Selection of optimal conditions for solid bonding of the AlSi11 aluminium alloy

Abstract

In the present work, the optimal conditions for solid bonding of fragmented aluminum alloy were determined. The research was conducted on metal chips from the AlSi11 TM aluminum alloy after the turning process. The selection of proper bonding conditions was based on the results of tensile tests and surface quality analysis of as-extruded profiles. The extrusion process was conducted within a temperature range of 350–500°C, with a ram speed of 13 mm/s. Extrusion ratio ? was 25. As a reference material, a sample from the solid AlSi11 IM alloy has been extruded under the same conditions.The influence of temperature during direct extrusion on both maximum force and surface quality of obtained profiles has been determined. With reference to tensile test results, no significant influence of temperature on the mechanical properties has been noticed. Profiles extruded at 500°C were characterized by visible cracks on the surface, oriented perpendicular in the direction of extrusion. Moreover, surface flaws were also noticed in profiles extruded at 350°C.A tensile test revealed a strong relationship between the extrusion conditions and plasticity of solid bonded rods. A shiny and smooth surface was obtained only in profiles extruded at a temperature range of 400–450°C.

W niniejszej pracy określono optymalne parametry procesu konsolidacji plastycznej drobnych form aluminium. Badaniu poddano wióry ze stopu AlSi11 (AK11 TM) otrzymane w procesie toczenia. Doboru optymalnych warunków konsolidacji plastycznej dokonano na podstawie własności mechanicznych oraz stanu powierzchni prasówki. Wyciskanie przeprowadzono na prasie współbieżnej w zakresie temperatur 350–500°C z prędkością stempla 13 mm/s. Stopień przerobu wynosił ? = 25. Jako materiał porównawczy wyciśnięto w tych samych warunkach materiał lity AlSi11 (AK11 IM) o tej samej masie.Określono wpływ temperatury wyciskania współbieżnego na siły maksymalne w procesie oraz jakość powierzchni przy użyciu SEM. Dodatkowo wyznaczono własności mechaniczne w próbie jednoosiowego rozciągania uzyskanych profili. Nie zaobserwowano znaczącego wpływu temperatury procesu na otrzymane własności wytrzymałościowe oraz plastyczne. Powierzchnia profili wyciskanych w 500°C charakteryzowała się prostopadłymi pęknięciami do kierunku wyciskania. Wady powierzchniowe zaobserwowano również w prętach wyciskanych w temperaturze 350°C. Badania wytrzymałościowe wykazały silny wpływ warunków konsolidacji na własności plastyczne profili otrzymanych z wiórów AlSi11. Pręty wyciśnięte w temperaturze 400°C i 450°C cechowały się gładką i błyszczącą powierzchnią.