L'aliatge d'alumini 6063 s'utilitza principalment per a l'extrusió de perfils arquitectònics. Els seus lingots tenen defectes metal·lúrgics com esquerdes, porositat, inclusions d'escòria, soltesa, grans brillants, grans-com plomes i grans gruixuts. Aquests defectes metal·lúrgics afecten en diferents graus el rendiment de la producció de lingots rodons i el rendiment del material durant l'extrusió, provocant importants pèrdues econòmiques a l'empresa. Per tant, cal evitar l'aparició dels defectes metal·lúrgics anteriors.
Es van descobrir grans brillants durant la inspecció de -baix augment de lingots d'aliatge d'alumini 6063. Apareixen com a punts brillants-de color clar irregular a la secció transversal-de l'exemplar, concentrats principalment a l'arrel del lingot. L'estructura del gra és gruixuda, amb relativament pocs soluts intragranulars, i el color és blanc clar, mostrant una diferència significativa amb l'estructura cristal·lina normal. Aquests grans es formen durant l'etapa de colada.
1 Causes de la formació de gra brillant
1.1 Composició química
6063 és un aliatge de baix-aliatge A1-Mg{-Si d'alta plasticitat. Durant el procés de càrrega, a causa d'un mal funcionament, es va afegir un 0,24% -0,32% de ferralla d'aliatge 6061 que contenia Cu, que va crear condicions per a defectes de gra brillant en lingots d'aliatge d'alumini 6063, tal com es mostra a la taula 1.
1.2 Baixa temperatura de colada
Per millorar la conformabilitat i la qualitat superficial del lingot, la temperatura de colada sovint es manté relativament baixa. A aquestes temperatures, la temperatura a la cavitat del motlle és més baixa i la zona superrefrigerada s'estén a la zona inferior de la placa de transició. Com a resultat, les dendrites cristal·litzen primer a la part inferior de la placa de transició; aquestes dendrites creixen durant molt de temps a la cavitat del motlle, formant grans brillants. Com que la velocitat de creixement dels grans brillants és molt lenta i el metall fos que l'envolta es refresca constantment, la composició de la fase líquida en aquesta àrea no canvia significativament durant la cristal·lització. La diferència de concentració entre els grans brillants i la fase líquida es manté com a l'inici de la cristal·lització, donant lloc a que els grans brillants es converteixin en una solució sòlida d'alumini pobre en solut (1).
1.3 Baixa temperatura de la safata de colada
A causa de les característiques de producció de la fosa de lingot rodó d'aliatge d'alumini 6063, on hi ha intervals llargs entre el forn i les sèries de colada, la safata de colada sempre està en estat fred. Això fa que el metall fos del motlle tingui una temperatura relativament baixa al començament de la fosa. Els grans brillants cristal·litzats inicialment s'adhereixen a la placa de transferència i creixen gradualment. Quan arriben a una mida determinada, cauen dins del lingot, formant defectes de gra brillant a la base del lingot.
1.4 Cristallitzador
El cristal·litzador utilitzat per a la fosa d'aliatge d'alumini 6063 és un cristal·litzador curt de tipus-aigua. L'aigua que circula és bruta i la temperatura de l'aigua és alta, amb concentracions elevades d'ions Ca²⁺ i Mg²⁺. Durant la fosa, això provoca un bloqueig parcial de l'ull d'aigua-, donant lloc a temperatures desiguals del metall fos al voltant del lingot, provocant fluctuacions en el flux metàl·lic i una distribució desigual del flux dins del cristal·litzador. A temperatures de colada localment més baixes, la velocitat de solidificació del metall fos varia, produint grans brillants.
2 Mesures preventives
A partir de l'anàlisi anterior, hem implementat les mesures següents:
(1) Netegeu bé el forn quan canvieu els aliatges de producció.
(2) Emmagatzemeu diferents tipus de ferralla d'aliatge per separat i només permeteu afegir ferralla del mateix tipus o composició similar durant la preparació de l'aliatge.
(4) Reforci la gestió de l'operació del procés i preescalfeu els corredors, les plaques de distribució, els canals de flux i les plaques de transició a un estat vermell-calent amb una torxa de gas liquat de petroli abans de la colada.
(5) Modifiqueu el sistema de filtració d'aigua circulant i el sistema de refrigeració, feu un ús complet de l'estació d'aigua suavitzada i assegureu-vos que la qualitat i la temperatura de l'aigua circulant, així com les concentracions de Ca, Mg i altres ions, compleixin els requisits per a les operacions de fosa. D'aquesta manera s'eliminen els defectes metal·lúrgics dels lingots causats per la circulació de l'aigua. Aquest problema va ser causat per un alt contingut de Cu a la càrrega, la baixa temperatura de la massa fosa que entra al motlle, el preescalfament insuficient de la placa de distribució i el mal refredament del lingot mitjançant la circulació d'aigua.
(6) Ajustant el contingut de Cu a la càrrega, augmentant adequadament la temperatura de colada i la velocitat de colada, preescalfant i coent les eines de colada abans de la colada i reforçant el control de la qualitat de l'aigua circulant, és possible eliminar completament els defectes de gra brillant dels lingots d'aliatge d'alumini 6063.
