Alumīnija sakausējuma ekstrūzijas, īpaši alumīnija profilu ekstrūzijas procesa laikā, uz virsmas bieži rodas “piting” defekts. Īpašajās izpausmēs ietilpst ļoti mazi audzēji ar atšķirīgu blīvumu, astes un acīmredzamu rokas sajūtu, ar dzēlīgu sajūtu. Pēc oksidācijas vai elektroforētiskās virsmas apstrādes tās bieži parādās kā melnas granulas, kas pielipušas produkta virsmai.
Liela daļas profilu ekstrūzijas ražošanā šis defekts, visticamāk, rodas, pateicoties lietņu struktūras ietekmei, ekstrūzijas temperatūrai, ekstrūzijas ātrumam, pelējuma sarežģītībai utt. Profila virsmas pirmapstrādes process, it īpaši sārmu kodināšanas process, savukārt uz profila virsmas paliek neliels skaits liela izmēra, stingri pielipušas daļiņas, kas ietekmē galaprodukta izskata kvalitāti.
Parastos ēku durvju un logu profila produktos klienti parasti pieņem nelielus defektus, bet rūpnieciskiem profiliem, kuriem ir nepieciešams vienāds uzsvars uz mehāniskām īpašībām un dekoratīvu veiktspēju vai lielāku uzsvaru uz dekoratīvu veiktspēju, klienti parasti nepieņem šo defektu, it īpaši ar robainiem defektiem, kas ir, kas ir nekonsekvents ar atšķirīgo fona krāsu.
Lai analizētu raupju daļiņu veidošanās mehānismu, tika analizēta defektu vietu morfoloģija un sastāvs dažādās sakausējuma sastāvos un ekstrūzijas procesos, kā arī salīdzināja atšķirības starp defektiem un matricu. Tika izvirzīts saprātīgs risinājums, lai efektīvi atrisinātu rupjas daļiņas, un tika veikts izmēģinājuma pārbaude.
Lai atrisinātu profilu bedrēšanas defektus, ir jāsaprot bedres defektu veidošanās mehānisms. Ekstrūzijas procesa laikā alumīnija pielipšana pie darba jostas ir galvenais cēlonis, kas izriet no ekstrudētu alumīnija materiālu virsmas. Tas notiek tāpēc, ka alumīnija ekstrūzijas procesu veic augstā temperatūrā aptuveni 450 ° C. Ja tiek pievienota deformācijas siltuma un berzes siltuma ietekme, metāla temperatūra būs augstāka, kad tas izplūst no die cauruma. Kad produkts izplūst no riešanas cauruma, augstas temperatūras dēļ ir parādība ar alumīnija pielipšanu starp metālu un pelējuma darba jostu.
Šīs saites forma bieži ir: atkārtots sasaistes process - asarošana - Līmēšana - atkal saplēsa, un produkts plūst uz priekšu, kā rezultātā produkta virsmas rodas daudzas mazas bedres.
Šī saistošā parādība ir saistīta ar tādiem faktoriem kā lietņu kvalitāte, pelējuma darba jostas virsmas stāvoklis, ekstrūzijas temperatūra, ekstrūzijas ātrums, deformācijas pakāpe un metāla deformācijas izturība.
1 testa materiāli un metodes
Veicot provizoriskus pētījumus, mēs uzzinājām, ka tādi faktori kā metalurģiskā tīrība, pelējuma statuss, ekstrūzijas process, sastāvdaļas un ražošanas apstākļi var ietekmēt virsmas raupju daļiņas. Pārbaudē, lai izspiestu vienu un to pašu sekciju, tika izmantoti divi sakausējuma stieņi - 6005A un 6060. Rūpēto daļiņu pozīciju morfoloģija un sastāvs tika analizēts, izmantojot tiešu lasīšanas spektrometru un SEM noteikšanas metodi, un salīdzināja ar apkārtējo parasto matricu.
Lai skaidri atšķirtu divu pitu un daļiņu defektu morfoloģiju, tos definē šādi:
(1) Putted defekti vai vilkšanas defekti ir sava veida punktu defekts, kas ir neregulārs kurkuļiem līdzīgs vai punktu līdzīgs skrāpējuma defekts, kas parādās uz profila virsmas. Defekts sākas no skrāpējuma joslas un beidzas ar defektu nokristu, sakrājoties metāla pupiņās skrāpējuma līnijas galā. Ar robotā defekta lielumu parasti ir 1-5 mm, un pēc oksidācijas apstrādes tas kļūst tumši melns, kas galu galā ietekmē profila izskatu, kā parādīts sarkanajā lokā 1. attēlā.
(2) Virsmas daļiņas sauc arī par metāla pupiņām vai adsorbcijas daļiņām. Alumīnija sakausējuma profila virsma ir piestiprināta ar sfēriskiem pelēcīgi melnu cietā metāla daļiņām, un tai ir vaļīga struktūra. Ir divu veidu alumīnija sakausējuma profili: tie, kurus var noslaucīt, un tos, kurus nevar noslaucīt. Izmērs parasti ir mazāks par 0,5 mm, un tas jūtas rupjš. Priekšējā daļā nav skrāpējumu. Pēc oksidācijas tas daudz neatšķiras no matricas, kā parādīts dzeltenajā lokā 1. attēlā.
2 Testa rezultāti un analīze
2.1 Virsmas vilkšanas defekti
2. attēlā parādīta vilkšanas defekta mikrostruktūras morfoloģija uz 6005A sakausējuma virsmas. Pulcēšanas priekšējā daļā ir pakāpeniski skrambas, un tās beidzas ar sakrautiem mezgliņiem. Pēc mezgliņu parādīšanās virsma atgriežas normālā stāvoklī. Roughing defekta atrašanās vieta nav gluda pret pieskārienu, tai ir asa, satracināta sajūta, un tā pielīp vai uzkrājas uz profila virsmas. Izmantojot ekstrūzijas testu, tika novērots, ka 6005A un 6060 ekstrudētu profilu vilkšanas morfoloģija ir līdzīga, un produkta astes gals ir vairāk nekā galvas gals; Atšķirība ir tā, ka kopējais vilkšanas izmērs 6005A ir mazāks un skrāpējumu dziļums ir novājināts. Tas var būt saistīts ar izmaiņām sakausējuma sastāvā, liešanas stieņa stāvoklī un pelējuma apstākļos. Novērots zem 100x, vilkšanas laukuma priekšējā galā ir acīmredzamas skrāpējumu zīmes, kas ir iegarena gar ekstrūzijas virzienu, un galīgo mezgliņu daļiņu forma ir neregulāra. 500X pievelkamās virsmas priekšējā galā ir pakāpēm līdzīgas skrambas gar ekstrūzijas virzienu (šī defekta izmērs ir aptuveni 120 μm), un astes galā uz mezglainajām daļiņām ir acīmredzamas kraušanas zīmes.
Lai analizētu vilkšanas cēloņus, tika izmantoti tiešu nolasīšanas spektrometrs un EDX, lai veiktu komponentu analīzi trīs sakausējumu komponentu defektu vietās un matricā. 1. tabulā parādīti 6005A profila testa rezultāti. EDX rezultāti rāda, ka vilkšanas daļiņu kraušanas stāvokļa sastāvs būtībā ir līdzīgs matricas veidam. Turklāt dažas smalkas piemaisījumu daļiņas tiek uzkrātas vilkšanas defektā un ap to, un piemaisījumu daļiņas satur C, O (vai CL) vai Fe, Si un S.
6005A smalkās oksidēto ekstrudēto profilu raupju defektu analīze parāda, ka vilkšanas daļiņu izmērs ir lielas (1-5 mm), virsma lielākoties ir sakrauta, un priekšējā daļā ir pakāpeniski skrāpējumi; Kompozīcija ir tuvu AL matricai, un ap to būs neviendabīgas fāzes, kas satur Fe, Si, C un O. Tas parāda, ka trīs sakausējumu vilkšanas veidošanās mehānisms ir vienāds.
Ekstrūzijas procesa laikā metāla plūsmas berze palielinās pelējuma darba jostas temperatūru, veidojot “lipīgu alumīnija slāni” pie darba jostas ieejas griešanas malas. Tajā pašā laikā pārmērīgi Si un citi elementi, piemēram, MN un CR alumīnija sakausējumā, ir viegli veidot cietus risinājumus ar Fe, kas veicinās “lipīga alumīnija slāņa” veidošanos pie pelējuma darba zonas ieejas.
Kad metāls plūst uz priekšu un berzē pret darba jostu, noteiktā stāvoklī notiek nepārtraukta savienojošās saites saistīšanas fenomens, liekot metālam nepārtraukti uzlikt šajā stāvoklī. Kad daļiņas palielinās līdz noteiktajam izmēram, tās novilks ar plūstošu produktu un veidos skrāpju zīmes uz metāla virsmas. Tas paliks uz metāla virsmas un veidos vilkšanas daļiņas skrāpējuma galā. Tāpēc var uzskatīt, ka raupju daļiņu veidošanās galvenokārt ir saistīta ar alumīnija pielipšanu pie pelējuma darba jostas. Neviendabīgās fāzes, kas sadalītas ap to, var rasties no eļļas, oksīdu vai putekļu daļiņu, kā arī piemaisījumiem, ko rada raupja virsma.
Tomēr 6005A testa rezultātu vilkmes skaits ir mazāks, un pakāpe ir vieglāka. No vienas puses, tas ir saistīts ar famferingu pie pelējuma darba jostas izejas un rūpīgas darba jostas pulēšanas, lai samazinātu alumīnija slāņa biezumu; No otras puses, tas ir saistīts ar lieko SI saturu.
Saskaņā ar tiešās lasīšanas spektrālā sastāva rezultātiem var redzēt, ka papildus SI apvienojumā ar Mg Mg2SI atlikušā Si parādās vienkāršas vielas formā.
2.2. Mazas daļiņas uz virsmas
Vizuālās pārbaudes laikā ar zemu magnationu daļiņas ir mazas (≤0,5 mm), nav gludas pret pieskārienu, tām ir asa sajūta un pielipt profila virsmai. Novērots zem 100X, mazas daļiņas uz virsmas ir nejauši sadalītas, un virsmai ir piestiprinātas maza izmēra daļiņas neatkarīgi no tā, vai ir skrambas vai nē;
500x, neatkarīgi no tā, vai uz virsmas ir acīmredzamas skrambas ekstrūzijas virzienā, daudzas daļiņas joprojām ir piestiprinātas, un daļiņu izmēri mainās. Lielākais daļiņu izmērs ir aptuveni 15 μm, un mazās daļiņas ir aptuveni 5 μm.
Izmantojot 6060 sakausējuma virsmas daļiņu un neskartas matricas sastāva analīzi, daļiņas galvenokārt sastāv no O, C, Si un Fe elementiem, un alumīnija saturs ir ļoti zems. Gandrīz visas daļiņas satur O un C elementus. Katras daļiņas sastāvs ir nedaudz atšķirīgs. Starp tām A daļiņas ir tuvu 10 μM, kas ir ievērojami augstāka nekā matricas SI, Mg un O; C daļiņās Si, O un CL acīmredzami ir augstāki; Daļiņas D un F satur augstu Si, O un NA; Daļiņas E satur Si, Fe un O; H daļiņas ir FE saturoši savienojumi. 6060 daļiņu rezultāti ir līdzīgi tam, bet, tā kā Si un Fe saturs pats 6060 ir zems, arī atbilstošais Si un Fe saturs virsmas daļiņās ir zems; C saturs 6060 daļiņās ir salīdzinoši zems.
Virsmas daļiņas var nebūt vienas mazas daļiņas, bet tās var būt arī daudzu mazu daļiņu agregāciju veidā ar dažādām formām, un dažādu elementu masas procenti dažādās daļiņās ir atšķirīgi. Tiek uzskatīts, ka daļiņas galvenokārt sastāv no diviem veidiem. Viens no tiem ir nogulsnes, piemēram, Alfesi un Elemental Si, kas rodas no augstas kausēšanas punkta piemaisījumu fāzēm, piemēram, Feal3 vai Alfesi (MN), vai ekstrūzijas procesa laikā izgulsnējas vai nogulsnējas. Otra ir piekritīgas svešas vielas.
2.3 Virsmas raupjuma ietekme
Pārbaudes laikā tika konstatēts, ka 6005A cast stieņa virsmas aizmugurējā virsma ir raupja un iekrāsota ar putekļiem. Vietējās vietās bija divi lietie stieņi ar visdziļākajām pagrieziena instrumenta atzīmēm, kas atbilda ievērojamam vilkšanas skaita palielināšanai pēc ekstrūzijas, un vienas vilkmes lielums bija lielāks, kā parādīts 7. attēlā.
6005A cast stienim nav virpu, tāpēc virsmas nelīdzenums ir zems un vilkšanas skaits ir samazināts. Turklāt, tā kā nav pārmērīga griešanas šķidruma, kas piestiprināts pie liešanas stieņa virpu zīmēm, tiek samazināts C saturs attiecīgajās daļiņās. Ir pierādīts, ka pagrieziena zīmes uz liešanas stieņa virsmas zināmā mērā saasinās vilkšanu un daļiņu veidošanos.
3 diskusija
(1) Pavelkšanas defektu komponenti būtībā ir tādi paši kā matricā. Tās ir svešas daļiņas, veca āda uz stīdes virsmas un citi piemaisījumi, kas ekstrūzijas procesa laikā uzkrājas ekstrūzijas mucas sienā vai pelējuma mirušajā laukumā, kas tiek nogādāti metāla virsmā vai alumīnija slānī, kas darbojas ar veidnes alumīnija slāni josta Tā kā produkts plūst uz priekšu, tiek izraisītas virsmas skrambas, un, kad produkts uzkrājas noteiktā izmērā, produkts tiek izvests, lai veidotu vilkšanu. Pēc oksidācijas vilkšana tika korozēta, un tā lielā izmēra dēļ tur bija bedrē līdzīgi defekti.
(2) Virsmas daļiņas dažreiz parādās kā atsevišķas mazas daļiņas un dažreiz tās pastāv apkopotā formā. Viņu sastāvs acīmredzami atšķiras no matricas, un galvenokārt satur O, C, Fe un Si elementus. Dažās daļiņās dominē O un C elementi, un dažās daļās dominē O, C, Fe un Si. Tāpēc tiek secināts, ka virsmas daļiņas nāk no diviem avotiem: viena ir nogulsnes, piemēram, Alfesi un elementārā Si, un piemaisījumi, piemēram, O un C, tiek pielīmēti uz virsmas; Otra ir piekritīgas svešas vielas. Daļiņas tiek korozētas pēc oksidācijas. Mazā izmēra dēļ tiem nav vai ir maz ietekmes uz virsmu.
(3) Daļiņas, kas bagātas ar C un O elementiem, galvenokārt nāk no eļļas, putekļu, augsnes, gaisa utt., Kas pielipušas līdz lietņu virsmai. Galvenās smēreļļas sastāvdaļas ir c, o, h, s utt., Un putekļu un augsnes galvenā sastāvdaļa ir SiO2. Virsmas daļiņu O saturs parasti ir augsts. Tā kā daļiņas atrodas augstas temperatūras stāvoklī tūlīt pēc darba jostas iziešanas, un, ņemot vērā lielo specifisko daļiņu virsmas laukumu, tās viegli adsorbē O atomus un izraisa oksidāciju pēc saskares ar gaisu, kā rezultātā tiek iegūts augstāks O saturs nekā matrica.
(4) Fe, Si utt. Galvenokārt nāk no oksīdiem, veca mēroga un piemaisījumu fāzēm lietā (augsta kušanas temperatūra vai otrā fāze, ko homogenizācija nav pilnībā novērsta). FE elements ir cēlies no Fe alumīnija lietojumos, veidojot augstas kušanas temperatūras piemaisījumu fāzes, piemēram, Feal3 vai Alfesi (MN), kuras homogenizācijas procesā nevar izšķīdināt cietā šķīdumā vai arī nav pilnībā pārveidots; Si pastāv alumīnija matricā Mg2SI vai sixtatated Si šķīduma formā liešanas procesā. Karstā stieņa karsta ekstrūzijas procesa laikā pārmērīgs Si var izgulsnēties. Si šķīdība alumīnijā ir 0,48% pie 450 ° C un 0,8% (masas%) 500 ° C temperatūrā. Pārmērīgais Si saturs 6005 ir aptuveni 0,41%, un izgulsnētā Si var būt agregācija un nokrišņi, ko izraisa koncentrācijas svārstības.
(5) Galvenais vilkšanas iemesls ir alumīnija pielipšana pie pelējuma darba jostas. Ekstrūzijas die ir augstas temperatūras un augsta spiediena vide. Metāla plūsmas berze palielinās veidnes darba jostas temperatūru, veidojot “lipīgu alumīnija slāni” pie darba jostas ieejas griešanas malas.
Tajā pašā laikā pārmērīgi Si un citi elementi, piemēram, MN un CR alumīnija sakausējumā, ir viegli veidot cietus risinājumus ar Fe, kas veicinās “lipīga alumīnija slāņa” veidošanos pie pelējuma darba zonas ieejas. Metāls, kas plūst caur “lipīgo alumīnija slāni”, pieder pie iekšējās berzes (bīdāmā bīde metāla iekšpusē). Metāls deformējas un sacietē iekšējās berzes dēļ, kas veicina pamatā esošo metālu un veidni, lai saliktu kopā. Tajā pašā laikā pelējuma darba josta spiediena dēļ tiek deformēta trompetes formā, un lipīgais alumīnijs, ko veido darba jostas griešanas malas daļa, saskaras ar profilu, ir līdzīgs pagrieziena instrumenta griešanai.
Lipīga alumīnija veidošanās ir dinamisks augšanas un izliešanas process. Profils pastāvīgi izved daļiņas. Aizveriet profila virsmu, veidojot vilkšanas defektus. Ja tā izplūst tieši no darba jostas un uzreiz tiek adsorbēta uz profila virsmas, mazās daļiņas, kas termiski pielīmētas uz virsmas, sauc par “adsorbcijas daļiņām”. Ja dažas daļiņas salauzīs ekstrudētais alumīnija sakausējums, dažas daļiņas, ejot cauri darba jostai, pielīmēs pie darba jostas virsmas, izraisot skrambas uz profila virsmas. Astes gals ir sakrauta alumīnija matrica. Kad darba jostas vidū ir daudz alumīnija (saite ir spēcīga), tas saasinās virsmas skrāpējumus.
(6) Ekstrūzijas ātrumam ir liela ietekme uz vilkšanu. Ekstrūzijas ātruma ietekme. Ciktāl tas attiecas uz izsekoto 6005 sakausējumu, ekstrūzijas ātrums palielinās testa diapazonā, izejas temperatūra paaugstinās, un virsmas vilkšanas daļiņu skaits palielinās un kļūst smagāks, palielinoties mehāniskajām līnijām. Ekstrūzijas ātrumam jābūt pēc iespējas stabilam, lai izvairītos no pēkšņas ātruma izmaiņām. Pārmērīgs ekstrūzijas ātrums un augsta izejas temperatūra palielinās berzi un nopietnu daļiņu vilkšanu. Īpašajam ekstrūzijas ātruma ietekmes mehānismam uz vilkšanas parādību nepieciešama turpmāka uzraudzība un pārbaude.
(7) Svarīgs faktors, kas ietekmē vilkšanas daļiņas, ir arī lomas stieņa virsmas kvalitāte. Lomās stieņa virsma ir raupja, ar zāģiem, eļļas traipiem, putekļiem, koroziju utt., Tas viss palielina vilkšanas daļiņu tendenci.
4 Secinājums
1) vilkšanas defektu sastāvs atbilst matricas veidam; Daļiņu stāvokļa sastāvs acīmredzami atšķiras no matricas sastāva, galvenokārt saturot O, C, Fe un Si elementus.
(2) Daļiņu defektu vilkšanu galvenokārt izraisa alumīnija pielipšana pie pelējuma darba jostas. Visi faktori, kas veicina alumīnija pielipšanu pie pelējuma darba jostas, izraisīs vilkšanas defektus. Par priekšnoteikumu nodrošināt lieta stieņa kvalitāti, vilkšanas daļiņu veidošanai nav tiešas ietekmes uz sakausējuma sastāvu.
(3) Pareiza vienmērīga uguns attieksme ir labvēlīga virsmas vilkšanas samazināšanai.
Pasta laiks: 2010. gada septembris
