Az alumíniumötvözet extrudált anyagok, különösen az alumínium profilok extrudálási folyamata során gyakran a felszínen „pontos” hiba fordul elő. A specifikus megnyilvánulások között nagyon kicsi daganatok vannak, eltérő sűrűséggel, farkával és nyilvánvaló kézérzéssel, tüskés érzéssel. Az oxidáció vagy az elektroforetikus felületkezelés után gyakran fekete granulátumként jelennek meg, amely ragaszkodik a termék felületéhez.
A nagymetszetű profilok extrudálási előállításában ez a hiba valószínűbb, hogy a rúdszerkezet, az extrudálási hőmérséklet, az extrudálási sebesség, a penész komplexitás stb. A profilfelület előkezelési folyamata, különösen az alkáli maratási folyamat, míg kis számú nagyméretű, szilárdan ragasztott részecskék maradnak a profilfelületen, befolyásolva a végtermék megjelenési minőségét.
A szokásos épület ajtó- és ablakprofiltermékeiben az ügyfelek általában kisebb, kiszámított hibákat fogadnak el, de olyan ipari profilok esetében, amelyek egyenlő hangsúlyt igényelnek a mechanikai tulajdonságokra és a dekoratív teljesítményre, vagy nagyobb hangsúlyt fektetnek a dekoratív teljesítményre, az ügyfelek általában nem fogadják el ezt A különböző háttérszínnel összhangban áll.
A durva részecskék képződési mechanizmusának elemzése céljából elemeztük a hibás helyek morfológiáját és összetételét a különböző ötvözet -összetételek és az extrudálási folyamatok alatt, és összehasonlítottuk a hibák és a mátrix közötti különbségeket. Ésszerű megoldást tettek a durva részecskék hatékony megoldására, és elvégeztük a kísérleti tesztet.
A profilok pontozási hibáinak megoldásához meg kell érteni a hibák kialakulásának mechanizmusát. Az extrudálási folyamat során az alumínium, amely a szerszámcsövéhez ragaszkodik az extrudált alumínium anyagok felületén, a gátlási hibák fő oka. Ennek oka az, hogy az alumínium extrudálási folyamatát körülbelül 450 ° C -os hőmérsékleten hajtják végre. Ha a deformációs hő és a súrlódási hő hatásait adjuk hozzá, akkor a fém hőmérséklete magasabb lesz, ha a szerszámlyukból kifolyik. Amikor a termék a magas hőmérséklet miatt kiáramlik a szerszámlyukból, akkor a fém és a penész munkacsövek között egy alumínium -ragaszkodás jelenik meg.
Ennek a kötésnek a formája gyakran: a kötés ismételt folyamata - a szakadás - kötés - ismét szakadás, és a termék előrehalad, és sok apró gödröt eredményez a termék felületén.
Ez a kötési jelenség olyan tényezőkhöz kapcsolódik, mint például a rúd minősége, a penész -munkacsíra felszíni állapota, az extrudálási hőmérséklet, az extrudálási sebesség, a deformációs fok és a fém deformációs ellenállása.
1 tesztanyagok és módszerek
Az előzetes kutatások révén megtudtuk, hogy az olyan tényezők, mint a fémkohászati tisztaság, a penész állapota, az extrudálási folyamat, az összetevők és a termelési feltételek befolyásolhatják a felület durván részecskéit. A teszt során két ötvözött rudat, 6005a és 6060 -at használtunk ugyanazon szakasz extrudálására. A durván részecskepozíciók morfológiáját és összetételét közvetlen olvasási spektrométer és SEM detektálási módszerekkel elemeztük, és összehasonlítottuk a környező normál mátrixmal.
Annak érdekében, hogy egyértelműen megkülönböztessék a fertőzött és a részecskék két hibájának morfológiáját, azokat a következőképpen definiálják:
(1) A hüvelyes hibák vagy a húzási hibák egyfajta ponthibája, amely egy szabálytalan tadpole-szerű vagy pontszerű karcolás hiba, amely a profil felületén jelenik meg. A hiba a Scratch csíkból indul, és a hiba leesik, és a karcolás vonal végén fémbabba halmozódik fel. A fertőzött hiba mérete általában 1-5 mm, és az oxidációs kezelés után sötét feketévé válik, ami végül befolyásolja a profil megjelenését, amint azt az 1. ábra a piros kör mutatja.
(2) A felületi részecskéket fémbabnak vagy adszorpciós részecskéknek is nevezik. Az alumíniumötvözet profiljának felületét gömb alakú szürke-fekete kemény fémrészecskékkel rögzítik, és laza szerkezetű. Kétféle alumíniumötvözet -profil létezik: azokat, amelyeket meg lehet törölni, és azokat, amelyeket nem lehet megsemmisíteni. A méret általában kevesebb, mint 0,5 mm, és durva érzés. Az első szakaszban nincs karcolás. Az oxidáció után ez nem különbözik a mátrixtól, amint azt az 1. ábrán látható sárga kör mutatja.
2 teszt eredmények és elemzés
2.1 A felület húzási hibái
A 2. ábra a húzási hiba mikroszerkezeti morfológiáját mutatja a 6005A ötvözet felületén. A húzás elülső részén lépésszerű karcolások vannak, és egymásra rakott csomókkal végződnek. Miután a csomók megjelennek, a felület normalizálódik. A durván hiba elhelyezkedése nem sima, éles tüskés érzéssel rendelkezik, és ragaszkodik vagy felhalmozódik a profil felületére. Az extrudálási teszt révén megfigyelték, hogy a 6005A és 6060 extrudált profilok húzó morfológiája hasonló, és a termék farok vége több, mint a fej vége; A különbség az, hogy a 6005A teljes húzási mérete kisebb, és a karcolás mélysége gyengül. Ez összefüggésben lehet az ötvözet összetételének, az öntött rúd állapotának és a penész körülményeinek változásaival. A 100x alatt megfigyelt, a húzási terület elülső végén nyilvánvaló karcolás jelek vannak, amelyek az extrudálási irány mentén meghosszabbodnak, és a végső csomórészecskék alakja szabálytalan. 500x-nál a húzófelület elülső része lépésszerű karcolásokkal rendelkezik az extrudálási irány mentén (ennek a hibának a mérete körülbelül 120 μm), és a farok végén a nodularis részecskéknél nyilvánvaló rakási jelek vannak.
A húzás okainak elemzéséhez közvetlen leolvasási spektrométer és EDX -et használtunk az összetevők elemzéséhez a három ötvözet -összetevő hibás helyein és mátrixán. Az 1. táblázat a 6005A profil teszt eredményeit mutatja. Az EDX eredmények azt mutatják, hogy a húzó részecskék rakási helyzetének összetétele alapvetően hasonló a mátrixhoz. Ezen túlmenően néhány finom szennyezősági részecskék felhalmozódnak a húzási hibában és annak környékén, és a szennyezősági részecskék tartalmaznak C, O (vagy CL), vagy Fe, Si és S.
A 6005A finom oxidált extrudált profilok durvelő hibáinak elemzése azt mutatja, hogy a húzó részecskék nagy méretűek (1-5 mm), a felület többnyire rakott, és az első szakaszon lépésszerű karcolások vannak; A kompozíció közel van az Al mátrixhoz, és heterogén fázisok lesznek, amelyek Fe, Si, C és O eloszlatnak körül. Ez azt mutatja, hogy a három ötvözet húzási képződési mechanizmusa ugyanaz.
Az extrudálási folyamat során a fémáramlás súrlódása a penészhőmérséklet hőmérsékletének emelkedését eredményezi, így „ragacsos alumíniumréteget” képez a munkavállaló bejáratának vágóélén. Ugyanakkor a felesleges Si és más elemek, például az MN és a CR az alumíniumötvözetben könnyen cserélhető szilárd oldatokat képződve Fe -vel, amely elősegíti a „ragacsos alumíniumréteg” kialakulását a penész munkatán bejáratánál.
Ahogy a fém előrehalad, és dörzsöli a munkateret, egy bizonyos helyzetben a folyamatos kötés-megkötési kötés viszonzó jelensége egy bizonyos helyzetben fordul elő, ami a fém folyamatosan felülmúlja ezt a helyzetet. Amikor a részecskék egy bizonyos méretre növekszenek, az áramló termék elhúzza, és a fém felületén karcolás jeleket képez. A fém felületén marad, és a részecskék húzását a karcolás végén. Ezért figyelembe vehető, hogy a durván részecskék képződése elsősorban az alumíniumhoz tartozik, amely a penészes munkacsövéhez tartozik. A körülötte elosztott heterogén fázisok kenőolajból, oxidokból vagy porrészecskékből, valamint a rúd durva felületéből származó szennyeződésekből származhatnak.
A 6005A teszteredményekben a húzások száma azonban kisebb, és a fok könnyebb. Egyrészt annak köszönhető, hogy a penész kijáratánál a lejárat és a munkacsöv gondos polírozása az alumínium réteg vastagságának csökkentése érdekében; Másrészt, a Si felesleges tartalmához kapcsolódik.
A közvetlen olvasási spektrális kompozíciós eredmények szerint látható, hogy az SI és az MG2SI kombinációja mellett a fennmaradó SI egyszerű anyag formájában jelenik meg.
2.2 Kis részecskék a felszínen
Alacsony mnifikációs vizuális ellenőrzés alatt a részecskék kicsik (≤0,5 mm), nem simaak az érintéshez, éles érzést kapnak, és ragaszkodnak a profil felületéhez. A 100x alatt megfigyelt kis részecskék a felületen véletlenszerűen oszlanak el, és vannak kis méretű részecskék a felülethez, függetlenül attól, hogy karcolások vannak-e vagy sem;
500x-nál, függetlenül attól, hogy az extrudálási irány mentén nyilvánvaló lépésszerű karcolások vannak-e, sok részecske még mindig rögzítve van, és a részecskeméretek eltérnek. A legnagyobb részecskeméret körülbelül 15 μm, a kis részecskék pedig körülbelül 5 μm.
A 6060 ötvözött felületi részecskék és az ép mátrix összetételi elemzésével a részecskék elsősorban O, C, Si és Fe elemekből állnak, és az alumíniumtartalom nagyon alacsony. Szinte minden részecske tartalmaz O és C elemeket. Az egyes részecskék összetétele kissé eltér. Közülük az A -részecskék közel 10 μM, ami szignifikánsan magasabb, mint a Si, Mg és O mátrix; C részecskékben a Si, O és CL nyilvánvalóan magasabb; A D és F részecskék magas Si, O és NA -t tartalmaznak; Az E részecskék tartalmaznak Si -t, Fe -t és O -t; A H részecskék Fe-tartalmú vegyületek. A 6060 részecskék eredményei hasonlóak ehhez, de mivel a Si és Fe tartalma maga a 6060 -ban alacsony, a felületi részecskék megfelelő Si és Fe tartalma szintén alacsony; A C -tartalom 6060 részecskékben viszonylag alacsony.
A felületi részecskék nem lehetnek egyetlen kis részecskék, de létezhetnek sok kis részecske aggregációi formájában is, amelyek különböző formájúak, és a különböző elemek tömeg százaléka a különböző részecskékben eltérő. Úgy gondolják, hogy a részecskék elsősorban két típusból állnak. Az egyik olyan csapadék, mint az Alfesi és az Elemental Si, amelyek magas olvadáspontú szennyeződés fázisokból származnak, mint például a FEAL3 vagy az Alfesi (MN), vagy az extrudálási folyamat során kicsapják a fázisokat. A másik ragaszkodó idegen ügy.
2.3 A Vágó felületi érdességének hatása
A teszt során azt találták, hogy a 6005A öntött rúd -eszterga hátsó felülete durva és porral festett. Két öntött rúd volt a legmélyebb forduló szerszámjelekkel a helyi helyeken, ami az extrudálás utáni húzások számának jelentős növekedésének felel meg, és az egyetlen húzás mérete nagyobb volt, amint azt a 7. ábra mutatja.
A 6005A öntött rúdnak nincs eszterga, tehát a felületi érdesség alacsony, és a húzások száma csökken. Ezen túlmenően, mivel az öntött rúd eszterganyjeléhez nem kapcsolódik a túlzott vágófolyadék, a megfelelő részecskék C tartalma csökken. Bebizonyosodott, hogy az öntött rúd felületén lévő fordulási jelek bizonyos mértékben súlyosbítják a húzódást és a részecskék kialakulását.
3 megbeszélés
(1) A hibák húzásának alkotóelemei alapvetően megegyeznek a mátrix tulajdonságaival. Ez az idegen részecskék, a rúd felületén lévő régi bőr és az extrudálási hordó falában vagy az penész holtterületében felhalmozódott más szennyeződések az extrudálási folyamat során, amelyeket a fémfelületre vagy az alumíniumrétegre hoznak, vagy az alumíniumréteg, amely működik öv. Ahogy a termék előrehalad, a felületi karcolások okozzák, és amikor a termék egy bizonyos méretre felhalmozódik, a termék kihúzza azt, hogy húzza ki a húzást. Az oxidáció után a húzást korrodáltuk, és nagy méretének köszönhetően gödörszerű hibák voltak.
(2) A felületi részecskék néha egyetlen kis részecskékként jelennek meg, és néha aggregált formában léteznek. Összetételük nyilvánvalóan különbözik a mátrixtól, és főleg O, C, Fe és SI elemeket tartalmaz. A részecskék egy részét az O és C elemek dominálják, és néhány részecskéket O, C, Fe és Si dominál. Ezért azt a következtetést vonják le, hogy a felszíni részecskék két forrásból származnak: az egyik olyan csapadékot jelent, mint az alfesi és az elemi Si, és az O és C, például az O és C szennyeződéseket ragasztják a felszínre; A másik ragaszkodó idegen ügy. A részecskéket az oxidáció után korrodálják. Kis méretük miatt nincs vagy kevés hatással vannak a felületre.
(3) A C és O elemekben gazdag részecskék elsősorban kenőolajból, porból, talajból, levegőből származnak stb. A kenőolaj fő alkotóelemei a C, O, H, S stb., A por és a talaj fő alkotóeleme az SIO2. A felületi részecskék o tartalma általában magas. Mivel a részecskék magas hőmérsékleten vannak, közvetlenül a munkacsíra elhagyása után, és a részecskék nagy specifikus felülete miatt könnyen adszorbeálják az O atomokat a levegőben, és oxidációt okoznak a levegővel való érintkezés után, ami magasabb O -t eredményez, ami magasabb O -t eredményez. Tartalom, mint a mátrix.
(4) Fe, Si stb. Elsősorban az oxidokból, a régi méretarányból és a szennyeződés fázisából származik (magas olvadáspont vagy második fázis, amelyet a homogenizáció nem távolít el teljesen). A Fe elem alumínium rúdban fekvő Fe -ből származik, magas olvadáspont -szennyeződés -fázisokat képezve, például a FEAL3 vagy az Alfesi (MN), amelyeket a homogenizációs folyamat során nem lehet oldani szilárd oldatban, vagy nem konvertálódnak; Az SI az alumínium mátrixban MG2SI formájában vagy Si túltelített szilárd oldatában létezik az öntési folyamat során. Az öntött rúd forró extrudálási folyamata során a Si felesleges kicsapódhat. A Si oldhatósága alumíniumban 0,48% 450 ° C -on és 0,8% (tömeg%) 500 ° C -on. A 6005 -ös Si -tartalom körülbelül 0,41%, a kicsapódott SI pedig a koncentráció ingadozása által okozott aggregáció és csapadék.
(5) A húzás fő oka az alumínium, amely a penészcsövéhez ragaszkodik. Az extrudálási szerszám magas hőmérsékletű és nagynyomású környezet. A fémáramlás súrlódása növeli a forma üzemanyagának hőmérsékletét, és „ragacsos alumíniumréteget” képez a munkacsíra bejáratának vágóélén.
Ugyanakkor a felesleges Si és más elemek, például az MN és a CR az alumíniumötvözetben könnyen cserélhető szilárd oldatokat képződve Fe -vel, amely elősegíti a „ragacsos alumíniumréteg” kialakulását a penész munkatán bejáratánál. A „ragadós alumíniumrétegen” átfolyó fém a belső súrlódáshoz tartozik (csúszó nyírás a fém belsejében). A fém deformálódik és megkeményedik a belső súrlódás miatt, amely elősegíti a mögöttes fémet és az öntőformát. Ugyanakkor a penész munkacsíra a nyomás miatt trombitás alakba van deformálva, és a tapadós alumínium, amelyet a munkacsíra élvonalbeli része képez, a profilhoz kapcsolódóan hasonló a fordulószerszám vágóélhöz.
A ragadós alumínium kialakulása a növekedés és az elrontás dinamikus folyamata. A részecskéket folyamatosan hozják ki a profil.Az a profil felületéhez, és húzó hibákat képez. Ha közvetlenül kiáramlik a munkacsíraból, és azonnal adszorbeálódik a profil felületén, akkor a felülethez hőre ragasztott kis részecskéket „adszorpciós részecskéknek” nevezzük. Ha egyes részecskéket az extrudált alumíniumötvözet megszakítja, akkor néhány részecske ragaszkodik a munkacsíra felületéhez, amikor áthalad a munkacsíraon, és karcolást okoz a profil felületén. A farok vége a halmozott alumínium mátrix. Ha sok alumínium beragadt a munkacsíra közepén (a kötés erős), akkor súlyosbítja a felszíni karcolást.
(6) Az extrudálási sebesség nagy hatással van a húzásra. Az extrudálási sebesség hatása. Ami a nyomon követett 6005 ötvözetet illeti, az extrudálási sebesség a teszttartományon belül növekszik, a kimeneti hőmérséklet növekszik, és a felület húzó részecskék száma növekszik, és a mechanikus vonalak növekedésével nehezebbé válik. Az extrudálási sebességet a lehető legstabilabbnak kell tartani, hogy elkerüljék a sebesség hirtelen változásait. A túlzott extrudálási sebesség és a magas kimeneti hőmérséklet megnövekedett súrlódást és súlyos részecskék húzását eredményezi. Az extrudálási sebességnek a húzási jelenségre gyakorolt hatásainak specifikus mechanizmusa megköveteli a későbbi nyomon követést és az ellenőrzést.
(7) Az öntött rúd felületi minősége szintén fontos tényező, amely befolyásolja a húzó részecskéket. Az öntött rudak felülete durva, fűrészeléssel, olajfoltokkal, porral, korrózióval stb., Mindegyik növeli a részecskék húzásának hajlamát.
4 Következtetés
(1) a húzási hibák összetétele összhangban van a mátrix funkciójával; A részecske helyzetének összetétele nyilvánvalóan különbözik a mátrixától, elsősorban O, C, Fe és Si elemeket.
(2) A részecskefabdok húzását elsősorban az alumínium, amely a penész munkateréhez ragaszkodik. Bármely olyan tényező, amely elősegíti az alumínium tapadását, amely a penészcsövhez ragaszkodik, hibákat okoz. Az öntött rúd minőségének biztosításának feltevése alapján a húzó részecskék előállítása nincs közvetlen hatással az ötvözet összetételére.
(3) A megfelelő egységes tűzkezelés előnyös a felület húzásának csökkentésében.
A postai idő: szeptember-10-2024
