Med ekstruzijskim postopkom aluminijevih zlitin ekstrudiranih materialov, zlasti aluminijastih profilov, se na površini pogosto pojavlja "pitting" okvara. Specifične manifestacije vključujejo zelo majhne tumorje z različnimi gostotami, repom in očitnim občutkom roke, s špičastim občutkom. Po oksidaciji ali elektroforetski površinski obdelavi se pogosto pojavljajo kot črna zrnca, ki se prilepijo na površino izdelka.
Pri ekstruzijski proizvodnji profilov velikega odseka je ta napaka bolj verjetno nastala zaradi vpliva ingotske strukture, temperature ekstruzije, hitrosti ekstruzije, zapletenosti itd. Večino drobnih delcev napak lahko odstranite med Postopek predhodne obdelave na profilu, zlasti proces jedkanja z alkalijem, medtem ko na površini profila ostane majhno število velikih, trdno oprijemljivih delcev, kar vpliva na kakovost videza končnega izdelka.
V običajnih gradbenih vratih in okenskih izdelkih kupci na splošno sprejemajo manjše napake, vendar za industrijske profile, ki zahtevajo enak poudarek na mehanskih lastnostih in dekorativni zmogljivosti ali večji poudarek na dekorativni zmogljivosti v neskladju z različno barvo ozadja.
Da bi analizirali mehanizem tvorbe grobih delcev, smo analizirali morfologijo in sestavo lokacij napak v različnih sestavah zlitin in ekstruzijskih procesov ter primerjali razlike med napakami in matrico. Učinkovita rešitev za učinkovito reševanje grobih delcev je bila predstavljena in izveden je bil preskusni test.
Za reševanje napak v profilih je treba razumeti mehanizem tvorbe napak. Med ekstruzijskim postopkom je aluminij, ki se drži delovnega pasu matrice, glavni vzrok za napake na površini ekstrudiranih aluminijastih materialov. To je zato, ker se ekstrudijski postopek aluminija izvaja pri visoki temperaturi približno 450 ° C. Če se dodajo učinki deformacijske toplote in trenja toplote, bo temperatura kovine višja, ko izteka iz luknje. Ko izdelek izstopi iz luknje iz matrice, je zaradi visoke temperature pojav aluminija, ki se drži med kovino in delovnim pasom plesni.
Oblika tega vezanja je pogosto: ponavljajoč se postopek vezave - trganja - vezanja - spet trganja, izdelek pa teče naprej, kar ima za posledico številne majhne jame na površini izdelka.
Ta pojav vezanja je povezan z dejavniki, kot so kakovost ingota, površinsko stanje delovnega pasu plesni, temperatura ekstruzije, hitrost ekstruzije, stopnja deformacije in deformacijsko odpornost kovine.
1 testni materiali in metode
S predhodnimi raziskavami smo izvedeli, da lahko dejavniki, kot so metalurška čistost, status plesni, proces ekstrudiranja, sestavine in proizvodni pogoji, vplivajo na površinsko grobe delce. V testu sta bila za iztiskanje istega odseka uporabljena dve zlitini, 6005A in 6060. Morfologija in sestava cepljenih položajev delcev smo analizirali z neposrednim bralnim spektrometrom in metodami zaznavanja SEM ter primerjali z okoliško normalno matrico.
Da bi jasno razlikovali morfologijo obeh napak v delih in delcih, sta opredeljena na naslednji način:
(1) Napačne napake ali vlečne napake so nekakšna točkovna napaka, ki je nepravilna tadpola podobna ali točkovna okvara praske, ki se pojavi na površini profila. Napaka se začne iz praske in konča, ko se okvara odpade in se na koncu črte praska nabere v kovinski fižol. Velikost okvare je na splošno 1-5 mm in po oksidacijski obdelavi postane temno črna, kar na koncu vpliva na videz profila, kot je prikazano v rdečem krogu na sliki 1.
(2) Površinski delci se imenujejo tudi kovinski fižol ali adsorpcijski delci. Površina profila aluminijeve zlitine je pritrjena s sferično sivo-črnimi delci trde kovine in ima ohlapno strukturo. Obstajata dve vrsti profilov aluminijeve zlitine: tiste, ki jih je mogoče izbrisati, in tiste, ki jih ni mogoče izbrisati. Velikost je na splošno manjša od 0,5 mm in na dotik se počuti grobo. V sprednjem delu ni praske. Po oksidaciji se ne razlikuje veliko od matrice, kot je prikazano v rumenem krogu na sliki 1.
2 rezultati in analiza testov
2.1 Napake, ki vlečejo površino
Slika 2 prikazuje mikrostrukturno morfologijo vlečne napake na površini zlitine 6005A. V sprednjem delu vleke so v obliki korakov podobne praske in končajo z zloženimi vozlišči. Ko se pojavijo vozlički, se površina vrne v normalno stanje. Lokacija okvare grobega na dotik ni gladka, ima oster trn občutek in se na površini profila oprime ali se nabira. S pomočjo ekstruzijskega testa je bilo ugotovljeno, da je vlečna morfologija 6005A in 6060 ekstrudiranih profilov podobna, zadnji del izdelka pa je več kot konec glave; Razlika je v tem, da je skupna velikost vlečenja 6005A manjša, globina prask pa oslabljena. To je lahko povezano s spremembami sestave zlitine, stanjem lita palic in plesnimi pogoji. Opazimo pod 100x, na sprednjem koncu površine vlečenja so očitne zgodbe o praskah, ki je podolgovato vzdolž smeri ekstruzije, oblika končnih delcev nodul pa je nepravilna. Pri 500X ima sprednji konec vlečne površine korake podobne praske vzdolž smeri ekstruzije (velikost te napake je približno 120 μm), na nodularnih delcih na koncu pa so očitne oznake zlaganja.
Za analizo vzrokov za vlečenje smo uporabili neposredni bralni spektrometer in EDX za izvajanje analize komponent na lokacijah napak in matrico treh komponent zlitin. Tabela 1 prikazuje rezultate preskusov profila 6005A. Rezultati EDX kažejo, da je sestava položaja zlaganja vlečnih delcev v bistvu podobna kot pri matrici. Poleg tega se v in okoli njega naberejo nekateri fini delci nečistoče, delci nečistoče pa vsebujejo C, O (ali CL) ali Fe, Si in S.
Analiza grobih napak 6005A finih oksidiranih ekstrudiranih profilov kaže, da so vlečni delci velike velikosti (1-5 mm), površina je večinoma zložena in na sprednjem delu so korake podobne praske; Sestava je blizu matrice AL in okoli nje bodo razdeljene heterogene faze, ki vsebujejo Fe, Si, C in O. Pokaže, da je mehanizem vlečnega tvorbe treh zlitin enak.
Med ekstruzijskim postopkom bo trenje kovinskega pretoka povzročilo, da se temperatura delovnega pasu plesni dviga, kar bo na vrhunskem robu vhoda v delovni pas tvorilo "lepljivo aluminijasto plast". Hkrati so odvečni SI in drugi elementi, kot sta MN in CR v aluminijasti zlitini, enostavno oblikovati nadomestne trdne rešitve s Fe, ki bodo spodbudile tvorbo "lepljivega aluminijevega sloja" na vhodu v delovno območje kalupa.
Ko se kovina teče naprej in drgne proti delovnemu pasu, se na določenem položaju pojavi rezalni pojav neprekinjenega vezanja vezanja, zaradi česar se kovina v tem položaju neprestano navija. Ko se delci povečajo na določeno velikost, ga bo potegnil tekoči izdelek in na kovinski površini tvoril praske. Ostala bo na kovinski površini in na koncu praske tvorila vlečne delce. Zato je mogoče upoštevati, da je tvorba grobe delcev povezana predvsem z aluminijem, ki se drži na delovnem pasu plesni. Heterogene faze, razporejene okoli njega, lahko izvirajo iz mazivnega olja, oksidov ali prahu, pa tudi nečistoč, ki jo prinaša groba površina ingota.
Vendar je število poteg v rezultatih 6005A testov manjše, stopnja pa lažja. Po eni strani je to posledica prelivanja ob izhodu delovnega pasu kalupa in skrbnega poliranja delovnega pasu za zmanjšanje debeline aluminijaste plasti; Po drugi strani je povezan z odvečno vsebnostjo SI.
Glede na rezultate neposrednega branja spektralne sestave je razvidno, da se preostali SI poleg SI v kombinaciji z Mg MG2SI pojavlja v obliki preproste snovi.
2.2 Majhni delci na površini
Pri vizualnem pregledu z nizko magnifikacijo so delci majhni (≤0,5 mm), ne gladki na dotik, imajo oster občutek in se oprimejo površine profila. Majhni delci na površini so opazili pod 100x, na površini so naključno razporejeni in na površino so pritrjeni majhni velikosti, ne glede na to, ali obstajajo praske ali ne;
Pri 500X, ne glede na to, ali obstajajo očitne koračne praske na površini vzdolž smeri ekstruzije, je veliko delcev še vedno pritrjenih, velikosti delcev pa se razlikujejo. Največja velikost delcev je približno 15 μm, majhni delci pa približno 5 μm.
Z analizo sestave površinskih delcev 6060 in nepoškodovane matrice so delci sestavljeni predvsem iz elementov O, C, Si in Fe, vsebnost aluminija pa je zelo nizka. Skoraj vsi delci vsebujejo elemente O in C. Sestava vsakega delca je nekoliko drugačna. Med njimi so delci A blizu 10 μm, kar je bistveno višji od matrice Si, Mg in O; V delci C so Si, O in Cl očitno višji; Delci D in F vsebujejo visoko Si, O in Na; delci E vsebujejo Si, Fe in O; H delci so spojine, ki vsebujejo FE. Rezultati 6060 delcev so podobni temu, a ker je vsebnost SI in Fe v samem 6060 nizka, je ustrezna vsebnost Si in Fe v površinskih delcih tudi nizka; Vsebnost C v 6060 delcih je razmeroma nizka.
Površinski delci morda niso posamezni majhni delci, lahko pa obstajajo tudi v obliki agregacij številnih majhnih delcev z različnimi oblikami, masni odstotki različnih elementov v različnih delcih pa se razlikujejo. Verjame se, da so delci sestavljeni predvsem iz dveh vrst. Eden je oborine, kot sta Alfesi in Elemental SI, ki izvirajo iz faz nečistoče visoke tališča, kot sta FEAL3 ali alfesi (MN) v ingotu, ali faze oborine med postopkom ekstrudiranja. Druga je privržena tuja snov.
2.3 Vpliv površinske hrapavosti ingota
Med testom je bilo ugotovljeno, da je bila zadnja površina strupene palice 6005A groba in obarvana s prahom. Na lokalnih lokacijah sta bili dve liti palice z najglobljimi oznakami za obračanje, kar je ustrezalo znatnemu povečanju števila poteg po ekstruziji, velikost enega samega vleka pa je bila večja, kot je prikazano na sliki 7.
Lita palice 6005A nima stružnice, zato je hrapavost površine nizka in število vlekov se zmanjša. Poleg tega, ker ni presežne rezalne tekočine, pritrjene na stružnice litine palice, se vsebnost C v ustreznih delcih zmanjša. Dokazano je, da bodo obrambne znamke na površini litega palice do neke mere poslabšale vlečenje in nastajanje delcev.
3 razprava
(1) Komponente vlečnih napak so v osnovi enake kot pri matrici. To so tuji delci, stara koža na površini ingota in druge nečistoče, nakopičene v steni ekstruzije sodov ali mrtvim območju kalupa med postopkom ekstruzije, ki jih pripeljemo na kovinsko površino ali aluminijasto plast kalupa, ki deluje pas. Ko izdelek teče naprej, se povzročajo površinske praske in ko se izdelek kopiči do določene velikosti, ga izdelek odvzame, da nastane vlečenje. Po oksidaciji je bilo vlečenje korodirano in zaradi velike velikosti so bile tam napake v obliki jame.
(2) Površinski delci se včasih pojavijo kot posamezni majhni delci in včasih obstajajo v združeni obliki. Njihova sestava se očitno razlikuje od sestave matrice in vsebuje predvsem elemente O, C, Fe in Si. Nekateri delci prevladujejo elementi O in C, nekateri delci pa prevladujejo O, C, Fe in Si. Zato sklepamo, da površinski delci prihajajo iz dveh virov: ena je oborine, kot sta alfesi in elementarni Si, in nečistoče, kot sta O in C, se držijo na površino; Druga je privržena tuja snov. Delci se po oksidaciji korodirajo. Zaradi svoje majhnosti nimajo ali malo vpliva na površino.
(3) Delci, bogati z elementi C in O, izvirajo predvsem iz mazalnega olja, prahu, zemlje, zraka itd. Na površino ingota se prilepijo. Glavne sestavine mazalnega olja so C, O, H, S itd., Glavna sestavina prahu in zemlje pa je SIO2. Vsebnost O površinskih delcev je na splošno visoka. Ker so delci takoj po odhodu iz delovnega pasu in zaradi velike specifične površine delcev zlahka adsorbirajo atome v zraku vsebina kot matrica.
(4) Fe, Si itd. V glavnem izvirajo iz oksidov, starega obsega in nečistoč v ingotu (visoka tališče ali druga faza, ki je s homogenizacijo v celoti ne odpravljena). Element Fe izvira iz Fe v aluminijevih ingotih, ki tvorijo faze nečistočev z visokimi talilnimi točkami, kot sta FEAL3 ali alfesi (MN), ki jih med homogenizacijskim procesom ni mogoče raztopiti v trdni raztopini ali pa niso v celoti pretvorjeni; SI obstaja v aluminijevi matrici v obliki Mg2si ali prenasičene trdne raztopine Si med postopkom vlivanja. Med vročim ekstruzijskim postopkom lita palice se lahko obori. Topnost SI v aluminiju znaša 0,48% pri 450 ° C in 0,8% (mas.%) Pri 500 ° C. Prekomerna vsebnost SI v 6005 znaša približno 0,41%, oborini SI pa je lahko združevanje in padavine, ki jih povzročajo nihanja koncentracije.
(5) Glavni vzrok za vlečenje je aluminij, ki se drži na delovnem pasu plesni. Ekstruzijska matrica je visokotemperaturno in visokotlačno okolje. Trenje kovinskega pretoka bo povečalo temperaturo delovnega pasu kalupa, ki bo na rezalnem robu vhoda na delovni pas tvoril "lepljivo aluminijasto plast".
Hkrati so odvečni SI in drugi elementi, kot sta MN in CR v aluminijasti zlitini, enostavno oblikovati nadomestne trdne rešitve s Fe, ki bodo spodbudile tvorbo "lepljivega aluminijevega sloja" na vhodu v delovno območje kalupa. Kovina, ki teče skozi "lepljivo aluminijasto plast", spada v notranje trenje (drsno striženje znotraj kovine). Kovina se deformira in strdi zaradi notranjega trenja, ki spodbuja osnovno kovino in plesen, da se drži skupaj. Hkrati se delovni pas plesni zaradi tlaka deformira v obliko trobente, lepljiv aluminij, ki ga tvori rezalni del delovnega jermena, ki se obrne na profil, pa je podoben rezalnemu robu orodja za obračanje.
Oblikovanje lepljivega aluminija je dinamičen proces rasti in odvajanja. Delci nenehno prinašajo profil. Vzpon do površine profila, ki tvorijo vlečne napake. Če teče neposredno iz delovnega pasu in se takoj adsorbira na površini profila, se majhni delci, toplotno pritrjeni na površino, imenujejo "adsorpcijski delci". Če bo nekatere delce razbilo z ekstrudirano aluminijevo zlitino, se bodo nekateri delci pri prehodu skozi delovni pas prilepili na površino delovnega pasu, kar bo povzročilo praske na površini profila. Repni konec je zložena aluminijasta matrica. Ko se sredi delovnega pasu zatakne veliko aluminija (vez je močna), bo poslabšala površinske praske.
(6) Hitrost ekstrudiranja ima velik vpliv na vlečenje. Vpliv hitrosti ekstruzije. Kar se tiče slednih 6005 zlitine, se hitrost ekstrudiranja poveča v preskusnem območju, temperatura iztoka se poveča in število površinskih vlečnih delcev se poveča in postane težje, ko se mehanske črte povečujejo. Hitrost ekstruzije je treba ohraniti čim bolj stabilno, da se izognete nenadnim spremembam hitrosti. Prekomerna hitrost ekstruzije in temperatura visoke iztok bosta vodila do povečanega trenja in resnega vlečenja delcev. Specifični mehanizem vpliva hitrosti ekstrudiranja na pojav vlečenja zahteva nadaljnje spremljanje in preverjanje.
(7) Pomemben dejavnik, ki vpliva na vlečne delce, je tudi kakovost površine litega palice. Površina lita palice je groba, z žaganjem brusi, oljnimi madeži, prahom, korozijo itd., Ki povečujejo težnjo po vlečenju delcev.
4 Zaključek
(1) Sestava vlečnih napak je skladna s sestavo matrice; Sestava položaja delcev se očitno razlikuje od sestave matrice, ki vsebuje predvsem elemente O, C, Fe in Si.
(2) Vlečne napake v delcih povzročajo predvsem zaradi aluminija, ki se prilepi na delovni pas plesni. Vsi dejavniki, ki spodbujajo aluminij, ki se držijo delovnega pasu plesni, bodo povzročili vlečenje napak. Ob predpostavki o zagotavljanju kakovosti lita palice generacija vlečnih delcev nima neposrednega vpliva na sestavo zlitine.
(3) Pravilno enakomerno požarno obdelavo je koristno za zmanjšanje vlečenja površine.
Čas objave: 10. september 201024
