Characterization of Extruded Aluminium Alloys from Ram Extrusion and Screw Extrusion

Abstract

I denne oppgaven ble skruekstrudering sammenlignet med konvensjonell pressekstrudering for tre 6xxx legeringer. Effekten av ekstrudering og påfølgende varmebehandling ble undersøkt ved optisk mikroskopi, hardhetstesting og strekktesting. Fire forskjellige paralleller fra ekstrudering ble undersøkt, hvor profiler fra begge ekstruderingsmetodene ble luftkjølt eller vannkjølt.

Mekaniske egenskaper og mikrostrukturer ble oppsummert for direkte sammenligning av varmebehandlingenes effekt for hver avkjølings- og ekstruderingsmetode. Resultatene indikerer at det er avgjørende å ha stabil ekstruderingstemperatur for å sikre jevn ekstrudering, og dermed uniforme egenskaper gjennom profilen. Det ble vist at profiler fra skrueekstrudering var mer motstandsdyktig for rekrystallisering sammenlignet med pressekstrudering, selv etter innherding. Høy kjølehastighet etter ekstrudering så ut til å ha en god effekt på utherdingspotensialet til T5. Varmebehandling til T6 jevnet ut styrkebidraget fra ekstruderingsprosessene og ga lignende egenskaper.

In this thesis, the novel method of screw extrusion was compared to conventional ram extrusion for three 6xxx alloys. The effect of extrusion and post extrusion heat treatments were examined by optical microscopy and mechanical testing, i.e. hardness and tensile testing. Four different parallels from extrusion were examined, i.e. air cooled or water quenched profiles from both extrusion processes.

Mechanical properties and microstructures were summarized for each alloy, directly comparing the effects of the heat treatments on each cooling and extrusion method. The results from this study indicate that it is crucial to have stable extrusion temperature to ensure steady state extrusion, and thus ensuring uniform properties. It was shown that profiles from screw extrusion were less prone to recrystallization compared to ram extrusion, even after solution heat treatment. The effect of age hardening to T5 was seen to depend on cooling rate after extrusion. Heat treating to T6 after screw extrusion minimize the effects from extrusion, resulting in similar properties to ram extrusion.