್ರ ನಿಧಾನವಾಗಿ ಅವಕ್ಷೇಪಿಸುತ್ತದೆ ಮತ್ತು 90 ರ ನಂತರ ತಾಪಮಾನವು 360C ಆಗಿರುತ್ತದೆ. ನೀರು ತಣ್ಣಗಾದ ನಂತರ, ಹೆಚ್ಚಿನ Mg2Si ಹಂತವು ಇನ್ನೂ ಮ್ಯಾಟ್ರಿಕ್ಸ್‌ನಲ್ಲಿದೆ, ಮತ್ತು ಅದು ವಯಸ್ಸಾದ ನಂತರ ಚದುರಿ ಅವಕ್ಷೇಪಿಸುತ್ತದೆ, ಇದು ಬಲಪಡಿಸುವ ಪಾತ್ರವನ್ನು ವಹಿಸುತ್ತದೆ.
3. ತೀರ್ಮಾನ
ಪ್ರಯೋಗಗಳ ಮೂಲಕ, ವಿಳಂಬಿತ ಕ್ವೆನ್ಚಿಂಗ್ ಸಾಮಾನ್ಯ ಕ್ವೆನ್ಚಿಂಗ್ ಮತ್ತು ವಿಳಂಬಿತ ಕ್ವೆನ್ಚಿಂಗ್‌ನ ಛೇದಕದಲ್ಲಿ ವಿಳಂಬಿತ ಕ್ವೆನ್ಚಿಂಗ್ ವಲಯದ ಗಡಸುತನವನ್ನು ಮೊದಲು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ನಂತರ ಅದು ಅಂತಿಮವಾಗಿ ಸ್ಥಿರವಾಗುವವರೆಗೆ ಸ್ವಲ್ಪ ಹೆಚ್ಚಿಸುತ್ತದೆ ಎಂದು ಕಂಡುಬಂದಿದೆ.
6061 ಅಲ್ಯೂಮಿನಿಯಂ ಮಿಶ್ರಲೋಹಕ್ಕೆ, 90 ಸೆಕೆಂಡುಗಳ ಕಾಲ ಸಾಮಾನ್ಯ ಕ್ವೆನ್ಚಿಂಗ್ ಮತ್ತು ವಿಳಂಬವಾದ ಕ್ವೆನ್ಚಿಂಗ್ ನಂತರದ ಕರ್ಷಕ ಶಕ್ತಿಗಳು ಕ್ರಮವಾಗಿ 342MPa ಮತ್ತು 288MPa ಆಗಿರುತ್ತವೆ ಮತ್ತು ಇಳುವರಿ ಸಾಮರ್ಥ್ಯಗಳು 315MPa ಮತ್ತು 252MPa ಆಗಿರುತ್ತವೆ, ಇವೆರಡೂ ಮಾದರಿ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯ ಮಾನದಂಡಗಳನ್ನು ಪೂರೈಸುತ್ತವೆ.
ಸಾಮಾನ್ಯ ಕ್ವೆನ್ಚಿಂಗ್ ನಂತರ 95HB ನಿಂದ 77HB ಗೆ ಕಡಿಮೆಯಾಗುವ ಅತ್ಯಂತ ಕಡಿಮೆ ಗಡಸುತನ ಹೊಂದಿರುವ ಪ್ರದೇಶವಿದೆ. ಇಲ್ಲಿನ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯೂ ಸಹ ಅತ್ಯಂತ ಕಡಿಮೆಯಾಗಿದ್ದು, 271MPa ಕರ್ಷಕ ಶಕ್ತಿ ಮತ್ತು 220MPa ಇಳುವರಿ ಶಕ್ತಿಯೊಂದಿಗೆ.
ANSYS ವಿಶ್ಲೇಷಣೆಯ ಮೂಲಕ, 90 ರ ದಶಕದ ವಿಳಂಬಿತ ತಣಿಸುವ ವಲಯದಲ್ಲಿ ಅತ್ಯಂತ ಕಡಿಮೆ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯ ಹಂತದಲ್ಲಿ ತಂಪಾಗಿಸುವ ದರವು ಪ್ರತಿ ಸೆಕೆಂಡಿಗೆ ಸರಿಸುಮಾರು 3.5°C ರಷ್ಟು ಕಡಿಮೆಯಾಗಿದೆ ಎಂದು ಕಂಡುಬಂದಿದೆ, ಇದರ ಪರಿಣಾಮವಾಗಿ ಬಲಪಡಿಸುವ ಹಂತದ Mg2Si ಹಂತದ ಸಾಕಷ್ಟು ಘನ ದ್ರಾವಣವಿಲ್ಲ. ಈ ಲೇಖನದ ಪ್ರಕಾರ, ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯ ಅಪಾಯದ ಬಿಂದುವು ಸಾಮಾನ್ಯ ತಣಿಸುವ ಮತ್ತು ವಿಳಂಬಿತ ತಣಿಸುವ ಜಂಕ್ಷನ್‌ನಲ್ಲಿ ವಿಳಂಬಿತ ತಣಿಸುವ ಪ್ರದೇಶದಲ್ಲಿ ಕಾಣಿಸಿಕೊಳ್ಳುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಇದು ಜಂಕ್ಷನ್‌ನಿಂದ ದೂರದಲ್ಲಿಲ್ಲ ಎಂದು ಕಾಣಬಹುದು, ಇದು ಹೊರತೆಗೆಯುವ ಬಾಲದ ತುದಿಯ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯ ತ್ಯಾಜ್ಯದ ಸಮಂಜಸವಾದ ಧಾರಣಕ್ಕೆ ಪ್ರಮುಖ ಮಾರ್ಗದರ್ಶಿ ಮಹತ್ವವನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ.
MAT ಅಲ್ಯೂಮಿನಿಯಂನಿಂದ ಮೇ ಜಿಯಾಂಗ್ ಸಂಪಾದಿಸಿದ್ದಾರೆ.
ಪೋಸ್ಟ್ ಸಮಯ: ಆಗಸ್ಟ್-28-2024
