За време на процесот на екструзија на екструдирани материјали за алуминиумска легура, особено алуминиумски профили, на површината често се појавува „дефект“ на „пит“. Специфичните манифестации вклучуваат многу мали тумори со различна густина, опашка и очигледно чувство на рака, со шилесто чувство. По оксидацијата или електрофоретскиот третман на површината, тие често се појавуваат како црни гранули кои се придржуваат кон површината на производот.
Во производството на екструзија на профили од голем пресек, овој дефект е поголема веројатноста да се појави како резултат на влијанието на структурата на инго, температурата на истиснување, брзината на истиснување, сложеноста на мувла, итн. Повеќето од фините честички на дефектите на дефекти може да се отстранат за време на Процесот на предтретман на површината на профилот, особено процесот на алкално гравирање, додека мал број на големи, цврсто придржувани честички остануваат на површината на профилот, што влијае на квалитетот на изгледот на финалниот производ.
Во обичните производи за градење на врата и прозорци, клиентите генерално прифаќаат ситни дефекти, но за индустриските профили кои бараат еднаков акцент на механичките својства и декоративните перформанси или поголем акцент на декоративни перформанси, клиентите генерално не го прифаќаат овој дефект, особено загрозените дефекти кои се во спротивност со различната боја на позадината.
Со цел да се анализира механизмот за формирање на груби честички, беа анализирани морфологијата и составот на локациите на дефекти под различни композиции на легура и процеси на истиснување и беа споредени разликите помеѓу дефектите и матрицата. Беше изнесено разумно решение за ефикасно решавање на грубите честички и беше спроведен тест -тест.
За да се решат дефектите на профилите, неопходно е да се разбере механизмот за формирање на дефекти на пит. За време на процесот на екструзија, алуминиум што се држи до работниот појас на умирање е главната причина за дефекти на вртење на површината на екструдирани алуминиумски материјали. Ова е затоа што процесот на екструзија на алуминиум се спроведува на висока температура од околу 450 ° C. Ако се додадат ефектите од топлината на деформацијата и топлината на триење, температурата на металот ќе биде поголема кога ќе излезе од дупката за умирање. Кога производот излегува од дупката за умирање, поради високата температура, постои феномен на алуминиум што се држи помеѓу металот и работниот појас на калапот.
Формата на ова сврзување е често: повторен процес на сврзување - кинење - сврзување - повторно кинење, а производот тече напред, што резултира во многу мали јами на површината на производот.
Овој феномен на сврзување е поврзан со фактори како што се квалитетот на инготот, површинската состојба на работниот појас на мувлата, температурата на екструзија, брзината на истиснување, степенот на деформација и отпорноста на деформацијата на металот.
1 тест материјали и методи
Преку прелиминарни истражувања, научивме дека факторите како што се металуршка чистота, статус на мувла, процес на истиснување, состојки и услови на производство може да влијаат на честичките на површината. Во тестот, две легури, 6005a и 6060, беа користени за да се екструдира истиот дел. Морфологијата и составот на грубите позиции на честички беа анализирани преку методи за директно читање и методи за откривање на СЕМ и во споредба со околната нормална матрица.
Со цел јасно да се разликува морфологијата на двата дефекти на врзани и честички, тие се дефинирани на следниов начин:
(1) Намалените дефекти или дефектите за влечење е еден вид дефект на точка што е неправилен дефект на гребнатини слични на тадпол или точка, што се појавува на површината на профилот. Дефектот започнува од лентата за гребење и завршува со тоа што дефектот паѓа, акумулирајќи во метални грав на крајот на линијата за гребење. Големината на дефектот на врвот е генерално 1-5мм, и се претвора во темно црно по третманот со оксидација, што на крајот влијае на изгледот на профилот, како што е прикажано во црвениот круг на Слика 1.
(2) Површинските честички се нарекуваат и метални грав или честички на адсорпција. Површината на профилот на алуминиумска легура е прикачена со сферични сиво-црни тврди метални честички и има лабава структура. Постојат два вида профили на алуминиумска легура: оние што можат да се избришат и оние што не можат да бидат избришани. Големината е генерално помала од 0,5 мм, и се чувствува грубо на допир. Во предниот дел нема гребење. По оксидацијата, не е многу различно од матрицата, како што е прикажано во жолтиот круг на Слика 1.
2 Резултати и анализа на тестот
2.1 Дефекти за влечење на површината
На Слика 2 е прикажана микроструктурната морфологија на дефектот на влечење на површината на легурата 6005A. Во предниот дел од влечењето има гребнатини како чекор, и тие завршуваат со наредени нодули. Откако ќе се појават нодулите, површината се враќа во нормала. Локацијата на дефектот што се распаѓа не е мазна на допир, има остар трнливо чувство и се придржува или се акумулира на површината на профилот. Преку тестот за екструзија, забележано е дека влечечката морфологија од 6005A и 6060 екструдирани профили е слична, а крајот на опашката на производот е повеќе од крајот на главата; Разликата е во тоа што целокупната големина на влечење од 6005a е помала и длабочината на гребење е ослабена. Ова може да биде поврзано со промените во составот на легурата, состојбата на леата и условите на мувла. Набудувани под 100x, има очигледни ознаки за гребење на предниот крај на областа за влечење, што е издолжено по насоката на истиснување, а формата на конечните честички на нодулот е неправилен. На 500х, предниот крај на површината за влечење има чекори-како гребнатини по насоката на истиснување (големината на овој дефект е околу 120 μm), и има очигледни ознаки за редење на нодуларните честички на крајот на опашката.
Со цел да се анализираат причините за влечење, директното читање спектрометар и EDX беа користени за спроведување на компонентата анализа на локациите на дефекти и матрицата на трите компоненти на легурата. Табелата 1 ги прикажува резултатите од тестот на профилот 6005A. Резултатите од EDX покажуваат дека составот на положбата за редење на честичките за влечење е во основа сличен на оној на матрицата. Покрај тоа, некои фини честички на нечистотии се акумулираат во и околу дефектот на влечење, а честичките на нечистотиите содржат C, O (или Cl), или Fe, Si и S.
Анализата на дефектите на грубоста од 6005a фини оксидирани екструдирани профили покажува дека честичките за влечење се големи по големина (1-5мм), површината е претежно наредена, а на предниот дел има гребнатини слични на чекор; Составот е близу до матрицата Ал, и ќе има хетерогени фази кои содржат Fe, Si, C и O дистрибуирани околу неа. Тоа покажува дека механизмот за формирање на влечење на трите легури е ист.
За време на процесот на екструзија, триењето на металниот проток ќе предизвика да се издигне температурата на работниот појас на мувлата, формирајќи „леплив алуминиумски слој“ на работ на влезот на работниот појас. Во исто време, вишокот Si и други елементи како што се Mn и CR во алуминиумската легура се лесни за формирање на цврсти раствори со Fe, кои ќе промовираат формирање на „леплив алуминиумски слој“ на влезот на зона за работна зона на калапот.
Како што металот тече напред и се фаќа против работниот појас, реципроцитет феномен на континуирано врзање за сврзување се појавува на одредена позиција, предизвикувајќи металот постојано да се надминува на оваа позиција. Кога честичките ќе се зголемат до одредена големина, ќе се повлече од производот што тече и ќе формира ознаки за гребење на металната површина. Willе остане на металната површина и ќе формира влечење честички на крајот на гребењето. Затоа, може да се смета дека формирањето на груби честички е главно поврзано со алуминиум што се држи до работниот појас на калапот. Хетерогените фази што се дистрибуираат околу неа може да потекнуваат од масло за подмачкување, оксиди или честички од прашина, како и нечистотии донесени од грубата површина на инготот.
Сепак, бројот на влечења во резултатите од тестот 6005A е помал и степенот е полесен. Од една страна, тоа се должи на разменувањето на излезот од работниот појас на калапот и внимателното полирање на работниот појас за да се намали дебелината на алуминиумскиот слој; Од друга страна, тоа е поврзано со вишокот на содржина на SI.
Според резултатите од директниот спектрален состав на читање, може да се види дека покрај SI комбиниран со Mg Mg2Si, преостанатиот Si се појавува во форма на едноставна супстанција.
2.2 Мали честички на површината
Под визуелна инспекција со ниско магнификација, честичките се мали (.50,5мм), не се мазни на допир, имаат остар чувство и се придржуваат кон површината на профилот. Набудувани под 100x, мали честички на површината се распределени случајно, а има честички со мали големини прикачени на површината без оглед на тоа дали има гребнатини или не;
На 500х, без оглед дали има очигледни чекори-како гребнатини на површината по насоката на истиснување, многу честички сè уште се прикачени, а големината на честичките се разликуваат. Најголемата големина на честички е околу 15 μm, а малите честички се околу 5 μm.
Преку композицијата анализа на честичките на површината на легурата 6060 и недопрената матрица, честичките главно се состојат од елементи O, C, Si и Fe, а содржината на алуминиум е многу мала. Речиси сите честички содржат O и C елементи. Составот на секоја честичка е малку поинаков. Меѓу нив, честичките А се близу 10 μm, што е значително повисоко од матрицата Si, mg и O; Кај C честички, Si, O и Cl се очигледно повисоки; Честичките Д и Ф содржат високи Si, O и Na; Честичките Е содржат Si, Fe и O; Н честичките се соединенија што содржат FE. Резултатите од 6060 честички се слични на ова, но затоа што содржината на Si и Fe во самата 6060 е мала, соодветната содржина на Si и Fe во честичките на површината е исто така мала; Содржината на C во 6060 честички е релативно мала.
Површинските честички може да не бидат единечни мали честички, но може да постојат и во форма на агрегации на многу мали честички со различни форми, а масовните проценти на различни елементи во различни честички се разликуваат. Се верува дека честичките главно се составени од два вида. Една од нив е талог, како што се алфеси и елементарни Si, кои потекнуваат од фази на нечистотија на топење на топење, како што се FEAL3 или Alfesi (Mn) во фазите на инго, или талог за време на процесот на екструзија. Другата е придржувана на странска материја.
2.3 Ефект на грубоста на површината на инготот
За време на тестот, откриено е дека задната површина на струг 6005A фрлена шипка е груба и обоена со прашина. Имаше две леани шипки со најдлабоки обележја на алатки на локалните локации, кои одговараат на значително зголемување на бројот на влечења по екструзија, а големината на едно влечење беше поголема, како што е прикажано на Слика 7.
Кастината шипка 6005A нема струг, така што грубоста на површината е мала, а бројот на повлекувања е намален. Покрај тоа, бидејќи не постои вишок течност за сечење прикачена на струг ознаките на леаната шипка, содржината Ц во соодветните честички е намалена. Докажано е дека вртечките ознаки на површината на леаната шипка ќе го влошат влечењето и формирањето на честички до одреден степен.
3 дискусија
(1) Компонентите на влечење дефекти се во основа исти како оние на матрицата. Тоа се странски честички, стара кожа на површината на инготот и други нечистотии акумулирани во wallидот на екструзија на барел или мртвата површина на калапот за време на процесот на екструзија, кои се доведени до металната површина или алуминиумскиот слој на калапот што работи со калапот што работи појас. Бидејќи производот тече напред, се предизвикуваат гребнатини на површината и кога производот се акумулира во одредена големина, тој го извадува производот за да формира влечење. По оксидацијата, влечењето беше кородирано, а поради големата големина, таму имаше дефекти слични на јама.
(2) Површинските честички понекогаш се појавуваат како единечни мали честички, а понекогаш и постојат во агрегирана форма. Нивниот состав е очигледно различен од оној на матрицата и главно содржи елементи O, C, Fe и Si. Во некои од честичките доминираат елементи О и Ц, а во некои честички доминираат О, Ц, Фе и Си. Затоа, се заклучува дека честичките на површината доаѓаат од два извора: едниот е талог како што се алфеси и елементарни Si, а нечистотиите како О и Ц се лепат на површината; Другата е придржувана на странска материја. Честичките се кородираат по оксидацијата. Поради нивната мала големина, тие немаат или мало влијание врз површината.
(3) Честичките богати со елементи C и O главно потекнуваат од масло за подмачкување, прашина, почва, воздух, итн. Главните компоненти на маслото за подмачкување се C, O, H, S, итн., А главната компонента на прашината и почвата е SiO2. Содржината O на површинските честички е генерално висока. Бидејќи честичките се во состојба на висока температура веднаш по напуштањето на работниот појас, а поради големата специфична површина на честичките, тие лесно ги привлекуваат атомите во воздухот и предизвикуваат оксидација по контакт со воздухот, што резултира во повисок О содржина од матрицата.
(4) Fe, Si, итн. Главно доаѓаат од оксиди, стари и нечистотии фази во инго (висока точка на топење или втора фаза што не е целосно елиминирана со хомогенизација). Елементот Fe потекнува од Fe во алуминиумски инготи, формирајќи високи фази на нечистотии на точката на топење, како што се FEAL3 или Alfesi (Mn), кои не можат да се растворат во цврст раствор за време на процесот на хомогенизација, или не се целосно конвертирани; SI постои во алуминиумската матрица во форма на Mg2Si или презаситен цврст раствор на Si за време на процесот на кастинг. За време на процесот на топла екструзија на леаната шипка, вишокот Si може да се таложи. Растворливоста на Si кај алуминиумот е 0,48% на 450 ° C и 0,8% (wt%) на 500 ° C. Вишокот на содржина на Si во 6005 е околу 0,41%, а таложениот Si може да биде агрегација и врнежи предизвикани од флуктуации на концентрација.
(5) Алуминиумот што се држи до работниот појас на калапот е главната причина за влечење. Умирање на екструзија е високо-температура и околина со висок притисок. Триењето на металниот проток ќе ја зголеми температурата на работниот појас на калапот, формирајќи „леплив алуминиумски слој“ на работ на влезот на работниот појас.
Во исто време, вишокот Si и други елементи како што се Mn и CR во алуминиумската легура се лесни за формирање на цврсти раствори со Fe, кои ќе промовираат формирање на „леплив алуминиумски слој“ на влезот на зона за работна зона на калапот. Металот што тече низ „лепливиот алуминиумски слој“ припаѓа на внатрешно триење (лизгање на смолкнување во металот). Металот се деформира и се зацврстува како резултат на внатрешно триење, што го промовира основниот метал и калапот да се залепат заедно. Во исто време, работниот појас на калапот се деформира во форма на труба заради притисокот, а лепливиот алуминиум формиран од најсовремениот дел од работниот појас контактиран со профилот е сличен на највисокиот раб на алатката за вртење.
Формирањето на леплива алуминиум е динамичен процес на раст и пролевање. Честичките постојано се изнесуваат од профилот. Надвор на површината на профилот, формирајќи дефекти за влечење. Ако тече директно надвор од работниот појас и веднаш се adsorbed на површината на профилот, малите честички термички се придржуваат на површината се нарекуваат „честички на адсорпција“. Ако некои честички ќе бидат скршени од екструдираната алуминиумска легура, некои честички ќе се држат до површината на работниот појас кога минуваат низ работниот појас, предизвикувајќи гребнатини на површината на профилот. Крајот на опашката е наредена алуминиумска матрица. Кога има многу алуминиум заглавени во средината на работниот појас (врската е силна), тоа ќе ги влоши гребнатините на површината.
(6) Брзината на истиснување има големо влијание врз влечење. Влијанието на брзината на истиснување. Што се однесува до следената легура на 6005, брзината на истиснување се зголемува во рамките на опсегот на тестот, температурата на излезот се зголемува и бројот на честички за влечење на површината се зголемува и станува потежок со зголемувањето на механичките линии. Брзината на истиснување треба да се задржи што е можно стабилна за да се избегнат ненадејни промени во брзината. Преголемата брзина на истиснување и високата температура на излезот ќе доведат до зголемено триење и сериозно влечење на честички. Специфичниот механизам на влијанието на брзината на истиснување врз феноменот за влечење бара последователно следење и верификација.
(7) Квалитетот на површината на леаната шипка е исто така важен фактор што влијае на честичките за влечење. Површината на леаната шипка е груба, со пилани бур, дамки од нафта, прашина, корозија, итн., Сето тоа ја зголемуваат тенденцијата на влечење честички.
4 Заклучок
(1) составот на дефекти на влечење е во согласност со оној на матрицата; Составот на положбата на честички е очигледно различен од оној на матрицата, главно содржи елементи O, C, Fe и Si.
(2) повлекувањето на дефектите на честички главно се предизвикани од алуминиум што се лепи на работниот појас на калапот. Сите фактори што промовираат алуминиум што се лепат на работниот појас на калапот ќе предизвикаат дефекти на влечење. На премисата да се обезбеди квалитетот на леаната шипка, генерацијата на честички за влечење нема директно влијание врз составот на легурата.
(3) Правилното униформа третман на пожар е корисно за намалување на влечење на површината.
Време на објавување: Сеп-10-2024
