Tydens die extrusieproses van aluminiumlegering -geëxtrudeerde materiale, veral aluminiumprofiele, kom 'n 'pittende' defek dikwels op die oppervlak voor. Die spesifieke manifestasies bevat baie klein gewasse met verskillende digthede, stert en voor die hand liggende handgevoel, met 'n stekelrige gevoel. Na oksidasie of elektroforetiese oppervlakbehandeling, verskyn dit dikwels as swart korrels wat aan die oppervlak van die produk kleef.
In die ekstruderingsproduksie van groot deursnitprofiele is dit meer waarskynlik dat hierdie defek voorkom as gevolg van die invloed van die ingotstruktuur, ekstruderingstemperatuur, ekstrusiesnelheid, vormkompleksiteit, ens. Profiel-oppervlakvoorbehandeling proses, veral die alkali-etsproses, terwyl 'n klein aantal groot, ferm-aangehegte deeltjies op die profieloppervlak bly, wat die voorkomskwaliteit van die finale produk beïnvloed.
In gewone boudeur- en vensterprofielprodukte aanvaar kliënte oor die algemeen geringe foute, maar vir industriële profiele wat gelyke klem op meganiese eiendomme en dekoratiewe werkverrigting benodig, of meer klem op dekoratiewe prestasie, aanvaar kliënte oor die algemeen nie hierdie defek nie, veral nie foute wat dit is nie In teenstelling met die verskillende agtergrondkleur.
Ten einde die vormingsmeganisme van ruwe deeltjies te ontleed, is die morfologie en samestelling van die defeklokasies onder verskillende legeringsamestellings en ekstruderingsprosesse geanaliseer, en die verskille tussen die defekte en die matriks is vergelyk. 'N Redelike oplossing om die ruwe deeltjies effektief op te los, is uitgevoer, en 'n proeftoets is uitgevoer.
Om die pittingdefekte van profiele op te los, is dit noodsaaklik om die vormingsmeganisme van putdefekte te verstaan. Tydens die extrusieproses is aluminium wat aan die werkende gordel kleef, die belangrikste oorsaak van defekte op die oppervlak van geëxtrudeerde aluminiummateriaal. Dit is omdat die ekstruderingsproses van aluminium by 'n hoë temperatuur van ongeveer 450 ° C uitgevoer word. As die gevolge van vervormingshitte en wrywinghitte bygevoeg word, sal die temperatuur van die metaal hoër wees as dit uit die gaatjie vloei. As die produk uit die gaatjie vloei, as gevolg van die hoë temperatuur, is daar 'n verskynsel van aluminium tussen die metaal en die vorm van die vorm.
Die vorm van hierdie binding is dikwels: 'n herhaalde proses van binding - skeur - binding - weer skeur, en die produk vloei vorentoe, wat lei tot baie klein putte op die oppervlak van die produk.
Hierdie bindingsverskynsel hou verband met faktore soos die kwaliteit van die Ingot, die oppervlaktoestand van die vorm van die vorm, ekstruderingstemperatuur, ekstruderingsnelheid, mate van vervorming en die vervormingsweerstand van die metaal.
1 toetsmateriaal en metodes
Deur middel van voorlopige navorsing het ons geleer dat faktore soos metallurgiese suiwerheid, vormstatus, extrusieproses, bestanddele en produksietoestande die deeltjies van die oppervlak kan beïnvloed. In die toets is twee legeringsstawe, 6005A en 6060, gebruik om dieselfde gedeelte te extrudeer. Die morfologie en samestelling van die ruwe deeltjieposisies is geanaliseer deur middel van direkte leesspektrometer en SEM -opsporingsmetodes, en vergelyk met die omliggende normale matriks.
Om die morfologie van die twee defekte van pittige en deeltjies duidelik te onderskei, word dit soos volg gedefinieer:
(1) Geplaaste defekte of trekafwykings is 'n soort puntafwyking wat 'n onreëlmatige paddavissie-agtige of puntagtige krapdefek is wat op die oppervlak van die profiel verskyn. Die defek begin vanaf die krasstreep en eindig met die defek wat afval, en ophoop in metaalbone aan die einde van die kraslyn. Die grootte van die pittige defek is oor die algemeen 1-5 mm, en dit word donker swart na oksidasie-behandeling, wat uiteindelik die voorkoms van die profiel beïnvloed, soos aangetoon in die rooi sirkel in Figuur 1.
(2) Oppervlakdeeltjies word ook metaalbone of adsorpsiedeeltjies genoem. Die oppervlak van die aluminiumlegeringsprofiel is met sferiese grys-swart harde metaaldeeltjies vasgemaak en het 'n los struktuur. Daar is twee soorte aluminiumlegeringsprofiele: dié wat afgevee kan word en dié wat nie afgevee kan word nie. Die grootte is oor die algemeen minder as 0,5 mm, en dit voel grof. Daar is geen krap in die voorste gedeelte nie. Na oksidasie verskil dit nie veel van die matriks nie, soos getoon in die geel sirkel in Figuur 1.
2 toetsresultate en analise
2.1 Oppervlakte -foute
Figuur 2 toon die mikrostrukturele morfologie van die trekdefek op die oppervlak van die 6005A -legering. Daar is stapagtige skrape in die voorste deel van die trek, en dit eindig met opgestapelde nodules. Nadat die nodules verskyn, keer die oppervlak weer normaal. Die ligging van die ruwe defek is nie glad nie, het 'n skerp netelige gevoel, en dit hang of versamel op die oppervlak van die profiel. Deur die extrusie -toets is daar waargeneem dat die trekmorfologie van 6005A en 6060 geëxtrudeerde profiele soortgelyk is, en die stertkant van die produk is meer as die kopkant; Die verskil is dat die algehele trekgrootte van 6005A kleiner is en die krasdiepte verswak. Dit kan verband hou met veranderinge in legeringsamestelling, gegote staaftoestand en vormtoestande. Daar is onder 100x waargeneem, en daar is duidelike krapmerke aan die voorkant van die trekarea, wat langwerpig langs die ekstruderingsrigting is, en die vorm van die finale noduledeeltjies is onreëlmatig. Op 500X het die voorkant van die trekoppervlak trapagtige skrape in die ekstruderingsrigting (die grootte van hierdie defek is ongeveer 120 μm), en daar is duidelike stapelmerke op die nodulêre deeltjies aan die einde van die stert.
Ten einde die oorsake van trek te ontleed, is direkte leesspektrometer en EDX gebruik om komponentanalise op die defeklokasies en matriks van die drie legeringskomponente uit te voer. Tabel 1 toon die toetsresultate van die 6005A -profiel. Die EDX -resultate toon dat die samestelling van die stapelposisie van die trekdeeltjies basies soortgelyk is aan dié van die matriks. Daarbenewens word sommige fyn onreinheidsdeeltjies in en om die trekafwyking opgehoop, en die onreinheidsdeeltjies bevat C, O (of Cl), of Fe, Si en S.
Analise van die ruwe defekte van 6005A fyn geoksideerde geëxtrudeerde profiele toon dat die trekdeeltjies groot in grootte is (1-5 mm), die oppervlak is meestal opgestapel en daar is stapagtige skrape op die voorste gedeelte; Die samestelling is naby die AL -matriks, en daar sal heterogene fases wees wat Fe, Si, C en O daar rondom versprei word. Dit wys dat die trekvormingsmeganisme van die drie legerings dieselfde is.
Tydens die ekstruderingsproses sal metaalvloei -wrywing veroorsaak dat die temperatuur van die vorm van die vorm van die vorm styg, wat 'n 'klewerige aluminiumlaag' vorm aan die voorpunt van die werkgordel -ingang. Terselfdertyd is oortollige SI en ander elemente soos MN en CR in die aluminiumlegering maklik om soliede oplossings te vorm met Fe, wat die vorming van 'n 'klewerige aluminiumlaag' by die ingang van die vorm van die vorm sal bevorder.
Terwyl die metaal vorentoe vloei en teen die werkgordel vryf, vind 'n wederkerige verskynsel van deurlopende bindingsverbinding op 'n sekere posisie plaas, wat veroorsaak dat die metaal voortdurend op hierdie posisie plaasvind. As die deeltjies tot 'n sekere grootte toeneem, word dit deur die vloeiende produk weggetrek en krasmerke op die metaaloppervlak vorm. Dit sal op die metaaloppervlak bly en aan die einde van die kras uittrek deeltjies vorm. Daarom kan daar in ag geneem word dat die vorming van ruwe deeltjies hoofsaaklik verband hou met die aluminium wat aan die vorm van die vorm werk. Die heterogene fases wat daar rondom versprei word, kan afkomstig wees van smeerolie, oksiede of stofdeeltjies, sowel as onsuiwerhede wat deur die ruwe oppervlak van die ingot gebring word.
Die aantal trekkings in die 6005A -toetsresultate is egter kleiner en die graad is ligter. Aan die een kant is dit te danke aan die afwerking by die uitgang van die vorm van die vorm en die noukeurige poleer van die werkgordel om die dikte van die aluminiumlaag te verminder; Aan die ander kant hou dit verband met die oortollige SI -inhoud.
Volgens die direkte leesspektrale samestellingsresultate kan gesien word dat benewens Si gekombineer met Mg Mg2Si, die oorblywende SI in die vorm van 'n eenvoudige stof verskyn.
2.2 Klein deeltjies op die oppervlak
Onder 'n lae-magnifisering-visuele inspeksie is die deeltjies klein (≤0,5 mm), nie glad nie, het 'n skerp gevoel en hou by die oppervlak van die profiel. Onder 100x waargeneem, word klein deeltjies op die oppervlak ewekansig versprei, en daar is klein deeltjies wat aan die oppervlak geheg is, ongeag of daar skrape is of nie;
Dit maak nie saak of daar voor die hand liggende stapagtige skrape op die oppervlak langs die ekstruderingsrigting is nie, baie deeltjies is nog steeds aangeheg, en die deeltjiegroottes verskil. Die grootste deeltjiegrootte is ongeveer 15 μm, en die klein deeltjies is ongeveer 5 μm.
Deur die samestellingsanalise van die 6060 -legeringsoppervlakdeeltjies en die ongeskonde matriks, bestaan die deeltjies hoofsaaklik uit O-, C-, Si- en Fe -elemente, en die aluminiuminhoud is baie laag. Byna alle deeltjies bevat O- en C -elemente. Die samestelling van elke deeltjie is effens anders. Onder hulle is die A -deeltjies naby 10 μm, wat aansienlik hoër is as die matriks Si, Mg en O; In C -deeltjies is Si, O en CL natuurlik hoër; Deeltjies D en F bevat hoë Si, O en Na; Deeltjies e bevat Si, Fe en O; H-deeltjies is Fe-bevattende verbindings. Die resultate van 6060 deeltjies is soortgelyk daaraan, maar omdat die Si- en Fe -inhoud in 6060 self laag is, is die ooreenstemmende Si- en Fe -inhoud in die oppervlakdeeltjies ook laag; Die C -inhoud in 6060 deeltjies is relatief laag.
Oppervlakdeeltjies is miskien nie enkele klein deeltjies nie, maar kan ook bestaan in die vorm van aggregasies van baie klein deeltjies met verskillende vorms, en die massa -persentasies van verskillende elemente in verskillende deeltjies verskil. Daar word geglo dat die deeltjies hoofsaaklik uit twee soorte bestaan. Een daarvan is neerslag soos Alfesi en Elemental SI, wat afkomstig is van hoë smeltpunt -onreinheidsfases soos FEAL3 of Alfesi (MN) in die Ingot, of neerslagfases tydens die extrusieproses. Die ander is aanhangende vreemde aangeleenthede.
2.3 Effek van die oppervlakruwheid van die Ingot
Tydens die toets is gevind dat die agterste oppervlak van die 6005A -staaf draaibank grof en met stof gekleur is. Daar was twee gegote stawe met die diepste draaiende werktuigmerke op plaaslike plekke, wat ooreenstem met 'n beduidende toename in die aantal trekkings na ekstrudering, en die grootte van 'n enkele trek was groter, soos getoon in Figuur 7.
Die 6005A -rolstaaf het geen draaibank nie, dus is die oppervlakruwheid laag en die aantal trekking word verminder. Aangesien daar geen oortollige snyvloeistof aan die draaibank van die gietstaaf is nie, word die C -inhoud in die ooreenstemmende deeltjies verminder. Daar word bewys dat die draaikerkte op die oppervlak van die gietstaaf die trek- en deeltjievorming tot 'n sekere mate sal vererger.
3 bespreking
(1) Die komponente van trekdefekte is basies dieselfde as dié van die matriks. Dit is die vreemde deeltjies, die ou vel op die oppervlak van die ingot en ander onsuiwerhede wat tydens die ekstruderingsproses in die extrusie -vatwand of die dooie oppervlakte van die vorm opgehoop is, wat na die metaaloppervlak of die aluminiumlaag van die vorm van die vorm gebring word gordel. Terwyl die produk vorentoe vloei, word oppervlakkrape veroorsaak, en wanneer die produk op 'n sekere grootte ophoop, word dit deur die produk uitgehaal om te trek. Na oksidasie is die trek gekorrodeer, en as gevolg van die groot grootte, was daar pitagtige defekte daar.
(2) Oppervlakdeeltjies verskyn soms as enkele klein deeltjies, en bestaan soms in saamgestelde vorm. Hul samestelling verskil natuurlik van dié van die matriks, en bevat hoofsaaklik O-, C-, Fe- en Si -elemente. Sommige van die deeltjies word oorheers deur O- en C -elemente, en sommige deeltjies word oorheers deur O, C, Fe en Si. Daarom word afgelei dat die oppervlakdeeltjies uit twee bronne kom: een is neerslag soos Alfesi en Elemental SI, en onsuiwerhede soos O en C word aan die oppervlak geheg; Die ander is aanhangende vreemde aangeleenthede. Die deeltjies word na oksidasie weggestel. As gevolg van hul klein grootte, het hulle geen of min impak op die oppervlak nie.
(3) Deeltjies ryk aan C- en O -elemente kom hoofsaaklik van smeerolie, stof, grond, lug, ens. Die belangrikste komponente van smeerolie is C, O, H, S, ens., En die belangrikste komponent van stof en grond is SiO2. Die O -inhoud van oppervlakdeeltjies is oor die algemeen hoog. Aangesien die deeltjies in 'n hoë temperatuurtoestand is onmiddellik nadat hulle die werkgordel verlaat het, en as gevolg van die groot spesifieke oppervlakte van die deeltjies, adsorbeer hulle O -atome maklik in die lug en veroorsaak dit oksidasie na kontak met die lug, wat lei tot 'n hoër O inhoud as die matriks.
(4) Fe, Si, ens. Kom hoofsaaklik van die oksiede, ou skaal- en onreinheidsfases in die Ingot (hoë smeltpunt of tweede fase wat nie volledig deur homogenisering uitgeskakel word nie). Die Fe -element is afkomstig van Fe in aluminium -ingang, en vorm hoë smeltpunt -onreinheidsfases soos FEAL3 of Alfesi (MN), wat nie tydens die homogeniseringsproses in soliede oplossing opgelos kan word nie, of nie ten volle omgeskakel word nie; SI bestaan in die aluminiummatriks in die vorm van Mg2Si of 'n oorversadigde soliede oplossing van SI tydens die gietproses. Tydens die warm extrusieproses van die gietstaaf, kan oortollige SI neerslag vind. Die oplosbaarheid van Si in aluminium is 0,48% by 450 ° C en 0,8% (gew.%) By 500 ° C. Die oortollige SI -inhoud in 6005 is ongeveer 0,41%, en die neerslag -SI kan aggregasie en neerslag wees wat veroorsaak word deur konsentrasiefluktuasies.
(5) Aluminium wat aan die vorm van die vorm werk, is die belangrikste oorsaak van trek. Die extrusie-matrijs is 'n hoë temperatuur en 'n hoë drukomgewing. Metaalvloei -wrywing verhoog die temperatuur van die werkgordel van die vorm, wat 'n 'klewerige aluminiumlaag' vorm aan die voorpunt van die werkgordel -ingang.
Terselfdertyd is oortollige SI en ander elemente soos MN en CR in die aluminiumlegering maklik om soliede oplossings te vorm met Fe, wat die vorming van 'n 'klewerige aluminiumlaag' by die ingang van die vorm van die vorm sal bevorder. Die metaal wat deur die “klewerige aluminiumlaag” vloei, behoort tot interne wrywing (skuif skuif in die metaal). Die metaal vervorm en verhard as gevolg van interne wrywing, wat die onderliggende metaal en die vorm bevorder om aanmekaar te hou. Terselfdertyd word die vorm van die vorm van die vorm in 'n trompetvorm vervorm as gevolg van die druk, en die klewerige aluminium wat gevorm word deur die voorpunt van die werkgordel wat met die profiel kontak maak, is soortgelyk aan die voorpunt van 'n draaiende instrument.
Die vorming van klewerige aluminium is 'n dinamiese proses van groei en beurtkrag. Deeltjies word voortdurend deur die profiel gebring. Gaan na die oppervlak van die profiel, en vorm 'n defekte. As dit direk uit die werkgordel vloei en onmiddellik op die oppervlak van die profiel geadsorbeer word, word die klein deeltjies wat aan die oppervlak geheg word, “adsorpsiedeeltjies” genoem. As sommige deeltjies deur die geëxtrudeerde aluminiumlegering gebreek word, sal sommige deeltjies aan die oppervlak van die werkgordel vassit as hulle deur die werkgordel gaan, wat skrape op die oppervlak van die profiel veroorsaak. Die stertkant is die gestapelde aluminiummatriks. As daar baie aluminium in die middel van die werkgordel vas is (die band is sterk), sal dit oppervlakkrape vererger.
(6) Die extrusie -snelheid het 'n groot invloed op trek. Die invloed van ekstruderingsnelheid. Wat die opgespoor 6005 -legering betref, neem die extrusie -snelheid binne die toetsreeks toe, neem die uitlaattemperatuur toe, en die aantal oppervlaktespartikels neem toe en word dit swaarder namate die meganiese lyne toeneem. Die extrusie -snelheid moet so stabiel as moontlik gehou word om skielike spoedveranderings te vermy. Oormatige extrusie -snelheid en hoë uitlaat temperatuur sal lei tot verhoogde wrywing en ernstige deeltjie -trek. Die spesifieke meganisme van die impak van extrusie-snelheid op die trekverskynsel vereis daaropvolgende opvolg en verifikasie.
(7) Die oppervlakkwaliteit van die gietstaaf is ook 'n belangrike faktor wat die trekdeeltjies beïnvloed. Die oppervlak van die gietstaaf is grof, met saagbars, olievlekke, stof, korrosie, ens., Wat die neiging van deeltjies verhoog.
4 KLEKTE
(1) Die samestelling van die trek van defekte stem ooreen met dié van die matriks; Die samestelling van die deeltjieposisie verskil natuurlik van dié van die matriks, wat hoofsaaklik O, C, Fe en Si -elemente bevat.
(2) Die trek van deeltjiefdefekte word hoofsaaklik veroorsaak deur aluminium wat aan die vorm van die vorm van die vorm vassit. Enige faktore wat aluminium bevorder wat aan die vorm van die vorm van die vorm vassit, sal foute veroorsaak. Op die uitgangspunt van die versekering van die kwaliteit van die rolstaaf, het die opwekking van deeltjies geen direkte invloed op die legeringsamestelling nie.
(3) Behoorlike eenvormige brandbehandeling is voordelig vir die vermindering van die trek van die oppervlak.
Postyd: Sep-10-2024
