6063 aluminijska legura uglavnom se koristi za ekstruziju arhitektonskih profila. Njegovi ingoti imaju metalurške nedostatke kao što su pukotine, poroznost, uključci troske, labavost, svijetla zrna, pera-zrna i krupna zrna. Ovi metalurški nedostaci u različitim stupnjevima utječu na iskorištenje proizvodnje okruglog ingota i na iskorištenje materijala tijekom ekstruzije, uzrokujući značajne ekonomske gubitke tvrtki. Stoga je potrebno spriječiti pojavu navedenih metalurških nedostataka.
Svijetla zrnca otkrivena su tijekom-inspekcije malog povećanja 6063 ingota aluminijske legure. Pojavljuju se kao nepravilne svijetle-obojene svijetle točke na poprečnom-presjeku uzorka, uglavnom koncentrirane u korijenu ingota. Struktura zrna je gruba, s relativno malo intragranularnih otopljenih tvari, a boja je svijetlobijela, što pokazuje značajnu razliku od normalne kristalne strukture. Ta se zrna formiraju tijekom faze lijevanja.
1 Uzroci stvaranja svijetlih zrna
1.1 Kemijski sastav
6063 je nisko-legura A1-Mg-Si visokoplastična legura. Tijekom procesa punjenja, zbog pogrešnog rada, dodano je 0,24% -0,32% otpadaka legure 6061 koji sadrži Cu, što je stvorilo uvjete za svijetle defekte zrna u ingotima aluminijske legure 6063, kao što je prikazano u tablici 1.
1.2 Niska temperatura lijevanja
Kako bi se poboljšala sposobnost oblikovanja i kvaliteta površine ingota, temperatura lijevanja se često održava relativno niskom. Pri takvim temperaturama, temperatura u šupljini kalupa je niža, a prehlađena zona se proteže do donjeg područja prijelazne ploče. Kao rezultat toga, dendriti kristaliziraju najprije na dnu prijelazne ploče; ti dendriti dugo rastu u šupljini kalupa, tvoreći svijetla zrnca. Budući da je brzina rasta svijetlih zrna vrlo spora, a okolni rastaljeni metal se stalno osvježava, sastav tekuće faze u ovom području ne mijenja se značajno tijekom kristalizacije. Koncentracijska razlika između svijetlih zrnaca i tekuće faze ostaje ista kao na početku kristalizacije, što rezultira time da svijetla zrnca postanu čvrsta otopina aluminija siromašna otopljenom tvari (1).
1.3 Niska temperatura posude za lijevanje
Zbog proizvodnih karakteristika lijevanja okruglog ingota od aluminijske legure 6063, gdje postoje dugi intervali između peći i lijevanja, ladica za lijevanje uvijek je u hladnom stanju. To uzrokuje relativno nisku temperaturu rastaljenog metala u kalupu na početku lijevanja. Početno kristalizirana svijetla zrnca prianjaju na prijenosnu ploču i postupno rastu. Kada dostignu određenu veličinu, padaju u ingot, stvarajući svijetle defekte zrna na dnu ingota.
1.4 Kristalizator
Kristalizator koji se koristi za lijevanje aluminijske legure 6063 kratki je kristalizator vodenog{1}}oka. Voda koja cirkulira je prljava, a temperatura vode je visoka, s povišenim koncentracijama Ca²⁺ i Mg²⁺ iona. Tijekom lijevanja, to uzrokuje djelomičnu blokadu vodenog -oka, što rezultira nejednakim temperaturama rastaljenog metala oko ingota, što dovodi do fluktuacija u protoku metala i neravnomjerne raspodjele protoka unutar kristalizatora. Pod lokalno nižim temperaturama lijevanja, brzina skrućivanja rastaljenog metala varira, stvarajući svijetla zrna.
2 Preventivne mjere
Na temelju navedene analize proveli smo sljedeće mjere:
(1) Temeljito očistite peć kada mijenjate proizvodne legure.
(2) Odvojeno skladištite različite vrste otpadaka od legura i dopustite dodavanje samo otpadaka iste vrste ili sličnog sastava tijekom pripreme legure.
(4) Ojačajte upravljanje radnim procesom i prethodno zagrijte klizače, distribucijske ploče, protočne kanale i prijelazne ploče do crveno-vrućeg stanja pomoću baklje na ukapljeni naftni plin prije lijevanja.
(5) Modificirajte sustav filtriranja cirkulirajuće vode i sustav hlađenja, u potpunosti iskoristite stanicu za omekšanu vodu i osigurajte da kvaliteta i temperatura cirkulirajuće vode, kao i koncentracije Ca, Mg i drugih iona, zadovoljavaju zahtjeve za operacije lijevanja. Ovo eliminira metalurške nedostatke u ingotima uzrokovane cirkulirajućom vodom. Ovaj problem je uzrokovan visokim sadržajem bakra u šarži, niskom temperaturom taline koja ulazi u kalup, nedovoljnim predgrijanjem distribucijske ploče i lošim hlađenjem ingota cirkulirajućom vodom.
(6) Podešavanjem sadržaja Cu u šarži, odgovarajućim povećanjem temperature lijevanja i brzine lijevanja, predgrijavanjem i pečenjem alata za lijevanje prije lijevanja i jačanjem kontrole nad kvalitetom cirkulirajuće vode, moguće je potpuno eliminirati nedostatke svijetlog zrna u ingotima od aluminijske legure 6063.
