Podczas procesu wytłaczania materiałów wytłaczanych ze stopu aluminium, zwłaszcza profili aluminium, na powierzchni często występuje defekt „wdrożenia”. Specyficzne objawy obejmują bardzo małe guzy o różnych gęstościach, ogonie i oczywistym odczuciu ręki, z kolczastym uczuciem. Po utlenianiu lub elektroforetycznym obróbce powierzchni często pojawiają się jako czarne granulki przylegające do powierzchni produktu.
W produkcji wytłaczania profili dużych wydzielonych wada ta jest bardziej prawdopodobna z powodu wpływu struktury wlewków, temperatury wytłaczania, prędkości wytłaczania, złożoności pleśni itp. Większość drobnych cząstek wad pittenowych można usunąć podczas Proces wstępnej obróbki powierzchni profilu, zwłaszcza proces trawienia alkalicznego, podczas gdy niewielka liczba dużych, mocno przyległych cząstek pozostaje na powierzchni profilu, wpływając na jakość wyglądu produktu końcowego.
W zwykłych produktach profilu budynków i profilu okienni klienci na ogół akceptują niewielkie wady, ale w przypadku profili przemysłowych, które wymagają równego nacisku na nieruchomości mechaniczne i wydajność dekoracyjną lub większy nacisk na wydajność dekoracyjną, klienci na ogół nie akceptują tej wady, zwłaszcza wad, które są wady, które są wady, które są wady. niezgodne z różnym kolorem tła.
Aby przeanalizować mechanizm tworzenia szorstkich cząstek, analizowano morfologię i skład lokalizacji defektów w różnych składach stopu i procesach wytłaczania oraz porównano różnice między defektami a matrycą. Przedstawiono rozsądne rozwiązanie skutecznego rozwiązania cząstek zgrubnych i przeprowadzono test próbny.
Aby rozwiązać defekty wżerów profili, konieczne jest zrozumienie mechanizmu formowania wad. Podczas procesu wytłaczania glinie przyklejające się do pasa roboczego matrycy jest główną przyczyną defektów wżerowych na powierzchni wytłaczanych materiałów aluminiowych. Wynika to z faktu, że proces wytłaczania aluminium przeprowadza się w wysokiej temperaturze około 450 ° C. Jeśli dodano efekty ciepła deformacji i ciepła tarcia, temperatura metalu będzie wyższa, gdy wypłynie z otworu matrycy. Kiedy produkt wypływa z otworu matrycy, ze względu na wysoką temperaturę, istnieje zjawisko aluminium przyklejania się między metalem a pasem roboczym.
Formą tego wiązania jest często: powtarzającym się procesem wiązania - łzawania - wiązania - ponownego łzawiania, a produkt płynie do przodu, co powoduje wiele małych dołów na powierzchni produktu.
To zjawisko wiązania jest związane z takimi czynnikami, jak jakość wlewka, stan powierzchni pasa roboczego pleśni, temperatura wytłaczania, prędkość wytłaczania, stopień deformacji i odporność na deformację metalu.
1 Materiały testowe i metody
Poprzez wstępne badania dowiedzieliśmy się, że czynniki takie jak czystość metalurgiczna, status pleśni, proces wytłaczania, składniki i warunki produkcyjne mogą wpływać na cząsteczki chropowatego powierzchni. W teście do wytłaczania tego samego sekcji wykorzystano dwa pręty stopowe, 6005a i 6060. Morfologię i skład szorstkich pozycji cząstek analizowano za pomocą bezpośredniego spektrometru odczytu i metod wykrywania SEM oraz w porównaniu z otaczającą matrycą normalną.
Aby wyraźnie rozróżnić morfologię dwóch wad pitten i cząstek, są one zdefiniowane w następujący sposób:
(1) Wady puszczone lub defekty ciągnięcia jest rodzajem defektu punktowego, który jest nieregularną wadą przypominającą kijankę lub wadę przypominającą punktową, która pojawia się na powierzchni profilu. Wada zaczyna się od paska zarysowania i kończy się wraz z odpadnięciem wadę, gromadząc się w metalowej fasoli na końcu linii zarysowania. Rozmiar wady zorganizowanej wynosi na ogół 1-5 mm i staje się ciemna czarna po obróbce utleniania, co ostatecznie wpływa na wygląd profilu, jak pokazano na czerwonym okręgu na rycinie 1.
(2) Cząstki powierzchniowe są również nazywane metalowymi fasolami lub cząstkami adsorpcji. Powierzchnia profilu stopu aluminium jest przymocowana kulistymi szarymi czarnymi cząstkami metali i ma luźną strukturę. Istnieją dwa rodzaje profili stopu aluminium: te, które można usunąć i te, których nie można usunąć. Rozmiar jest ogólnie mniejszy niż 0,5 mm i jest szorstki dla dotyku. W przedniej części nie ma zarysowania. Po utlenianiu niewiele różni się od matrycy, jak pokazano na żółtym okręgu na rycinie 1.
2 Wyniki testu i analiza
2.1 Wady ciągnięcia powierzchni
Ryc. 2 pokazuje morfologię mikrostrukturalną defektu ciągnięcia na powierzchni stopu 6005A. W przedniej części ciągnięcia znajdują się przypominające kropki, a kończą się ułożonymi guzkami. Po pojawieniu się guzków powierzchnia powraca do normy. Lokalizacja wady chropowatej nie jest gładka w dotyku, ma ostre kolory, przylega lub gromadzi się na powierzchni profilu. Poprzez test wytłaczania zaobserwowano, że morfologia ciągnięcia profili wytłaczanych 6005a i 6060 jest podobna, a końcowa koniec produktu jest więcej niż końcem głowy; Różnica polega na tym, że ogólny rozmiar ciągnięcia 6005A jest mniejszy, a głębokość zarysowania jest osłabiona. Może to być związane ze zmianami składu stopu, stanem odlewu i warunkami pleśni. Zaobserwowane poniżej 100x, na przedniej części obszaru ciągnięcia znajdują się oczywiste znaki zarysowania, które jest wydłużone wzdłuż kierunku wytłaczania, a kształt końcowych cząstek guzka jest nieregularny. Przy 500x przedni koniec powierzchni ciągnięcia ma kropkowe zadrapania wzdłuż kierunku wytłaczania (rozmiar tej wady wynosi około 120 μm) i istnieją oczywiste znaki układania cząstek guzkowych na końcu ogona.
Aby przeanalizować przyczyny ciągnięcia, do przeprowadzenia analizy komponentów i macierzy trzech elementów stopu zastosowano spektrometr odczytu bezpośredniego odczytu. Tabela 1 pokazuje wyniki testu profilu 6005A. Wyniki EDX pokazują, że skład położenia cząstek ciągnięcia jest zasadniczo podobny do matrycy. Ponadto niektóre drobne cząsteczki zanieczyszczenia są gromadzone w wadach ciągnięcia i wokół niego, a cząstki zanieczyszczeń zawierają C, O (lub CL) lub Fe, Si i S.
Analiza wad szorstkich z drobno utlenionych profili 6005A pokazuje, że cząstki ciągnięcia są duże (1-5 mm), powierzchnia jest w większości ułożona w stos, a na przedniej części znajdują się kroki; Kompozycja jest blisko macierzy Al, a wokół niej będą rozmieszczone wokół niej heterogeniczne fazy zawierające Fe, Si, C i O. Pokazuje, że mechanizm formowania ciągnięcia trzech stopów jest taki sam.
Podczas procesu wytłaczania tarcia przepływu metalu spowoduje wzrost temperatury pasa roboczego pleśni, tworząc „lepką warstwę aluminiową” na krawędzi tnącej wejścia do pasa roboczego. Jednocześnie nadmiar SI i inne elementy, takie jak MN i CR w stopie aluminium, są łatwe do utworzenia zastępczych roztworów z FE, które promują tworzenie „lepkiej warstwy aluminiowej” przy wejściu do strefy roboczej formy.
Gdy metal płynie do przodu i ociera się o pas roboczy, wzajemne zjawisko ciągłego wiązania wiązania występuje w pewnej pozycji, powodując ciągłe nakładanie metalu w tej pozycji. Gdy cząsteczki wzrośnie do określonego rozmiaru, zostaną odciągnięte przez pływający produkt i tworzy ślady zarysowania na metalowej powierzchni. Pozostanie na metalowej powierzchni i tworzy cząstki ciągnące na końcu zadrapania. Dlatego można uznać, że tworzenie szorstkich cząstek jest głównie związane z aluminiowym przyklejaniem się do pasa roboczego formy. Heterogeniczne fazy rozłożone wokół niego mogą pochodzić z oleju smarowego, tlenków lub cząstek pyłu, a także zanieczyszczeń przyniesionych przez szorstką powierzchnię wlewki.
Jednak liczba wyciągów w wynikach testu 6005A jest mniejsza, a stopień lżejszy. Z jednej strony wynika to z fazowania przy wyjściu z pleśni pasa roboczego i ostrożnego polerowania pasa roboczego w celu zmniejszenia grubości warstwy aluminiowej; Z drugiej strony jest to związane z nadmiarem treści SI.
Zgodnie z bezpośrednimi wynikami odczytu składu widmowego można zauważyć, że oprócz SI w połączeniu z Mg Mg2SI pozostały SI pojawia się w postaci prostej substancji.
2.2 Małe cząstki na powierzchni
Przy inspekcji wizualnej o niskiej masie cząsteczki są małe (≤0,5 mm), nie gładkie w dotyku, mają ostre uczucie i przylegają do powierzchni profilu. Zaobserwowane poniżej 100x małe cząsteczki na powierzchni są losowo rozmieszczone, a na powierzchni są małe cząstki, niezależnie od tego, czy są zadrapania, czy nie;
Przy 500x, bez względu na to, czy na powierzchni występują oczywiste kroki wzdłuż kierunku wytłaczania, wiele cząstek jest nadal przywiązanych, a rozmiary cząstek zmieniają się. Największy rozmiar cząstek wynosi około 15 μm, a małe cząstki wynoszą około 5 μm.
Poprzez analizę składu cząstek powierzchni stopu 6060 i nienaruszonej macierzy cząstki składają się głównie z elementów O, C, SI i Fe, a zawartość aluminium jest bardzo niska. Prawie wszystkie cząstki zawierają elementy O i C. Skład każdej cząstki jest nieco inny. Wśród nich cząstki A są blisko 10 μm, co jest znacznie wyższe niż matryca Si, Mg i O; W cząstkach C SI, O i CL są oczywiście wyższe; Cząstki D i F zawierają wysokie Si, O i Na; Cząstki E zawierają Si, Fe i O; Cząstki H to związki zawierające FE. Wyniki cząstek 6060 są podobne do tego, ale ponieważ zawartość Si i Fe w samej 6060 jest niska, odpowiadająca zawartość SI i Fe w cząstkach powierzchniowych jest również niski; Zawartość C w cząstkach 6060 jest stosunkowo niska.
Cząstki powierzchniowe mogą nie być pojedynczymi małymi cząstkami, ale mogą również istnieć w postaci agregacji wielu małych cząstek o różnych kształtach, a odsetek masy różnych elementów w różnych cząsteczkach zmienia się. Uważa się, że cząstki składają się głównie z dwóch rodzajów. Jednym z nich są osady, takie jak alfesi i elementarne SI, które pochodzą z faz nie zanieczyszczenia o wysokiej temperaturze topnienia, takich jak feal3 lub alfesi (mn) w wlewkach lub fazach wytrącania podczas procesu wytłaczania. Drugi to przylegająca materia obca.
2.3 Wpływ chropowatości powierzchni wlewki
Podczas testu stwierdzono, że tylna powierzchnia odlewanej tokarki 6005A była szorstka i zabarwiona pyłem. Były dwa odlewane pręty z najgłębszymi znakami narzędziami obracania w lokalnych lokalizacjach, które odpowiadały znacznemu wzrostowi liczby ciągnięć po wytłaczaniu, a wielkość pojedynczego pociągnięcia była większa, jak pokazano na rycinie 7.
Odlewana pręt 6005A nie ma tokarki, więc chropowatość powierzchni jest niska, a liczba ciągnięć jest zmniejszona. Ponadto, ponieważ nie ma nadmiaru płynu cięcia przymocowanego do śladów tokarki odlewanej pręta, zawartość C w odpowiednich cząstkach jest zmniejszona. Udowodniono, że ślady zwrotne na powierzchni odlewanej pręta będą w pewnym stopniu pogorszyć ciągnięcie i tworzenie cząstek.
3 Dyskusja
(1) Składniki defektów ciągnących są zasadniczo takie same jak składniki matrycy. To obce cząstki, stara skóra na powierzchni wlewka i inne zanieczyszczenia gromadzone w ścianie lufy wytłaczającej lub martwej powierzchni formy podczas procesu wytłaczania, które są przenoszone na powierzchnię metalową lub aluminiową warstwę pleśni działają pasek. Gdy produkt płynie do przodu, powoduje się zadrapania powierzchniowe, a gdy produkt gromadzi się do określonego rozmiaru, jest on wyciągnięty przez produkt w celu wyciągania. Po utlenianiu ciągnięcie zostało skorodowane, a ze względu na jego duży rozmiar występowały wady przypominające jamę.
(2) Cząstki powierzchniowe czasami pojawiają się jako pojedyncze małe cząstki, a czasem istnieją w zagregowanej formie. Ich skład jest oczywiście różny od składu matrycy, a głównie zawiera elementy O, C, FE i SI. Niektóre cząstki są zdominowane przez elementy O i C, a niektóre cząstki są zdominowane przez O, C, Fe i Si. Dlatego wywnioskuje się, że cząstki powierzchni pochodzą z dwóch źródeł: jeden to osadki, takie jak alfesi i elementarne SI, a zanieczyszczenia, takie jak O i C, są przylegane do powierzchni; Drugi to przylegająca materia obca. Cząstki są skorodowane po utlenianiu. Ze względu na ich niewielki rozmiar nie mają one lub niewielkiego wpływu na powierzchnię.
(3) Cząstki bogate w elementy C i O pochodzą głównie z oleju smarowego, kurzu, gleby, powietrza itp. Przylegające do powierzchni wlewki. Głównymi składnikami oleju smarowego są C, O, H, S itp., A głównym składnikiem pyłu i gleby jest SiO2. Zawartość O w cząstkach powierzchniowych jest ogólnie wysoka. Ponieważ cząstki są w stanie wysokiej temperatury natychmiast po opuszczeniu pasa roboczego, a ze względu na dużą powierzchnię właściwą cząstek, łatwo adsorbują atomy w powietrzu i powodują utlenianie po kontakcie z powietrzem, co powoduje wyższy O Treść niż matryca.
(4) Fe, Si itp. Pochodzą głównie z tlenków, starej skali i faz zanieczyszczeń w wlewkach (wysoka temperatura topnienia lub druga faza, która nie jest w pełni wyeliminowana przez homogenizację). Element Fe pochodzi z Fe w wlewkach aluminiowych, tworząc fazy zanieczyszczenia o wysokiej temperaturze topnienia, takie jak FEAL3 lub Alfesi (MN), których nie można rozpuścić w roztworze stałym podczas procesu homogenizacji lub nie są w pełni przekształcane; SI istnieje w matrycy aluminiowej w postaci MG2SI lub w przesyconym stałym roztworze SI podczas procesu odlewania. Podczas gorącego procesu wytłaczania pręta odlewanego nadmiar SI może wytrącić. Rozpuszczalność SI w aluminium wynosi 0,48% w 450 ° C i 0,8% (% wag.) W 500 ° C. Nadmierna zawartość SI w 6005 wynosi około 0,41%, a wytrącony SI może być agregacją i opadami spowodowanymi fluktuacją stężenia.
(5) Główną przyczyną ciągnięcia jest przyklejanie aluminium do pasa roboczego formy. Duch wytłaczania jest środowiskiem o wysokiej temperaturze i pod wysokim ciśnieniem. Tarcie z przepływu metalu zwiększy temperaturę pasa roboczego formy, tworząc „lepką warstwę aluminiową” na krawędzi tnącej wejścia do pasa roboczego.
Jednocześnie nadmiar SI i inne elementy, takie jak MN i CR w stopie aluminium, są łatwe do utworzenia zastępczych roztworów z FE, które promują tworzenie „lepkiej warstwy aluminiowej” przy wejściu do strefy roboczej formy. Metal przepływający przez „lepką warstwę aluminiową” należy do tarcia wewnętrznego (ślizgające się ścinanie wewnątrz metalu). Metal deformuje się i stwardza ze względu na tarcie wewnętrzne, które promuje leżący u podstaw metalu i pleśń, aby przykleić się do siebie. Jednocześnie pas roboczy pleśni jest zdeformowany w kształcie trąbki z powodu ciśnienia, a lepkie aluminium utworzone przez najnowocześniejszą część pasa roboczego kontaktowania się z profilem jest podobny do najnowocześniejszego narzędzia obracania.
Tworzenie lepkiego aluminium jest dynamicznym procesem wzrostu i zrzucania. Cząstki są ciągle wyświetlane przez profil. Dopieraj na powierzchnię profilu, tworząc defekty ciągnięcia. Jeśli wypłynie bezpośrednio z pasa roboczego i zostanie natychmiast zaadsorbowany na powierzchni profilu, małe cząsteczki przylegane termicznie do powierzchni nazywane są „cząstkami adsorpcji”. Jeśli niektóre cząsteczki zostaną złamane przez wytłaczany stop aluminium, niektóre cząstki przylegają do powierzchni pasa roboczego podczas przechodzenia przez pasek roboczy, powodując zadrapania na powierzchni profilu. Koniec ogona jest ułożoną aluminiową matrycą. Gdy na środku pasa roboczego jest dużo aluminium (wiązanie jest silne), będzie nasilał zadrapania powierzchniowe.
(6) Szybkość wytłaczania ma duży wpływ na ciągnięcie. Wpływ prędkości wytłaczania. Jeśli chodzi o śledzenie stopu 6005, prędkość wytłaczania wzrasta w zakresie testu, temperatura wylotowa rośnie, a liczba cząstek ciągnięcia powierzchni wzrasta i staje się cięższa wraz ze wzrostem linii mechanicznych. Prędkość wytłaczania powinna być tak stabilna, jak to możliwe, aby uniknąć nagłych zmian prędkości. Nadmierna prędkość wytłaczania i wysoka temperatura wylotu doprowadzą do zwiększonego tarcia i poważnego ciągnięcia cząstek. Specyficzny mechanizm wpływu prędkości wytłaczania na zjawisko ciągnięcia wymaga późniejszej obserwacji i weryfikacji.
(7) Jakość powierzchni odlewanej pręta jest również ważnym czynnikiem wpływającym na cząstki ciągnięcia. Powierzchnia odlewanej pręta jest szorstka, z nurkami, plamami olejowymi, pyłem, korozją itp., Z których wszystkie zwiększają tendencję do ciągnięcia cząstek.
4 Wniosek
(1) Skład wad ciągłych jest zgodny z składem matrycy; Skład pozycji cząstek różni się oczywiście od składu matrycy, zawierającej głównie elementy O, C, Fe i Si.
(2) Wady ciągnięcia cząstek są spowodowane głównie przez aluminium przyklejające się do pasa roboczego formy. Wszelkie czynniki promujące aluminiowe przyklejające się do pasa roboczego pleśni spowodują wady ciągnięcia. Na założeniu zapewnienia jakości odlewanej pręty generowanie cząstek ciągnięcia nie ma bezpośredniego wpływu na skład stopu.
(3) Właściwe jednolite leczenie pożaru jest korzystne dla zmniejszenia ciągnięcia powierzchni.
Czas postu: 10-2024 września
