Alumiiniseos -suulakepuristettujen materiaalien, erityisesti alumiiniprofiilien, suulakepuristusprosessin aikana, pinnalla tapahtuu usein ”pistely” vika. Erityisiin oireisiin sisältyy hyvin pieniä kasvaimia, joilla on vaihtelevat tiheydet, pyrstö ja ilmeinen käden tunne, jolla on piikkinen tunne. Hapetuksen tai elektroforeettisen pintakäsittelyn jälkeen ne esiintyvät usein mustia rakeita, jotka tarttuvat tuotteen pintaan.
Suurten osioprofiilien suulakepuristustuotannossa tämä vika tapahtuu todennäköisemmin harteen rakenteen, suulakepuristuslämpötilan, suulakepuristusnopeuden, muotin monimutkaisuuden jne. Kannattavan vaikutuksen vuoksi. Suurin osa pukeutuneiden vikojen hienoista hiukkasista voidaan poistaa Profiilin pinnan esikäsittelyprosessi, etenkin alkalin etsausprosessi, kun taas pieni määrä suurikokoisia, tiukasti kiinnittyneitä hiukkasia pysyy profiilin pinnalla, mikä vaikuttaa lopputuotteen ulkonäön laatuun.
Tavallisissa rakennusovi- ja ikkunaprofiilituotteissa asiakkaat hyväksyvät yleensä vähäiset pukeutuneet puutteet, mutta teollisuusprofiileihin, jotka vaativat yhtä suurta painotusta mekaanisiin ominaisuuksiin ja koristeellisiin suorituskykyihin tai korostamaan koristeellista suorituskykyä, asiakkaat eivät yleensä hyväksy tätä virhettä, erityisesti pukeutuneita vikoja, jotka ovat ristiriidassa erilaisen taustavärin kanssa.
Karkeiden hiukkasten muodostumismekanismin analysoimiseksi analysoitiin erilaisissa seoskoostumuksissa ja suulakepuristusprosesseissa olevien vikapaikkojen morfologia ja koostumus, ja vikojen ja matriisin välisiä eroja verrattiin. Kohtuullinen ratkaisu karkeiden hiukkasten tehokkaaseen ratkaisemiseksi esitettiin ja suoritettiin kokeilukoe.
Profiilien pistävien vikojen ratkaisemiseksi on tarpeen ymmärtää vikojen pintamekanismi. Suulakepuristusprosessin aikana muottien työhihnaan tarttuva alumiini on pääasiallinen syy vikojen pinnalle suulakepuristettujen alumiinimateriaalien pinnalle. Tämä johtuu siitä, että alumiinin suulakepuristusprosessi suoritetaan korkeassa lämpötilassa noin 450 ° C. Jos muodonmuutoslämpö- ja kitkalämpövaikutukset lisätään, metallin lämpötila on korkeampi, kun se virtaa muotin reikästä. Kun tuote virtaa muotinreiästä korkean lämpötilan takia, metallin ja muotin työhihnan välissä on alumiinin ilmiö.
Tämän sidoksen muoto on usein: toistuva sitoutumisprosessi - repiminen - sidos - repiä uudelleen, ja tuote virtaa eteenpäin, mikä johtaa moniin pieniin kaivoihin tuotteen pinnalla.
Tämä sitoutumisilmiö liittyy tekijöihin, kuten harteen laatu, muotin työhihnan pintaolosuhteet, suulakepuristuslämpötila, suulakepuristusnopeus, muodonmuutosaste ja metallin muodonmuutosvastus.
1 Testimateriaalit ja menetelmät
Alustavan tutkimuksen avulla opimme, että tekijät, kuten metallurginen puhtaus, homeen tila, suulakepuristusprosessi, ainesosat ja tuotantoolosuhteet, voivat vaikuttaa pinnan karhennettuihin hiukkasiin. Testissä kahta seostangoa, 6005A ja 6060, käytettiin saman osan purkamiseen. Karhennettujen hiukkasten asemien morfologia ja koostumus analysoitiin suoran lukemispektrometrin ja SEM -havaitsemismenetelmien avulla ja verrattuna ympäröivään normaalimatriisiin.
Kahden pisteen ja hiukkasen kahden vian morfologian erottamiseksi ne määritellään seuraavasti:
(1) Piilotut viat tai vetämisvauriot ovat eräänlainen pistehuonekauppa, joka on epäsäännöllinen kurkkumainen tai pisteen kaltainen naarmuvika, joka näkyy profiilin pinnalla. Vika alkaa naarmutarasta ja päättyy vika putoamalla, kertyen metallipapuiksi naarmujen lopussa. Piilitetyn vian koko on yleensä 1-5 mm, ja se muuttuu tumman mustaksi hapettumiskäsittelyn jälkeen, mikä lopulta vaikuttaa profiilin ulkonäköön, kuten kuvion 1 punaisessa ympyrässä esitetään.
(2) Pintahiukkasia kutsutaan myös metallipapuiksi tai adsorptiohiukkasiksi. Alumiiniseosprofiilin pinta on kiinnitetty pallomaisella harmaa-mustalla kovametallihiukkasilla ja siinä on löysä rakenne. Alumiiniseosprofiileja on kahta tyyppiä: ne, jotka voidaan pyyhkiä pois ja joita ei voida pyyhkiä pois. Koko on yleensä alle 0,5 mm, ja se tuntuu karkealta kosketukselta. Etuosassa ei ole naarmua. Hapetuksen jälkeen se ei ole paljon erilainen kuin matriisi, kuten kuvan 1 keltaisessa ympyrässä esitetään.
2 Testitulokset ja analyysi
2.1 Pinnan vetovirheet
Kuvio 2 esittää vetävän vian mikrorakenteen morfologian 6005A -seoksen pinnalla. Vedämisen etuosassa on askelmaisia naarmuja, ja ne päättyvät pinotuilla kyhmyt. Kun kyhmyt ilmestyvät, pinta palaa normaaliksi. Karhentavan vian sijainti ei ole sileä kosketukselle, sillä on terävä hankala tunne ja noudattaa tai kertyy profiilin pintaan. Suulakepuristustestin avulla havaittiin, että 6005A: n ja 6060 suulakepuristettujen profiilien vetävä morfologia on samanlainen ja tuotteen takapää on enemmän kuin pääpää; Ero on siinä, että 6005A: n kokonaisvetokoko on pienempi ja naarmujen syvyys heikentyy. Tämä voi liittyä seoskoostumuksen, valettujen sauvan tilan ja homeen olosuhteiden muutoksiin. Alle 100 -kertaisesti havaittuna veto -alueen etupäässä on ilmeisiä naarmumerkkejä, jotka ovat pitkänomaisia suulakepuristussuuntaa pitkin, ja lopullisten kyhmyn hiukkasten muoto on epäsäännöllinen. 500X: n kohdalla vetopinnan etupäässä on askelmaiset naarmuja suulakepuristussuuntaa pitkin (tämän vian koko on noin 120 μm), ja nodulaarisissa hiukkasissa on ilmeisiä pinoamismerkkejä häntäpäässä.
Vedämisen syiden analysoimiseksi käytettiin suoraa lukupektrometriä ja EDX: ää komponenttianalyysin suorittamiseen kolmen seoskomponentin vikapaikoissa ja matriisissa. Taulukko 1 näyttää 6005A -profiilin testitulokset. EDX -tulokset osoittavat, että vetopartikkelien pinoamisasennon koostumus on periaatteessa samanlainen kuin matriisin. Lisäksi jotkut hienot epäpuhtauspartikkelit kertyy vetämisvauriossa ja sen ympäristössä, ja epäpuhtauspartikkelit sisältävät C, O (tai CL) tai Fe, Si ja S.
Hieno hapettuneiden suulakepuristetun profiilien karhentamisvirheiden analyysi osoittaa, että vetopartikkelit ovat kooltaan suuret (1-5 mm), pinta on enimmäkseen pinottu ja etuosassa on askelmaisia naarmuja; Koostumus on lähellä Al -matriisia, ja sen ympärille jakautuvat heterogeeniset vaiheet, jotka sisältävät Fe, Si, C ja O. Se osoittaa, että kolmen seoksen vetämismuodostusmekanismi on sama.
Suulakepuristusprosessin aikana metallivirtaus kitka aiheuttaa muotin työhihnan lämpötilan nousun muodostaen ”tarttuvan alumiinikerroksen” työhihnan sisäänkäynnin leikkuureunaan. Samanaikaisesti ylimääräiset SI- ja muut elementit, kuten MN ja CR alumiiniseoksessa, ovat helposti muodostaneet korvaavat kiinteät liuokset FE: llä, jotka edistävät ”tarttuvan alumiinikerroksen” muodostumista muotin työvyöhykkeen sisäänkäynnillä.
Kun metalli virtaa eteenpäin ja hieroa työvyötä vasten, jatkuvan sitoutumisen sidosten jatkuvan sitoutumisen edestakainen ilmiö tapahtuu tietyssä asennossa, aiheuttaen metallin jatkuvasti päällekkäin tässä asennossa. Kun hiukkaset nousevat tiettyyn kokoon, virtaava tuote vetää sen pois ja muodostaa naarmumerkit metallin pinnalle. Se pysyy metallin pinnalla ja muodostaa vetämällä hiukkasia naarmujen päässä. Siksi voidaan pitää, että karhennettujen hiukkasten muodostuminen liittyy pääasiassa muotin työhihnaan tarttuvaan alumiiniin. Sen ympärille jakautuvat heterogeeniset faasit voivat olla peräisin voiteluöljystä, oksideista tai pölyhiukkasista, samoin kuin epäpuhtauksista, jotka ovat tuottaneet harteen karkean pinnan.
Kuitenkin 6005A -testituloksissa olevien vetovoimien lukumäärä on pienempi ja aste on kevyempi. Toisaalta se johtuu muotin työhihnan poistumisen jälkeen tapahtuvasta viisteestä ja työhihnan huolellisesta kiillotuksesta alumiinikerroksen paksuuden vähentämiseksi; Toisaalta se liittyy ylimääräiseen SI -pitoisuuteen.
Suoran lukemispektrikoostumuksen tulosten mukaan voidaan nähdä, että SI: n lisäksi MG MG2SI: n kanssa jäljellä oleva Si esiintyy yksinkertaisen aineen muodossa.
2.2 Pienet hiukkaset pinnalla
Matalan voimakkuuden silmämääräisessä tarkastuksessa hiukkaset ovat pieniä (≤0,5 mm), eivät sileitä kosketukseen, niillä on terävä tunne ja tarttuu profiilin pintaan. Pinnalla havaitut pienet hiukkaset havaitaan satunnaisesti, ja pintaan on kiinnitetty pienikokoisia hiukkasia riippumatta siitä, onko naarmuja vai ei;
500X: ssä riippumatta siitä, onko pinnalla selviä askelmaisia naarmuja suulakepuristussuunnan varrella, monet hiukkaset ovat edelleen kiinnittyneitä ja hiukkaskoot vaihtelevat. Suurin hiukkaskoko on noin 15 μm ja pienet hiukkaset ovat noin 5 μm.
6060 -seospintapartikkelin ja ehjän matriisin koostumusanalyysin avulla hiukkaset koostuvat pääasiassa O-, C-, Si- ja Fe -elementeistä, ja alumiinipitoisuus on erittäin alhainen. Lähes kaikki hiukkaset sisältävät O- ja C -elementtejä. Kunkin hiukkasen koostumus on hiukan erilainen. Niiden joukossa A -hiukkaset ovat lähellä 10 μm, mikä on huomattavasti korkeampi kuin matriisi Si, Mg ja O; C -hiukkasissa Si, O ja Cl ovat selvästi korkeammat; Hiukkaset d ja f sisältävät korkeaa Si, O ja Na; Hiukkaset E sisältävät Si, Fe ja O; H-hiukkaset ovat Fe-pitoisia yhdisteitä. 6060 hiukkasen tulokset ovat samanlaisia kuin tämä, mutta koska SI- ja Fe -pitoisuus itsessään 6060: ssa on alhainen, myös vastaavat Si- ja Fe -pitoisuudet pintapartikkeleissa ovat alhaiset; C -pitoisuus 6060 hiukkasissa on suhteellisen pieni.
Pintapartikkelit eivät välttämättä ole yksittäisiä pieniä hiukkasia, mutta ne voivat olla myös monien pienten hiukkasten aggregaatioiden muodossa, ja eri hiukkasten eri elementtien massaprosentit vaihtelevat. Uskotaan, että hiukkaset koostuvat pääasiassa kahdesta tyypistä. Yksi on saostumia, kuten Alfesi ja alkuaine SI, jotka ovat peräisin korkeista sulamispisteen epäpuhtausvaiheista, kuten Feal3 tai Alfesi (MN) harhaan tai saostumaan faasit suulakepuristusprosessin aikana. Toinen on kiinnostunut vieras asia.
2.3 harteen pinnan karheuden vaikutus
Testin aikana havaittiin, että 6005A -valettujen sauvan sorvin takapinta oli karkea ja värjätty pölyllä. Paikallisissa paikoissa oli kaksi valettua sauvaa, joilla oli syvimmät kääntötyökalumerkit, jotka vastasivat vetovoiman määrän huomattavaa kasvua suulakepuristuksen jälkeen, ja yhden vedon koko oli suurempi, kuten kuvassa 7 esitetään.
6005A -valettu sauva ei ole sorvi, joten pinnan karheus on alhainen ja vetovoimien lukumäärä vähenee. Lisäksi, koska valustangon sorvimerkkeihin kiinnitetty ylimääräinen leikkuuneste ei ole kiinnitetty, vastaavien hiukkasten C -pitoisuus vähenee. On osoitettu, että valettujen tangon pinnalla olevat kääntömerkit pahentavat tietyssä määrin vetämistä ja hiukkasten muodostumista.
3 Keskustelu
(1) Virheiden komponentit ovat periaatteessa samat kuin matriisin. Vieraita hiukkasia, vanha iho harteen pinnalla ja muut epäpuhtaudet kerääntyvät suulakepuristustynnyrin seinämään tai muotin kuolleelle alueelle suulakepuristusprosessin aikana. vyö. Kun tuote virtaa eteenpäin, pintamuodot aiheutuvat, ja kun tuote kertyy tiettyyn kokoon, tuote vie sen vetämisen muodostamiseksi. Hapetuksen jälkeen vetäminen syöpyttiin ja suuren koon takia siellä oli kaivomaisia vikoja.
(2) Pintapartikkelit esiintyvät joskus yksittäisinä pieninä hiukkasina, ja joskus esiintyvät aggregoituneessa muodossa. Niiden koostumus on selvästi erilainen kuin matriisin, ja se sisältää pääasiassa O-, C-, FE- ja SI -elementtejä. Jotkut hiukkasista hallitsevat O- ja C -elementit, ja jotkut hiukkaset hallitsevat O, C, Fe ja SI. Siksi päätellään, että pintapartikkelit ovat peräisin kahdesta lähteestä: yksi on saostumia, kuten Alfesi ja alkuaine SI, ja epäpuhtaudet, kuten O ja C, noudatetaan pintaan; Toinen on kiinnostunut vieras asia. Hiukkaset syöpyvät pois hapettumisen jälkeen. Pienen koon takia heillä ei ole tai vähän vaikutusta pintaan.
(3) Hiukkaset, joissa on runsaasti C- ja O -elementtejä, tulevat pääasiassa voiteluöljystä, pölystä, maaperästä, ilmasta jne., Jotka on kiinnitetty harteen pintaan. Voiteluöljyn pääkomponentit ovat C, O, H, S jne., Ja pölyn ja maaperän pääkomponentti on SiO2. Pintahiukkasten O -pitoisuus on yleensä korkea. Koska hiukkaset ovat korkean lämpötilan tilassa heti työhihnan poistumisen jälkeen, ja hiukkasten suuren spesifisen pinta -alan takia ne adsorboivat helposti ilmassa ja aiheuttavat hapettumisen ilman kosketusilman jälkeen, mikä johtaa korkeampaan O sisältö kuin matriisi.
(4) Fe, SI jne. Tulevat pääasiassa oksidien, vanhojen mittakaavan ja epäpuhtausvaiheiden joukosta (korkea sulamispiste tai toinen vaihe, jota ei täysin eliminoida homogenisoinnilla). Fe -elementti on peräisin Fe: stä alumiinisarkoissa, muodostaen korkeat sulamispisteen epäpuhtausfaasit, kuten Feal3 tai Alfesi (MN), joita ei voida liuottaa kiinteään liuokseen homogenointiprosessin aikana tai joita ei muunneta kokonaan; SI esiintyy alumiinimatriisissa Mg2SI: n muodossa tai SI: n ylikyllästetyssä kiinteässä liuoksessa valuprosessin aikana. Valettujen sauvan kuuman suulakepuristusprosessin aikana ylimääräinen Si voi saostaa. SI: n liukoisuus alumiiniin on 0,48% 450 ° C: ssa ja 0,8% (paino%) 500 ° C: ssa. Ylimääräinen SI -pitoisuus 6005: ssä on noin 0,41%, ja saostunut SI voi olla aggregaatio ja sademäärä, joka johtuu pitoisuuden vaihteluista.
(5) Muotin työhihnaan tarttuva alumiini on vetämisen tärkein syy. Suulakepuristuskuoli on korkean lämpötilan ja korkeapaineinen ympäristö. Metallivirtaus kitka nostaa muotin työhihnan lämpötilaa muodostaen ”tarttuvan alumiinikerroksen” työhihnan sisäänkäynnin kärjessä.
Samanaikaisesti ylimääräiset SI- ja muut elementit, kuten MN ja CR alumiiniseoksessa, ovat helposti muodostaneet korvaavat kiinteät liuokset FE: llä, jotka edistävät ”tarttuvan alumiinikerroksen” muodostumista muotin työvyöhykkeen sisäänkäynnillä. "Tarttuvan alumiinikerroksen" läpi virtaava metalli kuuluu sisäiseen kitkalle (liukuva leikkaus metallin sisällä). Metalli muodonmuutos ja kovettuu sisäisen kitkan vuoksi, joka edistää taustalla olevaa metallia ja muottia tarttumaan toisiinsa. Samanaikaisesti muotin työhihna muodostuu paineesta johtuvan trumpetin muotoon, ja profiiliin koskettavan työhihnan leikkuureunan muodostama tahmea alumiini on samanlainen kuin kääntötyökalun leikkuureuna.
Sticky -alumiinin muodostuminen on dynaaminen kasvu- ja leviämisprosessi. Hiukkaset tuovat jatkuvasti profiililla ulos. Jos se virtaa suoraan työhihnasta ja adsorboituu heti profiilin pinnalle, pintaan kiinnitettyjä pieniä hiukkasia kutsutaan ”adsorptiohiukkasiksi”. Jos suulakepuristettu alumiiniseos rikkoutuu joitain hiukkasia, jotkut hiukkaset tarttuvat työvyön pintaan kulkeessaan työvyön läpi aiheuttaen naarmuja profiilin pinnalla. Häntäpää on pinottu alumiinimatriisi. Kun työvyön keskelle on juuttunut paljon alumiinia (sidos on vahva), se pahentaa pinnan naarmuja.
(6) Suulakepuristusnopeudella on suuri vaikutus vetämiseen. Suulakepuristusnopeuden vaikutus. Seurataan 6005 -seosta, suulakepuristusnopeus kasvaa testialueella, poistolämpötila nousee ja pinnan vetävien hiukkasten lukumäärä kasvaa ja muuttuu raskaammaksi mekaanisten linjojen kasvaessa. Suulakepuristusnopeus tulisi pitää mahdollisimman vakaana nopeuden äkillisten muutosten välttämiseksi. Liiallinen suulakepuristusnopeus ja korkea poistolämpötila johtavat lisääntyneeseen kitka- ja vakaviin hiukkasten vetämiseen. Suulakepuristusnopeuden vaikutuksen spesifinen mekanismi vetoilmiöön vaatii seuraavan seurannan ja todentamisen.
(7) Valettujen sauvan pintalaatu on myös tärkeä tekijä, joka vaikuttaa vetäjahiukkasiin. Valaman sauvan pinta on karkea, sahaamassa hautoja, öljy tahroja, pölyä, korroosiota jne., Jotka kaikki lisäävät hiukkasten vetämisen taipumusta.
4 Johtopäätös
(1) vikojen koostumus on yhdenmukainen matriisin kanssa; Hiukkasten asennon koostumus on selvästi erilainen kuin matriisin, joka sisältää pääasiassa O-, C-, Fe- ja SI -elementtejä.
(2) Hiukkasvaurioiden vetäminen johtuu pääasiassa muotin työhihnasta tarttuvasta alumiinista. Kaikki tekijät, jotka edistävät muotin työhihnan kiinni pitämistä alumiinista, aiheuttavat vikojen vetämistä. Valettujen tangon laadun varmistamisessa vetävien hiukkasten muodostumisella ei ole suoraa vaikutusta seoskoostumukseen.
(3) Oikea yhtenäinen palonkäsittely on hyödyllinen pinnan vetämisen vähentämiselle.
Viestin aika: SEP-10-2024
