Алуминиевата сплав 6063 се използва главно за екструдиране на архитектурни профили. Неговите слитъци имат металургични дефекти като пукнатини, порьозност, шлакови включвания, хлабавост, ярки зърна, перо-зърна и едри зърна. Тези металургични дефекти влияят в различна степен върху добива на кръгли блокове и добива на материала по време на екструдиране, причинявайки значителни икономически загуби на компанията. Следователно е необходимо да се предотврати появата на горните металургични дефекти.
Ярки зърна бяха открити по време на-инспекцията с ниско увеличение на 6063 слитъци от алуминиева сплав. Те се появяват като неправилни светло-оцветени ярки петна върху напречното-сечение на образеца, концентрирани главно в основата на слитъка. Структурата на зърната е груба, с относително малко вътрешногранулирани разтворени вещества, а цветът е светло бял, което показва значителна разлика от нормалната кристална структура. Тези зърна се образуват по време на етапа на леене.
1 Причини за образуване на ярки зърна
1.1 Химичен състав
6063 е ниско-сплав A1-Mg-Si високопластична сплав. По време на процеса на зареждане, поради неправилна работа, бяха добавени 0,24% -0,32% скрап от сплав 6061, съдържащ Cu, което създаде условия за светли дефекти на зърната в слитъци от алуминиева сплав 6063, както е показано в таблица 1.
1.2 Ниска температура на леене
За да се подобри формоспособността и качеството на повърхността на блока, температурата на леене често се поддържа относително ниска. При такива температури температурата в кухината на формата е по-ниска и преохладената зона се простира до долната част на преходната плоча. В резултат на това дендритите кристализират първо на дъното на преходната плоча; тези дендрити растат дълго време в кухината на матрицата, образувайки ярки зърна. Тъй като скоростта на растеж на светлите зърна е много бавна и околният стопен метал постоянно се обновява, съставът на течната фаза в тази област не се променя значително по време на кристализацията. Разликата в концентрацията между светлите зърна и течната фаза остава такава, каквато беше в началото на кристализацията, което води до превръщането на светлите зърна в твърд разтвор на алуминий, беден на разтворено вещество (1).
1.3 Ниска температура на леярската тава
Поради производствените характеристики на 6063 алуминиева сплав кръгъл слитък отливане, където има дълги интервали между пещта и отливките, леярската тава винаги е в студено състояние. Това води до относително ниска температура на разтопения метал в матрицата в началото на леенето. Първоначално кристализираните ярки зърна се придържат към трансферната плоча и постепенно нарастват. Когато достигнат определен размер, те попадат в слитъка, образувайки ярки зърнести дефекти в основата на слитъка.
1.4 Кристализатор
Кристализаторът, използван за отливане на алуминиева сплав 6063, е къс кристализатор тип водно око. Циркулиращата вода е мръсна и температурата на водата е висока, с повишени концентрации на Ca²⁺ и Mg²⁺ йони. По време на леене това причинява частично блокиране на водното -око, което води до неравномерни температури на разтопения метал около блока, което води до колебания в потока на метала и неравномерно разпределение на потока в кристализатора. При локално по-ниски температури на леене, скоростта на втвърдяване на разтопения метал варира, произвеждайки ярки зърна.
2 Превантивни мерки
Въз основа на горния анализ сме приложили следните мерки:
(1) Почистете старателно пещта, когато сменяте производствените сплави.
(2) Съхранявайте отделно различни видове скрап от сплави и позволявайте добавянето на скрап от същия тип или подобен състав по време на подготовката на сплавта.
(4) Укрепете управлението на операциите на процеса и предварително загрейте плъзгачите, разпределителните плочи, каналите за потока и преходните плочи до червено-горещо състояние с помощта на горелка за втечнен петролен газ преди леене.
(5) Променете системата за филтриране на циркулиращата вода и охладителната система, използвайте пълноценно станцията за омекотена вода и гарантирайте, че качеството и температурата на циркулиращата вода, както и концентрациите на Ca, Mg и други йони, отговарят на изискванията за операции по леене. Това елиминира металургичните дефекти в блоковете, причинени от циркулираща вода. Този проблем е причинен от високото съдържание на Cu в шихтата, ниската температура на стопилката, влизаща във формата, недостатъчното предварително загряване на разпределителната плоча и лошото охлаждане на блока от циркулираща вода.
(6) Чрез регулиране на съдържанието на Cu в заряда, подходящо повишаване на температурата на леене и скоростта на леене, предварително загряване и изпичане на инструментите за леене преди леене и засилване на контрола върху качеството на циркулиращата вода е възможно напълно да се елиминират светлите дефекти на зърната в слитъци от алуминиева сплав 6063.
