4.1.4. Xây dựng kế hoạch thực nghiệm
a) Các thông số công nghệ chính
Như đã trình bày trong chương 2, các thông số quan trong ảnh hưởng đến quá trình tạo hình xúc biến của hợp kim bán lỏng gồm: nhiệt độ tạo hình, thời gian giữ nhiệt và vận tốc đầu ép. Ngoài ra, dựa trên các nghiên cứu [10], [64], [91] luận án đã xác định được các thông số công nghệ chính trong quá trình ép chảy bán lỏng gồm: Nhiệt độ tạo hình T, thời gian giữ nhiệt t, và vận tốc đầu ép v. Hai thông số đầu ra đánh giá cơ tính là giới hạn bền và độ giãn dài tương đối sản phẩm.
b) Lựa chọn khoảng biến thiên của các thông số
- Nhiệt độ tạo hình T: Như đã đề cập trong chương 2, nhiệt độ tạo hình là thông số quan trọng trong quá trình tạo hình xúc biến, nhiệt độ tạo hình quyết định tỷ phần pha lỏng trong quá trình tạo hình, là thông số ảnh hưởng trực tiếp đến độ nhớt của hợp kim bán lỏng.
Khoảng nhiệt độ tạo hình là khoảng nhiệt độ ứng với tỷ phần pha lỏng được lựa chọn khi tạo hình, theo tài liệu [50], [76] khoảng nhiệt độ tạo hình xúc
biến là khoảng nhiệt độ tương ứng với tỷ phần pha lỏng từ 0,3 – 0,5. Theo mục 2.1.2c, khoảng nhiệt độ này cho phép nhỏ nhất là 6 oC [76], để thuận lợi cho tạo hình xúc biến khoảng nhiệt độ này nên lớn hơn 10 oC [50].
Căn cứ vào kết quả tính toán trong mục 3.3.3, nhiệt độ đường lỏng và nhiệt độ đường đặc của hợp kim nhôm ADC12 lần lượt là 577 oC và 545 oC. Khó xác định chính xác được tỷ phần pha lỏng bằng giản đồ do giản đồ pha xuất hiện vùng tồn tại cân bằng là vùng ba pha của α-Al, Si và pha lỏng. Luận án sử dụng phần mềm Jmatpro 7.0.0 tính toán tỷ phần pha lỏng theo nhiệt độ cho hợp kim nhôm ADC12 (hình 4.6), kết quả tính toán cho thấy đường cong tỷ phần pha lỏng theo nhiệt độ khá dốc trong khoảng nhiệt độ từ 560 – 577 oC. Đây cũng là khó khăn trong quá trình tạo hình bán lỏng hợp kim nhôm ADC12, do khoảng nhiệt độ tạo hình khá hẹp. Căn cứ vào đường cong tỷ phần pha lỏng, lựa chọn khoảng nhiệt độ tạo hình cho hợp kim nhôm ADC12 là 560 ÷ 568 oC khoảng nhiệt độ tạo hình là 8 oC tương ứng với tỷ phần pha lỏng từ 0,25 đến 0,5.