Semasa proses penyemperitan bahan aloi aluminium, terutamanya profil aluminium, kecacatan "pitting" sering berlaku di permukaan. Manifestasi khusus termasuk tumor yang sangat kecil dengan kepadatan yang berbeza -beza, tailing, dan rasa tangan yang jelas, dengan perasaan yang spiky. Selepas pengoksidaan atau rawatan permukaan elektroforetik, mereka sering muncul sebagai granul hitam yang mematuhi permukaan produk.
Dalam pengeluaran penyemperitan profil seksyen besar, kecacatan ini lebih cenderung berlaku disebabkan oleh pengaruh struktur ingot, suhu penyemperitan, kelajuan penyemperitan, kerumitan acuan, dan lain-lain. Kebanyakan zarah halus kecacatan pitted dapat dikeluarkan semasa Proses prapreatment permukaan profil, terutamanya proses etsa alkali, sementara sebilangan kecil zarah bersaiz besar dan tegas tetap berada di permukaan profil, yang mempengaruhi kualiti penampilan produk akhir.
Di pintu bangunan dan produk profil tingkap biasa, pelanggan secara amnya menerima kecacatan kecil, tetapi untuk profil perindustrian yang memerlukan penekanan yang sama pada sifat mekanik dan prestasi hiasan atau lebih banyak penekanan pada prestasi hiasan, pelanggan umumnya tidak menerima kecacatan ini, terutama kecacatan yang diadu tidak konsisten dengan warna latar belakang yang berbeza.
Untuk menganalisis mekanisme pembentukan zarah kasar, morfologi dan komposisi lokasi kecacatan di bawah komposisi aloi yang berlainan dan proses penyemperitan dianalisis, dan perbezaan antara kecacatan dan matriks telah dibandingkan. Penyelesaian yang munasabah untuk menyelesaikan zarah -zarah kasar secara berkesan telah dikemukakan, dan ujian percubaan dijalankan.
Untuk menyelesaikan kecacatan profil pitting, perlu memahami mekanisme pembentukan kecacatan pitting. Semasa proses penyemperitan, aluminium yang melekat pada tali pinggang kerja mati adalah punca utama kecacatan pitting pada permukaan bahan aluminium yang diekstrusi. Ini kerana proses penyemperitan aluminium dilakukan pada suhu tinggi kira -kira 450 ° C. Jika kesan haba ubah bentuk dan haba geseran ditambah, suhu logam akan lebih tinggi apabila ia mengalir keluar dari lubang mati. Apabila produk mengalir keluar dari lubang mati, disebabkan oleh suhu yang tinggi, terdapat fenomena aluminium yang melekat di antara logam dan tali pinggang kerja acuan.
Bentuk ikatan ini sering: proses berulang ikatan - mengoyak - ikatan - merobek lagi, dan produk mengalir ke hadapan, mengakibatkan banyak lubang kecil di permukaan produk.
Fenomena ikatan ini berkaitan dengan faktor -faktor seperti kualiti ingot, keadaan permukaan tali pinggang kerja acuan, suhu penyemperitan, kelajuan penyemperitan, tahap ubah bentuk, dan rintangan ubah bentuk logam.
1 Bahan dan Kaedah Ujian
Melalui penyelidikan awal, kami mengetahui bahawa faktor -faktor seperti kesucian metalurgi, status acuan, proses penyemperitan, bahan -bahan, dan keadaan pengeluaran boleh menjejaskan zarah -zarah yang kasar. Dalam ujian, dua rod aloi, 6005a dan 6060, digunakan untuk melampaui bahagian yang sama. Morfologi dan komposisi kedudukan zarah yang kasar dianalisis melalui spektrometer bacaan langsung dan kaedah pengesanan SEM, dan dibandingkan dengan matriks normal sekitarnya.
Untuk membezakan morfologi dua kecacatan dan zarah, mereka ditakrifkan sebagai berikut:
(1) Kecacatan pitted atau kecacatan menarik adalah sejenis kecacatan titik yang merupakan kecacatan gores seperti tadpole yang tidak teratur yang muncul di permukaan profil. Kecacatan bermula dari jalur gores dan berakhir dengan kecacatan jatuh, terkumpul ke dalam kacang logam pada akhir garis gores. Saiz kecacatan pitted umumnya 1-5mm, dan ia menjadi hitam gelap selepas rawatan pengoksidaan, yang akhirnya mempengaruhi penampilan profil, seperti yang ditunjukkan dalam bulatan merah dalam Rajah 1.
(2) zarah permukaan juga dipanggil kacang logam atau zarah penjerapan. Permukaan profil aloi aluminium dilampirkan dengan zarah logam keras hitam sfera dan mempunyai struktur longgar. Terdapat dua jenis profil aloi aluminium: mereka yang boleh dihapuskan dan mereka yang tidak boleh dihapuskan. Saiznya biasanya kurang daripada 0.5mm, dan ia terasa kasar kepada sentuhan. Tiada gores di bahagian depan. Selepas pengoksidaan, ia tidak jauh berbeza dari matriks, seperti yang ditunjukkan dalam bulatan kuning dalam Rajah 1.
2 Hasil dan analisis ujian
2.1 Kecacatan Menarik Permukaan
Rajah 2 menunjukkan morfologi mikrostruktur kecacatan menarik pada permukaan aloi 6005A. Terdapat calar seperti langkah di bahagian depan menarik, dan mereka berakhir dengan nodul yang disusun. Selepas nodul muncul, permukaan kembali normal. Lokasi kecacatan kasar tidak lancar ke sentuhan, mempunyai rasa duri yang tajam, dan mematuhi atau berkumpul di permukaan profil. Melalui ujian penyemperitan, diperhatikan bahawa morfologi menarik 6005A dan 6060 profil tersemperit adalah sama, dan hujung ekor produk lebih daripada hujung kepala; Perbezaannya ialah saiz menarik keseluruhan 6005A lebih kecil dan kedalaman calar lemah. Ini mungkin berkaitan dengan perubahan dalam komposisi aloi, keadaan batang rod, dan keadaan acuan. Diperhatikan di bawah 100x, terdapat tanda gores yang jelas di bahagian depan kawasan menarik, yang dipanjangkan di sepanjang arah penyemperitan, dan bentuk zarah nodul akhir tidak teratur. Pada 500x, hujung depan permukaan menarik mempunyai calar seperti langkah di sepanjang arah penyemperitan (saiz kecacatan ini adalah kira-kira 120 μm), dan terdapat tanda-tanda yang jelas pada zarah nodular pada hujung ekor.
Untuk menganalisis sebab -sebab menarik, spektrometer bacaan langsung dan EDX digunakan untuk menjalankan analisis komponen pada lokasi kecacatan dan matriks tiga komponen aloi. Jadual 1 menunjukkan keputusan ujian profil 6005A. Hasil EDX menunjukkan bahawa komposisi kedudukan penumpukan zarah menarik pada dasarnya sama dengan matriks. Di samping itu, beberapa zarah kekotoran halus terkumpul di dalam dan di sekitar kecacatan menarik, dan zarah -zarah kekotoran mengandungi c, o (atau cl), atau fe, si, dan S.
Analisis kecacatan kasar 6005A profil yang dioksidakan teroksida halus menunjukkan bahawa zarah-zarah yang menarik adalah saiz yang besar (1-5mm), permukaannya kebanyakannya disusun, dan terdapat calar seperti langkah di bahagian depan; Komposisi ini dekat dengan Al Matrix, dan akan ada fasa heterogen yang mengandungi Fe, Si, C, dan O diedarkan di sekelilingnya. Ia menunjukkan bahawa mekanisme pembentukan menarik tiga aloi adalah sama.
Semasa proses penyemperitan, geseran aliran logam akan menyebabkan suhu tali pinggang kerja acuan meningkat, membentuk "lapisan aluminium melekit" di tepi pintu masuk tali pinggang kerja. Pada masa yang sama, lebihan SI dan unsur -unsur lain seperti MN dan CR dalam aloi aluminium mudah untuk membentuk penyelesaian pepejal penggantian dengan FE, yang akan menggalakkan pembentukan "lapisan aluminium melekit" di pintu masuk zon kerja acuan.
Ketika logam mengalir ke hadapan dan menggosok ke atas tali pinggang kerja, fenomena penyimpangan ikatan ikatan ikatan yang berterusan berlaku pada kedudukan tertentu, menyebabkan logam terus menanam pada kedudukan ini. Apabila zarah meningkat kepada saiz tertentu, ia akan ditarik oleh produk yang mengalir dan membentuk tanda calar pada permukaan logam. Ia akan kekal di permukaan logam dan membentuk zarah -zarah yang menarik pada akhir awal. Oleh itu, dapat dipertimbangkan bahawa pembentukan zarah -zarah kasar terutama berkaitan dengan aluminium yang melekat pada tali pinggang kerja acuan. Fasa heterogen yang diedarkan di sekelilingnya mungkin berasal dari minyak pelincir, oksida atau zarah debu, serta kekotoran yang dibawa oleh permukaan kasar ingot.
Walau bagaimanapun, bilangan tarikan dalam keputusan ujian 6005A lebih kecil dan ijazahnya lebih ringan. Di satu pihak, ia adalah disebabkan oleh chamfering di pintu keluar tali pinggang kerja acuan dan penggilap yang berhati -hati dari tali pinggang kerja untuk mengurangkan ketebalan lapisan aluminium; Sebaliknya, ia berkaitan dengan kandungan SI yang berlebihan.
Menurut hasil komposisi spektrum membaca langsung, dapat dilihat bahawa sebagai tambahan kepada SI digabungkan dengan MG MG2SI, baki SI muncul dalam bentuk bahan yang mudah.
2.2 zarah kecil di permukaan
Di bawah pemeriksaan visual yang rendah, zarah-zarahnya kecil (≤0.5mm), tidak licin ke sentuhan, mempunyai perasaan yang tajam, dan mematuhi permukaan profil. Diperhatikan di bawah 100x, zarah-zarah kecil di permukaan secara rawak diedarkan, dan terdapat zarah bersaiz kecil yang dilampirkan ke permukaan tanpa mengira sama ada terdapat calar atau tidak;
Pada 500x, tidak kira sama ada terdapat calar langkah yang jelas di permukaan di sepanjang arah penyemperitan, banyak zarah masih dilampirkan, dan saiz zarah berbeza-beza. Saiz zarah terbesar adalah kira -kira 15 μm, dan zarah -zarah kecil adalah kira -kira 5 μm.
Melalui analisis komposisi zarah permukaan aloi 6060 dan matriks utuh, zarah -zarahnya terdiri daripada unsur -unsur O, C, Si, dan Fe, dan kandungan aluminium sangat rendah. Hampir semua zarah mengandungi elemen O dan C. Komposisi setiap zarah sedikit berbeza. Antaranya, zarah A adalah hampir 10 μm, yang jauh lebih tinggi daripada matriks Si, Mg, dan O; Dalam z zarah, Si, O, dan Cl jelas lebih tinggi; Zarah D dan F mengandungi tinggi Si, O, dan Na; zarah e mengandungi Si, Fe, dan O; H zarah adalah sebatian yang mengandungi Fe. Hasil zarah 6060 adalah serupa dengan ini, tetapi kerana kandungan Si dan Fe pada 6060 itu sendiri adalah rendah, kandungan Si dan Fe yang sepadan dalam zarah permukaan juga rendah; Kandungan C dalam zarah 6060 agak rendah.
Zarah permukaan tidak boleh menjadi zarah kecil tunggal, tetapi juga boleh wujud dalam bentuk agregasi banyak zarah kecil dengan bentuk yang berbeza, dan peratusan massa unsur -unsur yang berbeza dalam zarah yang berbeza berbeza -beza. Adalah dipercayai bahawa zarah -zarahnya terdiri daripada dua jenis. Satu adalah precipitates seperti alfesi dan elemental Si, yang berasal dari fasa pencemaran titik lebur yang tinggi seperti Feal3 atau alfesi (Mn) dalam ingot, atau mendakan fasa semasa proses penyemperitan. Yang lain adalah perkara asing yang berpegang teguh.
2.3 Kesan kekasaran permukaan ingot
Semasa ujian, didapati bahawa permukaan belakang rod cast 6005A adalah kasar dan bernoda dengan habuk. Terdapat dua batang cast dengan tanda alat putaran yang paling dalam di lokasi tempatan, yang sesuai dengan peningkatan ketara dalam jumlah tarikan selepas penyemperitan, dan saiz tarikan tunggal lebih besar, seperti yang ditunjukkan dalam Rajah 7.
Rod cast 6005A tidak mempunyai pelarik, jadi kekasaran permukaan rendah dan bilangan penulisan dikurangkan. Di samping itu, kerana tiada cecair pemotongan berlebihan yang dilampirkan pada tanda pelarik batang cast, kandungan C dalam zarah yang sepadan dikurangkan. Ia terbukti bahawa tanda putaran pada permukaan batang pelakon akan memburukkan lagi pembentukan dan pembentukan zarah ke tahap tertentu.
3 Perbincangan
(1) Komponen kecacatan menarik pada dasarnya sama seperti matriks. Ia adalah zarah asing, kulit lama di permukaan ingot dan kekotoran lain yang terkumpul di dinding laras penyemperitan atau kawasan mati acuan semasa proses penyemperitan, yang dibawa ke permukaan logam atau lapisan aluminium acuan berfungsi tali pinggang. Apabila produk mengalir ke hadapan, calar permukaan disebabkan, dan apabila produk berkumpul dengan saiz tertentu, ia diambil oleh produk untuk membentuk menarik. Selepas pengoksidaan, penarik itu berkarat, dan disebabkan oleh saiznya yang besar, terdapat kecacatan seperti lubang di sana.
(2) zarah permukaan kadang -kadang muncul sebagai zarah kecil tunggal, dan kadang -kadang wujud dalam bentuk agregat. Komposisi mereka jelas berbeza daripada matriks, dan terutamanya mengandungi unsur -unsur O, C, Fe, dan Si. Sesetengah zarah dikuasai oleh elemen O dan C, dan beberapa zarah dikuasai oleh O, C, Fe, dan Si. Oleh itu, disimpulkan bahawa zarah permukaan datang dari dua sumber: satu adalah precipitates seperti alfesi dan elemental Si, dan kekotoran seperti O dan C dipatuhi ke permukaan; Yang lain adalah perkara asing yang berpegang teguh. Zarah -zarah itu berkarat selepas pengoksidaan. Oleh kerana saiznya yang kecil, mereka tidak mempunyai sedikit kesan atau sedikit di permukaan.
(3) Zarah yang kaya dengan unsur -unsur C dan O terutamanya berasal dari minyak pelincir, habuk, tanah, udara, dan lain -lain yang dipatuhi ke permukaan ingot. Komponen utama minyak pelincir adalah c, o, h, s, dan lain -lain, dan komponen utama habuk dan tanah ialah SiO2. Kandungan o zarah permukaan umumnya tinggi. Kerana zarah berada dalam keadaan suhu yang tinggi sejurus selepas meninggalkan tali pinggang kerja, dan disebabkan oleh kawasan permukaan spesifik yang besar dari zarah, mereka dengan mudah menyerap atom o di udara dan menyebabkan pengoksidaan selepas bersentuhan dengan udara, mengakibatkan o yang lebih tinggi o kandungan daripada matriks.
(4) Fe, Si, dan sebagainya. Terutamanya berasal dari oksida, skala lama dan fasa kekotoran dalam ingot (titik lebur tinggi atau fasa kedua yang tidak sepenuhnya dihapuskan oleh homogenisasi). Unsur Fe berasal dari Fe dalam jongkong aluminium, membentuk fasa pencemaran titik lebur yang tinggi seperti Feal3 atau alfesi (Mn), yang tidak dapat dibubarkan dalam larutan pepejal semasa proses homogenisasi, atau tidak sepenuhnya ditukar; SI wujud dalam matriks aluminium dalam bentuk MG2SI atau penyelesaian pepejal supersaturated Si semasa proses pemutus. Semasa proses penyemperitan panas batang pelakon, SI berlebihan mungkin mendakan. Kelarutan Si dalam aluminium adalah 0.48% pada 450 ° C dan 0.8% (wt%) pada 500 ° C. Kandungan SI yang berlebihan pada 6005 adalah kira -kira 0.41%, dan SI yang dicetuskan mungkin pengagregatan dan hujan yang disebabkan oleh turun naik kepekatan.
(5) Aluminium yang melekat pada tali pinggang kerja acuan adalah penyebab utama menarik. Extrusion Die adalah persekitaran suhu tinggi dan tekanan tinggi. Geseran aliran logam akan meningkatkan suhu tali pinggang kerja acuan, membentuk "lapisan aluminium melekit" di tepi pintu masuk tali pinggang kerja.
Pada masa yang sama, lebihan SI dan unsur -unsur lain seperti MN dan CR dalam aloi aluminium mudah untuk membentuk penyelesaian pepejal penggantian dengan FE, yang akan menggalakkan pembentukan "lapisan aluminium melekit" di pintu masuk zon kerja acuan. Logam yang mengalir melalui "lapisan aluminium melekit" tergolong dalam geseran dalaman (ricih gelongsor di dalam logam). Logam ubah bentuk dan mengeras akibat geseran dalaman, yang menggalakkan logam yang mendasari dan acuan untuk melekat bersama. Pada masa yang sama, tali pinggang kerja acuan cacat menjadi bentuk sangkakala kerana tekanan, dan aluminium melekit yang dibentuk oleh bahagian canggih dari tali pinggang kerja yang menghubungi profil adalah serupa dengan canggih alat putaran.
Pembentukan aluminium melekit adalah proses pertumbuhan dan penumpahan yang dinamik. Zarah sentiasa dibawa keluar oleh profil.Adanya ke permukaan profil, membentuk kecacatan menarik. Jika ia mengalir terus keluar dari tali pinggang kerja dan serta -merta diserap pada permukaan profil, zarah -zarah kecil yang dipatuhi secara termal ke permukaan dipanggil "zarah penjerapan". Jika sesetengah zarah akan dipecahkan oleh aloi aluminium yang diekstrusi, sesetengah zarah akan melekat pada permukaan tali pinggang kerja ketika melewati tali pinggang kerja, menyebabkan calar pada permukaan profil. Hujung ekor adalah matriks aluminium yang disusun. Apabila terdapat banyak aluminium yang terperangkap di tengah -tengah tali pinggang kerja (ikatannya kuat), ia akan memburukkan calar permukaan.
(6) Kelajuan penyemperitan mempunyai pengaruh yang besar untuk menarik. Pengaruh kelajuan penyemperitan. Setakat aloi 6005 yang dikesan, kelajuan penyemperitan meningkat dalam julat ujian, suhu outlet meningkat, dan bilangan zarah menarik permukaan meningkat dan menjadi lebih berat apabila garisan mekanikal meningkat. Kelajuan penyemperitan harus disimpan sebagai stabil yang mungkin untuk mengelakkan perubahan mendadak dalam kelajuan. Kelajuan penyemperitan yang berlebihan dan suhu outlet yang tinggi akan membawa kepada peningkatan geseran dan menarik zarah yang serius. Mekanisme khusus kesan kelajuan penyemperitan pada fenomena menarik memerlukan susulan dan pengesahan berikutnya.
(7) Kualiti permukaan rod pelakon juga merupakan faktor penting yang mempengaruhi zarah -zarah yang menarik. Permukaan batang cast adalah kasar, dengan burrs, noda minyak, debu, kakisan, dan lain -lain, yang semuanya meningkatkan kecenderungan menarik zarah.
4 Kesimpulan
(1) Komposisi kecacatan menarik adalah konsisten dengan matriks; Komposisi kedudukan zarah jelas berbeza dari matriks, terutamanya yang mengandungi unsur O, C, Fe, dan Si.
(2) Menarik kecacatan zarah terutamanya disebabkan oleh aluminium yang melekat pada tali pinggang kerja acuan. Sebarang faktor yang menggalakkan aluminium yang melekat pada tali pinggang kerja acuan akan menyebabkan kecacatan menarik. Mengenai premis memastikan kualiti batang pelakon, penjanaan zarah menarik tidak mempunyai kesan langsung ke atas komposisi aloi.
(3) Rawatan kebakaran seragam yang betul adalah bermanfaat untuk mengurangkan permukaan menarik.
Masa Post: Sep-10-2024
