Sa panahon ng proseso ng extrusion ng aluminyo haluang metal na mga extruded na materyales, lalo na ang mga profile ng aluminyo, ang isang "pag -pitting" na depekto ay madalas na nangyayari sa ibabaw. Ang mga tiyak na pagpapakita ay kasama ang napakaliit na mga bukol na may iba't ibang mga density, tailing, at halata na pakiramdam ng kamay, na may isang spiky na pakiramdam. Matapos ang oksihenasyon o paggamot sa ibabaw ng electrophoretic, madalas silang lumilitaw bilang mga itim na butil na sumusunod sa ibabaw ng produkto.
Sa paggawa ng extrusion ng mga profile ng malalaking seksyon, ang depekto na ito ay mas malamang na magaganap dahil sa impluwensya ng istraktura ng ingot, temperatura ng extrusion, bilis ng extrusion, pagiging kumplikado ng amag, atbp. Karamihan sa mga pinong mga partikulo ng mga pitted defect ay maaaring alisin sa panahon ng Ang proseso ng pagpapanggap sa ibabaw ng profile, lalo na ang proseso ng alkali etching, habang ang isang maliit na bilang ng mga malalaking sukat, matatag na sumunod na mga particle ay nananatili sa ibabaw ng profile, na nakakaapekto sa kalidad ng hitsura ng panghuling produkto.
Sa mga ordinaryong produkto ng profile ng pintuan at window, karaniwang tinatanggap ng mga customer ang mga menor de edad na mga depekto, ngunit para sa mga pang -industriya na profile na nangangailangan ng pantay na diin sa mga mekanikal na katangian at pandekorasyon na pagganap o higit na diin sa pandekorasyon na pagganap, sa pangkalahatan ay hindi tinatanggap ng mga customer ang depekto na ito, lalo na ang mga pitted defect na hindi naaayon sa iba't ibang kulay ng background.
Upang pag -aralan ang mekanismo ng pagbuo ng mga magaspang na partikulo, ang morpolohiya at komposisyon ng mga lokasyon ng depekto sa ilalim ng iba't ibang mga komposisyon ng haluang metal at mga proseso ng extrusion ay nasuri, at ang mga pagkakaiba sa pagitan ng mga depekto at matrix ay inihambing. Ang isang makatwirang solusyon upang epektibong malutas ang magaspang na mga particle ay ipinasa, at isang pagsubok sa pagsubok ay isinasagawa.
Upang malutas ang mga pitting depekto ng mga profile, kinakailangan upang maunawaan ang mekanismo ng pagbuo ng mga depekto sa pag -pitting. Sa panahon ng proseso ng extrusion, ang aluminyo na nakadikit sa die working belt ay ang pangunahing sanhi ng pag -pitting ng mga depekto sa ibabaw ng mga extruded na materyales na aluminyo. Ito ay dahil ang proseso ng extrusion ng aluminyo ay isinasagawa sa isang mataas na temperatura na halos 450 ° C. Kung ang mga epekto ng init ng pagpapapangit at init ng alitan ay idinagdag, ang temperatura ng metal ay magiging mas mataas kapag dumadaloy ito sa butas ng mamatay. Kapag ang produkto ay dumadaloy sa labas ng butas ng mamatay, dahil sa mataas na temperatura, mayroong isang kababalaghan ng aluminyo na nakadikit sa pagitan ng metal at ng amag na gumaganang sinturon.
Ang anyo ng bonding na ito ay madalas: isang paulit -ulit na proseso ng pag -bonding - luha - bonding - luha muli, at ang produkto ay dumadaloy pasulong, na nagreresulta sa maraming maliliit na hukay sa ibabaw ng produkto.
Ang kababalaghan na ito ay nauugnay sa mga kadahilanan tulad ng kalidad ng INGOT, ang kondisyon ng ibabaw ng amag na gumaganang sinturon, temperatura ng extrusion, bilis ng extrusion, antas ng pagpapapangit, at paglaban ng pagpapapangit ng metal.
1 Mga materyales sa pagsubok at pamamaraan
Sa pamamagitan ng paunang pananaliksik, nalaman namin na ang mga kadahilanan tulad ng metalurhiko kadalisayan, katayuan ng amag, proseso ng extrusion, sangkap, at mga kondisyon ng produksyon ay maaaring makaapekto sa ibabaw ng mga partikulo na pang -ibabaw. Sa pagsubok, dalawang haluang metal na rod, 6005A at 6060, ay ginamit upang i -extrud ang parehong seksyon. Ang morpolohiya at komposisyon ng mga posisyon ng magaspang na butil ay nasuri sa pamamagitan ng direktang pagbabasa ng spectrometer at mga pamamaraan ng pagtuklas ng SEM, at inihambing sa nakapalibot na normal na matrix.
Upang malinaw na makilala ang morpolohiya ng dalawang mga depekto ng mga pitted at particle, tinukoy ang mga ito bilang mga sumusunod:
) Ang depekto ay nagsisimula mula sa guhit ng gasgas at nagtatapos sa pagbagsak ng depekto, na naipon sa mga metal beans sa dulo ng linya ng simula. Ang laki ng pitted defect sa pangkalahatan ay 1-5mm, at lumiliko ang madilim na itim pagkatapos ng paggamot sa oksihenasyon, na sa huli ay nakakaapekto sa hitsura ng profile, tulad ng ipinapakita sa pulang bilog sa Larawan 1.
(2) Ang mga particle ng ibabaw ay tinatawag ding metal beans o mga particle ng adsorption. Ang ibabaw ng profile ng haluang metal na aluminyo ay nakalakip na may spherical grey-black hard metal particle at may maluwag na istraktura. Mayroong dalawang uri ng mga profile ng haluang metal na aluminyo: ang mga maaaring mapawi at ang mga hindi maaaring mapawi. Ang laki ay karaniwang mas mababa sa 0.5mm, at nakakaramdam ito ng magaspang sa pagpindot. Walang gasgas sa harap na seksyon. Pagkatapos ng oksihenasyon, hindi ito naiiba sa matrix, tulad ng ipinapakita sa dilaw na bilog sa Larawan 1.
2 Mga Resulta ng Pagsubok at Pagtatasa
2.1 ibabaw ng paghila ng mga depekto
Ipinapakita ng Figure 2 ang microstructural morphology ng paghila ng depekto sa ibabaw ng 6005A haluang metal. Mayroong mga hakbang na tulad ng mga gasgas sa harap na bahagi ng paghila, at nagtatapos sila sa mga nakasalansan na nodules. Matapos lumitaw ang mga nodules, ang ibabaw ay bumalik sa normal. Ang lokasyon ng roughening defect ay hindi makinis sa pagpindot, may isang matalim na madulas na pakiramdam, at sumunod o nag -iipon sa ibabaw ng profile. Sa pamamagitan ng pagsubok ng extrusion, napansin na ang paghila ng morpolohiya ng 6005A at 6060 na mga extruded na profile ay magkatulad, at ang dulo ng buntot ng produkto ay higit pa sa pagtatapos ng ulo; Ang pagkakaiba ay ang pangkalahatang laki ng paghila ng 6005A ay mas maliit at ang lalim ng simula ay humina. Maaaring nauugnay ito sa mga pagbabago sa komposisyon ng haluang metal, estado ng rod rod, at mga kondisyon ng amag. Naobserbahan sa ilalim ng 100x, may mga malinaw na marka ng gasgas sa harap na dulo ng lugar ng paghila, na pinahaba kasama ang direksyon ng extrusion, at ang hugis ng pangwakas na mga partikulo ng nodule ay hindi regular. Sa 500x, ang harap na dulo ng paghila sa ibabaw ay may mga step-like scratches sa kahabaan ng direksyon ng extrusion (ang laki ng depekto na ito ay halos 120 μm), at may malinaw na mga marka ng pag-stack sa mga nodular na mga particle sa dulo ng buntot.
Upang pag -aralan ang mga sanhi ng paghila, direktang pagbabasa ng spectrometer at EDX ay ginamit upang magsagawa ng pagsusuri ng sangkap sa mga lokasyon ng depekto at matrix ng tatlong mga sangkap na haluang metal. Ipinapakita sa talahanayan 1 ang mga resulta ng pagsubok ng profile ng 6005A. Ang mga resulta ng EDX ay nagpapakita na ang komposisyon ng posisyon ng pag -stack ng paghila ng mga particle ay karaniwang katulad ng sa matrix. Bilang karagdagan, ang ilang mga pinong mga particle ng karumihan ay naipon sa loob at sa paligid ng paghila ng depekto, at ang mga particle ng karumihan ay naglalaman ng C, O (o CL), o Fe, Si, at S.
Ang pagtatasa ng mga nakagaganyak na depekto ng 6005A pinong mga oxidized extruded profile ay nagpapakita na ang mga paghila ng mga particle ay malaki sa laki (1-5mm), ang ibabaw ay karamihan ay nakasalansan, at may mga hakbang na tulad ng mga hakbang sa harap na seksyon; Ang komposisyon ay malapit sa AL matrix, at magkakaroon ng mga heterogenous phase na naglalaman ng Fe, Si, C, at O na ipinamamahagi sa paligid nito. Ipinapakita nito na ang paghila ng mekanismo ng pagbuo ng tatlong haluang metal ay pareho.
Sa panahon ng proseso ng extrusion, ang friction ng daloy ng metal ay magiging sanhi ng pagtaas ng temperatura ng amag na nagtatrabaho belt, na bumubuo ng isang "malagkit na layer ng aluminyo" sa pagputol ng gilid ng nagtatrabaho na sinturon. Kasabay nito, ang labis na Si at iba pang mga elemento tulad ng MN at CR sa haluang metal na aluminyo ay madaling bumuo ng mga kapalit na solidong solusyon sa FE, na magsusulong ng pagbuo ng isang "malagkit na layer ng aluminyo" sa pasukan ng amag na nagtatrabaho zone.
Habang ang metal ay dumadaloy pasulong at kuskusin laban sa sinturon ng trabaho, ang isang gantimpala na kababalaghan ng patuloy na pag-bonding-bonding-bonding ay nangyayari sa isang tiyak na posisyon, na nagiging sanhi ng metal na patuloy na superimpose sa posisyon na ito. Kapag ang mga particle ay tumaas sa isang tiyak na sukat, ito ay hilahin ng dumadaloy na produkto at bumubuo ng mga marka ng gasgas sa ibabaw ng metal. Ito ay mananatili sa ibabaw ng metal at bumubuo ng paghila ng mga particle sa dulo ng gasgas. Dahil dito, maaari itong isaalang -alang na ang pagbuo ng mga roughened particle ay pangunahing nauugnay sa aluminyo na nakadikit sa belt na gumaganang belt. Ang mga heterogenous phase na ipinamamahagi sa paligid nito ay maaaring magmula sa pagpapadulas ng langis, mga oxides o mga particle ng alikabok, pati na rin ang mga impurities na dinala ng magaspang na ibabaw ng ingot.
Gayunpaman, ang bilang ng mga paghila sa 6005A na mga resulta ng pagsubok ay mas maliit at ang degree ay mas magaan. Sa isang banda, ito ay dahil sa chamfering sa exit ng amag na nagtatrabaho belt at ang maingat na buli ng gumaganang sinturon upang mabawasan ang kapal ng layer ng aluminyo; Sa kabilang banda, nauugnay ito sa labis na nilalaman ng SI.
Ayon sa direktang pagbabasa ng mga resulta ng komposisyon ng pagbabasa, makikita na bilang karagdagan sa SI na sinamahan ng MG Mg2Si, ang natitirang SI ay lilitaw sa anyo ng isang simpleng sangkap.
2.2 Maliit na mga partikulo sa ibabaw
Sa ilalim ng mababang-magnification visual inspeksyon, ang mga particle ay maliit (≤0.5mm), hindi makinis sa pagpindot, magkaroon ng isang matalim na pakiramdam, at sumunod sa ibabaw ng profile. Naobserbahan sa ilalim ng 100x, ang mga maliliit na partikulo sa ibabaw ay sapalarang ipinamamahagi, at may mga maliit na laki ng mga particle na nakakabit sa ibabaw kahit na kung may mga gasgas o hindi;
Sa 500x, kahit na kung may mga halatang hakbang na tulad ng mga gasgas sa ibabaw kasama ang direksyon ng extrusion, maraming mga partikulo ang nakakabit pa, at ang mga sukat ng butil ay nag-iiba. Ang pinakamalaking laki ng butil ay tungkol sa 15 μm, at ang maliit na mga particle ay halos 5 μm.
Sa pamamagitan ng pagsusuri ng komposisyon ng 6060 haluang metal na mga particle ng ibabaw at ang buo na matrix, ang mga particle ay pangunahing binubuo ng mga elemento ng O, C, Si, at Fe, at ang nilalaman ng aluminyo ay napakababa. Halos lahat ng mga particle ay naglalaman ng mga elemento ng O at C. Ang komposisyon ng bawat butil ay bahagyang naiiba. Kabilang sa mga ito, ang A particle ay malapit sa 10 μm, na kung saan ay makabuluhang mas mataas kaysa sa matrix Si, Mg, at O; Sa mga particle ng C, ang SI, O, at CL ay malinaw na mas mataas; Ang mga partikulo D at F ay naglalaman ng mataas na Si, O, at na; Ang mga particle e ay naglalaman ng Si, Fe, at O; Ang mga particle ay ang mga compound na naglalaman ng FE. Ang mga resulta ng 6060 na mga particle ay katulad nito, ngunit dahil ang nilalaman ng Si at Fe sa 6060 mismo ay mababa, ang kaukulang mga nilalaman ng Si at Fe sa mga particle ng ibabaw ay mababa rin; Ang nilalaman ng C sa 6060 na mga particle ay medyo mababa.
Ang mga particle ng ibabaw ay maaaring hindi isang maliit na maliit na partikulo, ngunit maaari ring umiiral sa anyo ng mga pagsasama -sama ng maraming maliliit na partikulo na may iba't ibang mga hugis, at ang mga porsyento ng masa ng iba't ibang mga elemento sa iba't ibang mga particle ay nag -iiba. Ito ay pinaniniwalaan na ang mga particle ay pangunahing binubuo ng dalawang uri. Ang isa ay nag -uumpisa tulad ng alfesi at elemental Si, na nagmula sa mataas na mga phase ng pagkatunaw na punto ng pagkawasak tulad ng Feal3 o alfesi (MN) sa ingot, o pag -ubos ng mga phase sa panahon ng proseso ng extrusion. Ang iba pa ay sumunod sa dayuhang bagay.
2.3 Epekto ng pagkamagaspang sa ibabaw ng ingot
Sa panahon ng pagsubok, natagpuan na ang likurang ibabaw ng 6005A cast rod lathe ay magaspang at may mantsa ng alikabok. Mayroong dalawang mga rod rod na may pinakamalalim na mga marka ng tool sa pag -on sa mga lokal na lokasyon, na tumutugma sa isang makabuluhang pagtaas sa bilang ng mga paghila pagkatapos ng extrusion, at ang laki ng isang solong paghila ay mas malaki, tulad ng ipinapakita sa Larawan 7.
Ang 6005A cast rod ay walang lathe, kaya ang pagkamagaspang sa ibabaw ay mababa at ang bilang ng mga paghila ay nabawasan. Bilang karagdagan, dahil walang labis na pagputol ng likido na nakakabit sa mga marka ng lathe ng cast rod, nabawasan ang nilalaman ng C sa kaukulang mga particle. Napatunayan na ang mga marka ng pag -on sa ibabaw ng cast rod ay magpapalubha ng paghila at pagbuo ng butil sa isang tiyak na lawak.
3 talakayan
(1) Ang mga sangkap ng paghila ng mga depekto ay karaniwang pareho sa mga matrix. Ito ay ang mga dayuhang partikulo, lumang balat sa ibabaw ng ingot at iba pang mga impurities na naipon sa pader ng extrusion bariles o ang patay na lugar ng amag sa panahon ng proseso ng extrusion, na dinala sa ibabaw ng metal o ang layer ng aluminyo ng amag na gumagana sinturon Habang dumadaloy ang produkto, ang mga gasgas sa ibabaw ay sanhi, at kapag ang produkto ay naipon sa isang tiyak na sukat, kinuha ito ng produkto upang mabuo ang paghila. Matapos ang oksihenasyon, ang paghila ay na-corrode, at dahil sa malaking sukat nito, mayroong mga depekto na tulad ng hukay.
(2) Ang mga particle ng ibabaw ay lilitaw bilang solong maliit na mga particle, at kung minsan ay umiiral sa pinagsama -samang form. Ang kanilang komposisyon ay malinaw na naiiba mula sa matrix, at higit sa lahat ay naglalaman ng mga elemento ng O, C, Fe, at SI. Ang ilan sa mga particle ay pinangungunahan ng mga elemento ng O at C, at ang ilang mga partikulo ay pinangungunahan ng O, C, Fe, at SI. Samakatuwid, inilarawan na ang mga particle ng ibabaw ay nagmula sa dalawang mapagkukunan: ang isa ay umuusbong tulad ng alfesi at elemental Si, at ang mga impurities tulad ng O at C ay sinunod sa ibabaw; Ang iba pa ay sumunod sa dayuhang bagay. Ang mga particle ay na -corroded ang layo pagkatapos ng oksihenasyon. Dahil sa kanilang maliit na sukat, wala silang o kaunting epekto sa ibabaw.
(3) Ang mga partikulo na mayaman sa mga elemento ng C at O higit sa lahat ay nagmula sa pagpapadulas ng langis, alikabok, lupa, hangin, atbp. Ang mga pangunahing sangkap ng langis ng lubricating ay C, O, H, S, atbp, at ang pangunahing sangkap ng alikabok at lupa ay siO2. Ang O nilalaman ng mga particle ng ibabaw ay karaniwang mataas. Dahil ang mga particle ay nasa isang mataas na estado ng temperatura kaagad pagkatapos umalis sa nagtatrabaho sinturon, at dahil sa malaking tiyak na lugar ng ibabaw ng nilalaman kaysa sa matrix.
. Ang elemento ng FE ay nagmula mula sa Fe sa mga ingot ng aluminyo, na bumubuo ng mataas na mga phase ng pagkatunaw ng point point tulad ng Feal3 o Alfesi (MN), na hindi maaaring matunaw sa solidong solusyon sa panahon ng proseso ng homogenization, o hindi ganap na na -convert; Ang SI ay umiiral sa aluminyo matrix sa anyo ng MG2SI o isang supersaturated solidong solusyon ng Si sa panahon ng proseso ng paghahagis. Sa panahon ng mainit na proseso ng extrusion ng cast rod, ang labis na Si ay maaaring umunlad. Ang solubility ng Si sa aluminyo ay 0.48% sa 450 ° C at 0.8% (wt%) sa 500 ° C. Ang labis na nilalaman ng SI sa 6005 ay tungkol sa 0.41%, at ang pinalawak na SI ay maaaring pagsasama -sama at pag -ulan na dulot ng pagbabagu -bago ng konsentrasyon.
(5) Ang aluminyo na nakadikit sa belt na gumaganang belt ay ang pangunahing sanhi ng paghila. Ang extrusion die ay isang mataas na temperatura at mataas na presyon ng kapaligiran. Ang friction ng daloy ng metal ay tataas ang temperatura ng gumaganang sinturon ng amag, na bumubuo ng isang "malagkit na layer ng aluminyo" sa pagputol ng gilid ng entrance ng gumaganang sinturon.
Kasabay nito, ang labis na Si at iba pang mga elemento tulad ng MN at CR sa haluang metal na aluminyo ay madaling bumuo ng mga kapalit na solidong solusyon sa FE, na magsusulong ng pagbuo ng isang "malagkit na layer ng aluminyo" sa pasukan ng amag na nagtatrabaho zone. Ang metal na dumadaloy sa pamamagitan ng "malagkit na aluminyo layer" ay kabilang sa panloob na alitan (sliding shear sa loob ng metal). Ang mga metal deform at hardens dahil sa panloob na alitan, na nagtataguyod ng pinagbabatayan na metal at amag na magkasama. Kasabay nito, ang amag na nagtatrabaho belt ay nababago sa isang hugis ng trumpeta dahil sa presyon, at ang malagkit na aluminyo na nabuo sa pamamagitan ng pagputol ng gilid ng bahagi ng gumaganang sinturon na nakikipag -ugnay sa profile ay katulad ng pagputol ng gilid ng isang tool na pag -on.
Ang pagbuo ng malagkit na aluminyo ay isang dynamic na proseso ng paglago at pagpapadanak. Ang mga partikulo ay patuloy na inilalabas ng profile.Adhere sa ibabaw ng profile, na bumubuo ng mga depekto sa paghila. Kung ito ay dumadaloy nang direkta sa labas ng sinturon ng trabaho at agad na na -adsorbed sa ibabaw ng profile, ang maliit na mga particle na thermally na sinunod sa ibabaw ay tinatawag na "adsorption particle". Kung ang ilang mga particle ay masisira sa pamamagitan ng extruded aluminyo haluang metal, ang ilang mga partikulo ay mananatili sa ibabaw ng sinturon ng trabaho kapag dumadaan sa sinturon ng trabaho, na nagiging sanhi ng mga gasgas sa ibabaw ng profile. Ang dulo ng buntot ay ang nakasalansan na aluminyo matrix. Kapag mayroong maraming aluminyo na natigil sa gitna ng sinturon ng trabaho (malakas ang bono), magpapalala ito sa mga gasgas sa ibabaw.
(6) Ang bilis ng extrusion ay may malaking impluwensya sa paghila. Ang impluwensya ng bilis ng extrusion. Bilang malayo sa sinusubaybayan na 6005 haluang metal ay nababahala, ang pagtaas ng bilis ng extrusion sa loob ng saklaw ng pagsubok, ang pagtaas ng temperatura ng outlet, at ang bilang ng mga paghila sa ibabaw ay nagdaragdag at nagiging mas mabigat habang tumataas ang mga linya ng mekanikal. Ang bilis ng extrusion ay dapat itago bilang matatag hangga't maaari upang maiwasan ang biglaang mga pagbabago sa bilis. Ang labis na bilis ng extrusion at temperatura ng mataas na outlet ay hahantong sa pagtaas ng alitan at malubhang paghila ng butil. Ang tiyak na mekanismo ng epekto ng bilis ng extrusion sa paghila ng kababalaghan ay nangangailangan ng kasunod na pag-follow-up at pag-verify.
(7) Ang kalidad ng ibabaw ng baras ng cast ay isang mahalagang kadahilanan na nakakaapekto sa mga paghila ng mga partikulo. Ang ibabaw ng baras ng cast ay magaspang, na may mga sawing burrs, mga mantsa ng langis, alikabok, kaagnasan, atbp., Lahat ng ito ay nagdaragdag ng pagkahilig ng paghila ng mga particle.
4 Konklusyon
(1) ang komposisyon ng paghila ng mga depekto ay naaayon sa matrix; Ang komposisyon ng posisyon ng butil ay malinaw na naiiba sa matrix, higit sa lahat na naglalaman ng mga elemento ng O, C, Fe, at SI.
(2) Ang paghila ng mga depekto ng butil ay pangunahing sanhi ng aluminyo na nakadikit sa belt na gumaganang belt. Ang anumang mga kadahilanan na nagtataguyod ng aluminyo na nakadikit sa amag na nagtatrabaho belt ay magiging sanhi ng paghila ng mga depekto. Sa saligan ng pagtiyak ng kalidad ng cast rod, ang henerasyon ng paghila ng mga particle ay walang direktang epekto sa komposisyon ng haluang metal.
(3) Ang wastong pantay na paggamot sa sunog ay kapaki -pakinabang sa pagbabawas ng paghila sa ibabaw.
Oras ng Mag-post: Sep-10-2024
