Během procesu vytlačujících materiálů s extrudovanými materiály z hliníkové slitiny, zejména hliníkových profilů, se na povrchu často objevuje „pitting“ defekt. Konkrétní projevy zahrnují velmi malé nádory s různou hustotou, ocasy a zjevným pocitem ruky se špinavým pocitem. Po oxidaci nebo elektroforetickém povrchu se často objevují jako černé granule ulpívající na povrchu produktu.
Při produkci vytlačování profilů ve velkém sekci se tato vada pravděpodobně vyskytne v důsledku vlivu struktury ingotu, teploty vytlačování, rychlosti vytlačování, složitosti plísní atd. Většina jemných částic vypuštěných defektů může být během celého odstranění odstraněna Prostor předběžného ošetření povrchu, zejména proces leptání alkalií, zatímco malý počet velkých, pevně přilepených částic zůstává na povrchu profilu, což ovlivňuje kvalitu vzhledu konečného produktu.
V běžných produktech profilu dveří a okna pro profil v oblasti budovy zákazníci obecně přijímají drobné vady, ale pro průmyslové profily, které vyžadují stejný důraz na mechanické vlastnosti a dekorativní výkon nebo větší důraz na dekorativní výkon, zákazníci tento vadu obecně nepřijímají, zejména defekty, které jsou, které jsou, které jsou v rozporu s různou barvou pozadí.
Za účelem analýzy formačního mechanismu drsných částic byla analyzována morfologie a složení míst defektů v různých kompozicích slitiny a extruzních procesů a byly porovnány rozdíly mezi defekty a matricí. Byl předložen rozumný řešení pro účinné řešení drsných částic a byl proveden zkušební test.
K vyřešení pittingových vad profilů je nutné pochopit mechanismus formování defektů. Během procesu vytlačování je hliník přilepený k pracovnímu pásu pro matrici hlavní příčinou defektů pití na povrchu extrudovaných hliníkových materiálů. Je to proto, že proces vytlačování hliníku se provádí při vysoké teplotě asi 450 ° C. Pokud se přidají účinky deformačního tepla a tepla tření, bude teplota kovu vyšší, když vytéká z otvoru pro matrici. Když produkt vytéká z otvoru pro matrici, v důsledku vysoké teploty je mezi kovem a plísní pracovní pás jev.
Forma tohoto vazby je často: opakovaný proces lepení - roztržení - opětovného trhání - opětovný trhák a produkt proudí dopředu, což má za následek mnoho malých jám na povrchu produktu.
Tento fenomén vazby souvisí s faktory, jako je kvalita ingotu, povrchový stav pracovního pásu, teplota vytlačování, rychlost vytlačování, stupeň deformace a deformační odolnost kovu.
1 Zkušební materiály a metody
Prostřednictvím předběžného výzkumu jsme se dozvěděli, že faktory, jako je metalurgická čistota, stav plísní, proces vytlačování, složky a podmínky výroby, mohou ovlivnit povrchové drsné částice. Při testu byly k extrénování stejné části použity dva letinové tyče, 6005a a 6060. Morfologie a složení poloh drsných částic byly analyzovány pomocí metod přímého čtení a metod detekce SEM a porovnány s okolní normální matricí.
Aby bylo možné jasně rozlišit morfologii dvou defektů narozených a částic, jsou definovány takto:
(1) Vypadané defekty nebo defekty tahání je druh vady bodů, což je nepravidelná vada podobná škrábance nebo bodové škrábance, která se objevuje na povrchu profilu. Vada začíná od škrábance a končí spadnutím vady a na konci škrábance se hromadí do kovových fazolí. Velikost defektu vybuchnutí je obecně 1-5 mm a po oxidační ošetření zčervená, což nakonec ovlivňuje vzhled profilu, jak je znázorněno v červeném kruhu na obrázku 1.
(2) Povrchové částice se také nazývají kovové fazole nebo adsorpční částice. Povrch profilu slitiny hliníku je připojen s kulovitými šedo-černou tvrdými částicemi a má volnou strukturu. Existují dva typy profilů z hliníkových slitin: ty, které mohou být vymazány a ty, které nelze vymazat. Velikost je obecně menší než 0,5 mm a je na dotek drsná. V přední části není žádné poškrábání. Po oxidaci se příliš neliší od matice, jak je znázorněno na žlutém kruhu na obrázku 1.
2 Výsledky testu a analýza
2.1 Defekty tahání povrchu
Obrázek 2 ukazuje mikrostrukturální morfologii defektu tahání na povrchu slitiny 6005A. V přední části tahání jsou krokové škrábance a končí naskládanými uzly. Poté, co se uzly objeví, povrch se vrací k normálu. Umístění hrubé vady není hladké na dotek, má ostrý pocity a ulpívá nebo se hromadí na povrchu profilu. Prostřednictvím testu na vytlačování bylo pozorováno, že morfologie tahání 6005a a 6060 extrudovaných profilů je podobná a konec produktu je více než hlavový konec; Rozdíl je v tom, že celková velikost tahání 6005a je menší a hloubka škrábance je oslabena. To může souviset se změnami ve složení slitiny, stavem odlité tyče a podmínkách plísní. Na přední straně tahové oblasti, která je pozorována pod 100x, jsou zřejmé škrábance, která je prodloužena podél směru vytlačování, a tvar konečných částic uzlu je nepravidelný. Při 500x má přední konec tahové plochy podobné škrábance podél směru vytlačování (velikost této vady je asi 120 μm) a na uzlulárních částicích jsou zřejmé stohovací značky na konci ocasu.
Za účelem analýzy příčin tažení byly k provádění analýzy komponent na místech defektu a matici tří složek slitiny použity spektrometr a EDX. Tabulka 1 ukazuje výsledky testu profilu 6005A. Výsledky EDX ukazují, že složení polohy stohování tažných částic je v podstatě podobné složení matrice. Kromě toho se nahromadí některé jemné částice nečistot v defektu tahu a kolem a kolem a kolem defektu a částice nečistot obsahují C, O (nebo Cl) nebo Fe, SI a S.
Analýza hrubých defektů 6005a jemně oxidovaných extrudovaných profilů ukazuje, že tažné částice mají velké velikosti (1-5 mm), povrch je většinou naskládán a v přední části jsou krokové škrábance; Složení se blíží matici AL a kolem ní budou distribuovány heterogenní fáze obsahující Fe, Si, C a O. Ukazuje, že mechanismus formování tahování tří slitin je stejný.
Během procesu vytlačování tření toku kovů způsobí, že se teplota pracovního řemenu zvyšuje a vytvoří „lepkavou hliníkovou vrstvu“ na špičce vchodu do pracovního pásu. Současně přebytek SI a další prvky, jako jsou MN a CR v slitině hliníku, snadno vytvoří náhradní pevné roztoky Fe, což bude podporovat tvorbu „lepkavé hliníkové vrstvy“ u vstupu do pracovní zóny.
Jak kov teče dopředu a otírá se o pracovní pás, dochází k reciproce jev kontinuálního vazebného vázání v určité poloze, což způsobuje, že se kov v této poloze neustále překrývá. Když se částice zvětší na určitou velikost, budou odtaženy plynulým produktem a vytvoří škrábance na kovovém povrchu. Zůstane na kovovém povrchu a na konci škrábance se vytvoří částice. Z tohoto důvodu lze vzít v úvahu, že tvorba drsných částic souvisí hlavně s hliníkem přilepeným k pracovní formě. Heterogenní fáze distribuované kolem něj mohou pocházet z mazacího oleje, oxidů nebo prachových částic, jakož i nečistot přinesených drsným povrchem ingotu.
Počet tahů ve výsledcích testu 6005A je však menší a stupeň je lehčí. Na jedné straně je to způsobeno zkosením při odchodu z plísní pracovního pásu a pečlivému leštění pracovního pásu ke snížení tloušťky hliníkové vrstvy; Na druhé straně to souvisí s přebytečným obsahem SI.
Podle výsledků spektrálního složení přímého čtení je vidět, že kromě SI v kombinaci s MG MG2SI se zbývající SI objevuje ve formě jednoduché látky.
2.2 Malé částice na povrchu
Při vizuální inspekci s nízkou zvýšením jsou částice malé (≤ 0,5 mm), které nejsou hladké na dotek, mají ostrý pocit a dodržují povrch profilu. Pozorované pod 100x, malé částice na povrchu jsou náhodně distribuovány a k povrchu jsou připojeny malé velikosti bez ohledu na to, zda existují škrábance nebo ne;
Při 500x, bez ohledu na to, zda jsou na povrchu podél směru vytlačování zřejmé, že jsou zřejmé škrábance podobné, je mnoho částic stále připojeno a velikost částic se liší. Největší velikost částic je asi 15 μm a malé částice jsou asi 5 μm.
Prostřednictvím kompoziční analýzy povrchových částic slitiny 6060 a neporušené matrice jsou částice složeny hlavně z prvků O, C, SI a FE a obsah hliníku je velmi nízký. Téměř všechny částice obsahují prvky O a C. Složení každé částice je mírně odlišné. Mezi nimi jsou částice A téměř 10 μm, což je výrazně vyšší než matrice Si, Mg a O; V částicích C jsou Si, O a Cl zjevně vyšší; Částice D a F obsahují vysoké Si, O a Na; Částice E obsahují Si, Fe a O; částice H jsou sloučeniny obsahující Fe. Výsledky 6060 částic jsou podobné tomuto, ale protože obsah SI a FE v roce 6060 je nízký, odpovídající obsah SI a Fe v povrchových částicích je také nízký; Obsah C v 6060 částicích je relativně nízký.
Povrchové částice nemusí být jednotlivé malé částice, ale mohou také existovat ve formě agregací mnoha malých částic s různými tvary a hmotnostní procento různých prvků v různých částicích se liší. Předpokládá se, že částice jsou složeny hlavně ze dvou typů. Jedním z nich jsou sraženiny, jako jsou Alfesi a Elemental SI, které pocházejí z fází nečistoty s vysokým tání, jako je FEAL3 nebo Alfesi (Mn) v ingotu nebo fáze sraženiny během procesu vytlačování. Druhým je adherentní cizí hmota.
2.3 Vliv drsnosti povrchu ingotu
Během testu bylo zjištěno, že zadní povrch odlité tyčinky 6005a byl drsný a obarven prachem. Na místních místech byly dvě odlité tyče s nejhlubšími značkami nástrojů, což odpovídalo významnému zvýšení počtu tahů po vytlačování a velikost jediného tahu byla větší, jak je znázorněno na obrázku 7.
Odlitková tyč 6005a nemá soustruh, takže drsnost povrchu je nízká a počet tahů je snížen. Kromě toho, protože neexistuje žádná přebytečná řezací tekutina připojená k značkám soustruhu odlité tyče, obsah C v odpovídajících částicích se sníží. Je prokázáno, že značky otáčení na povrchu odlité tyče do jisté míry zhoršují tahání a tvorbu částic.
3 Diskuse
(1) Složky defektů tahání jsou v podstatě stejné jako složky matice. Jsou to cizí částice, stará kůže na povrchu ingotu a další nečistoty nashromážděné ve stěně vytlačovacích barelů nebo mrtvé oblasti formy během procesu vytlačování, které jsou přineseny na kovovou povrch nebo na hliníkovou vrstvu plísní pracující pás. Jak produkt proudí dopředu, jsou způsobeny povrchové škrábance a když se produkt hromadí na určitou velikost, produkt je vyřazen k vytvoření tahu. Po oxidaci byl tah zkorodován a díky své velké velikosti tam byly defekty podobné jámu.
(2) Povrchové částice se někdy objevují jako jednotlivé malé částice a někdy existují v agregované formě. Jejich složení se zjevně liší od složení matice a obsahuje hlavně prvky O, C, Fe a Si. Některým z částic dominují prvky O a C a některé částice dominují O, C, Fe a SI. Proto je odvozeno, že povrchové částice pocházejí ze dvou zdrojů: jedním z nich jsou sraženiny, jako jsou Alfesi a Elemental SI, a nečistoty, jako je O a C, jsou dodržovány na povrchu; Druhým je adherentní cizí hmota. Částice jsou po oxidaci zkorodovány. Vzhledem k jejich malé velikosti nemají na povrch žádný nebo malý dopad.
(3) Částice bohaté na C a O prvky pocházejí hlavně z mazacího oleje, prachu, půdy, vzduchu atd. Přilepené k povrchu ingotu. Hlavními složkami mazacího oleje jsou C, O, H, S atd. A hlavní složkou prachu a půdy je SIO2. Obsah O povrchových částic je obecně vysoký. Protože částice jsou ve stavu vysokých teplot bezprostředně po opuštění pracovního pásu a vzhledem k velké specifické povrchové ploše částic snadno adsorbují atomy ve vzduchu a způsobují oxidaci po kontaktu se vzduchem, což má za následek vyšší O obsah než matice.
(4) Fe, SI atd. Pocházejí hlavně z oxidů, staré stupnice a nečistotních fází v ingotu (vysoký bod tání nebo druhé fáze, která není homogenizací plně eliminována). Prvek FE pochází z Fe v hliníkové ingoty a vytváří fáze nečistoty s vysokým tání, jako je FEAL3 nebo Alfesi (MN), které nelze rozpustit v pevném roztoku během homogenizačního procesu nebo nejsou plně převedeny; SI existuje v hliníkové matrici ve formě MG2SI nebo v supersyceném pevném roztoku SI během procesu lití. Během horkého procesu vytlačování odlité tyče se může přebytek SI vysrážit. Rozpustnost SI v hliníku je 0,48% při 450 ° C a 0,8% (hm.%) Při 500 ° C. Přebytečný obsah SI v 6005 je asi 0,41%a vysrážený SI může být agregace a srážení způsobené fluktuacemi koncentrace.
(5) Hlavní příčinou tahání je hliník přilepený k pracovní formě. Extruzní matrice je vysokoteplotní a vysokotlaké prostředí. Tření průtoku kovů zvýší teplotu pracovního pásu formy a vytvoří „lepkavou hliníkovou vrstvu“ na špičce vchodu do pracovního pásu.
Současně přebytek SI a další prvky, jako jsou MN a CR v slitině hliníku, snadno vytvoří náhradní pevné roztoky Fe, což bude podporovat tvorbu „lepkavé hliníkové vrstvy“ u vstupu do pracovní zóny. Kov protékající „lepkavou hliníkovou vrstvou“ patří do vnitřního tření (posuvné střih uvnitř kovu). Kov se deformuje a ztvrdne v důsledku vnitřního tření, které podporuje podkladový kov a plíseň, aby se drželi pohromadě. Současně je pracovní pás formy deformován do tvaru trumpety kvůli tlaku a lepkavý hliník vytvořený částí řezné hrany kontaktujícího profil je podobný špičce nástroje pro otáčení.
Tvorba lepkavého hliníku je dynamický proces růstu a uvolňování. Částice jsou neustále vyvolány profilem. Nad na povrch profilu vytváří defekty tahání. Pokud vytéká přímo z pracovního pásu a je okamžitě adsorbována na povrchu profilu, malé částice se tepelně přilepené k povrchu nazývají „adsorpční částice“. Pokud budou některé částice přerušeny extrudovanou slitinou hliníku, některé částice se při průchodu pracovním pásem přilepí k povrchu pracovního pásu, což způsobí škrábance na povrchu profilu. Konec ocasu je naskládaná hliníková matrice. Když uprostřed pracovního pásu uvízne mnoho hliníku (vazba je silná), zhoršuje škrábance povrchu.
(6) Rychlost vytlačování má velký vliv na tažení. Vliv rychlosti vytlačování. Pokud jde o sledované slitiny 6005, rychlost vytlačování se zvyšuje v rozmezí testu, zvyšuje se teplota výstupu a počet částic tahu povrchu se zvyšuje a zvyšuje se s rostoucími mechanickými liniemi. Rychlost vytlačování by měla být udržována co nejstabilnější, aby se zabránilo náhlým změnám rychlosti. Nadměrná rychlost vytlačování a vysoká teplota výstupu povede ke zvýšení tření a vážného tahu částic. Specifický mechanismus dopadu rychlosti vytlačování na jev tahání vyžaduje následné sledování a ověření.
(7) Kvalita povrchu odlité tyče je také důležitým faktorem ovlivňujícím tahací částice. Povrch odlévané tyče je drsný, s řezacími otřesy, olejovými skvrnami, prachem, korozí atd., To vše zvyšuje tendenci tahání částic.
4 Závěr
(1) složení defektů tahání je v souladu se složením matice; Složení polohy částic se zjevně liší od složení matrice, hlavně obsahující prvky O, C, Fe a Si.
(2) Tahání vady částic je způsobeno hlavně tím, že se hliníkový přilepený na pás formy. Jakékoli faktory, které podporují hliník přilepené k pracovní formě, způsobí defekty tahání. Na předpokladu zajištění kvality odlité tyče nemá generování tažných částic žádný přímý dopad na složení slitiny.
(3) Správné jednotné ošetření požáru je prospěšné pro snížení povrchového tahu.
Čas příspěvku: září-10-2024
