فورج آلیاژهای آلومینیم
با توجه به اینکه تا به حال مقالهای در مورد فورج فلزات غیر آهنی به چاپ نرسیده است سعی گردیده تا با ترجمه متن فوق کمکی به صنعت کشور در زمینه فورج آلومینیم بشود این سلسله مقالات شامل قستمهای مختلفی از جمله فورج پذیری آلومینیم، تجهیزات فورج آلومینیوم، تکنولوژی طراحی قالب و آلیاژهای مختلف آلومینیوم میباشد در نخستین بخش در مورد روشهای مختلف شکل دادن آ |
![]() |
دسته بندی | فنی و مهندسی |
فرمت فایل | doc |
حجم فایل | 38 کیلو بایت |
تعداد صفحات فایل | 26 |
ضمناً باید متذکر شویم که در مقایسه آلیاژهای مورد توجه آلومینیم با فولاد، فورج آلیاژهای آلومینیم مشکلتر می باشد. ترکیبات شیمیایی و خواص مکانیکی آلیاژهای آلومینیوم رابه جلد دوم از چاپ نهم METALS HANDBOOK ارجاع می دهیم.
فورج پذیری Forgeability
در مقایسه آلیاژهای نیکل، کبالت و تیتانیوم، آلیاژهای آلومینیم توانایی فورج قابل توجهی دارند، مخصوصاً در مراحل تکنولوژی فورج که قالبها یا کمتر، باید گرم شوند.
نمودار 2 نسبت توانایی فورج 10 آلیاژ آلومینیم که شامل یک حجم مشخص میباشد را نشان میدهد.
تغییرات دمای فورج بکار برده شده برای آلیاژها توانایی تغییر شکل هر کدام را تغییر میدهد. همچنین مطلب قابل توجه در این قسمت این است که تغییر شکلی که در آن ترک ایجاد نگردد مشکل است. آلیاژهای آلومینیم مانند 1100 و 3003 توانایی فورج را با توجه به موارد بالا دارند، اگر چه این آلیاژها کاربرد محدودی در فورج به خاطر نداشتن مقاومت کافی در حرارت دارند.
تأثیر حرارت: همانطور که در نمودار 2 نشان داده شده است، توانایی فورج کلیه آلیاژهای آلومینیوم با افزایش دما زیاد میشود، و این تغییرات قابل توجه در اثر دما برای آلیاژها رسم شده است. برای مثال آلیاژ حاوی سیلیکون (4032) بیشترین تاثیر را نشان میدهد، در حالیکه آلیاژهای حاوی Cu,Mg,Zn.Al سری XXX7 تاثیر کمی را نشان میدهند. نمودار 3 اثر حرارت را بر حسب تنشهای جاری با نرخ تغییر 10 برای آلیاژ 6061 نشان می دهد که توانایی فورج خوبی در آلیاژهای آلومینیم دارد. نزدیک به 5% افزایش در تنشهای جاری بین بیشترین دما (480 یا 900 بیشترین دمای پیشنهادی برای 6061) و ( 370 و 700 کمترین دمای پیشنهادی برای 6061) میباشد. برای موارد دیگر مثل آلیاژهای xxx2 و xxx7 مشکلات بیشتری در فورج وجود دارد، چون تغییرات دما در فلز کم است. (تغییرات تنشهای جاری با دما بیشتر است). 15 نوع آلیاژ آلومینیم که شبیه به هم فورج می شوند، تغییرات دمای پیشنهادی آنها در جدول 1 لیست شده است. تمام این آلیاژها معمولاً با یک فشار فورج میشوند، اگر چه بعضی از آلیاژها معمولاً بایک فشار فورج میشوند، اگر چه بعضی از آلیاژها احتیاج به قدرت بیشتری دارند و با عملیات فورج بیشتری نسبت به بقیه دارند، تغییرات دمای فورج برای بیشتر آلیاژها معمولاً کوچک است ( به طور معمول کمتر از 55 یا 100) و برای هیچ آلیاژی بیشتر از 85 (155) نیست. بدست آوردن خواص مورد نظر در فورج آلومینیم یک موفقیت چشمگیر در مراحل فورج میباشند. دمای قالب و نرخ تغییر شکل کلید به دست آوردن حرارت فورج واقعی می باشد.
تاثیر نرخ تغییر شکل : آلیاژهای آلومینیم با وسایل متعدد قابل فورج هستند. نرخ فشار یا تغییر شکل وارد آمده اختلاف قابل توجهی در تغییر شکل فلز به وجود می آورد، مانند تغییرات خیلی تند (مثل بزرگتر از 10 با دستگاههایی مانند Hammer، پرسهای ضربهایی و پرسهای با نرخ انرژی زیاد) نسبت به تغییرات کم (مانند کوچکتر از 1/0 برای دستگاههایی مانند پرس هیدرولیک بنابراین تغییر شکل یا نرخ فشار عناصر بحرانی در قطعات فورج داده شده است. نمودار 4 تاثیر دو نرخ فشار 10 و 1/0 را برای تنشهای دو آلیاژ آلومینیوم 6061 و 4014 در 570 نشان میدهد. این مسئله واضح است که بالا بردن نرخ فشار تنش را در آلیاژ آلومینیم افزایش میدهد و این افزایش تنش مشکلاتی را در فورج آلیاژهای آلومینیم مخصوصاً سریهای xxx2 و xxx7 افزایش
می دهد. برای آلیاژ 6061 توانایی فورج خیلی بیشتر است، و افزایش تنش معادل 70% افزایش نرخ فشار میباشد، و برای آلیاژ 2014 بالا بردن نرخ فشار دقیقاً دو برابر تنش می باشد. اگر چه در آلیاژهای آلومینیم معمولاً توجهی به حساسیت نرخ فشار مانند تیتانیوم ،نیکل و کبالت نمی شود.