อลูมิเนียมอัลลอยด์ 6063 ส่วนใหญ่ใช้สำหรับการอัดขึ้นรูปโปรไฟล์สถาปัตยกรรม แท่งโลหะของมันมีข้อบกพร่องทางโลหะวิทยา เช่น รอยแตก ความพรุน ตะกรันรวมอยู่ ความหลวม เม็ดสีสว่าง ขน-คล้ายเม็ด และเมล็ดหยาบ ข้อบกพร่องทางโลหะวิทยาเหล่านี้ส่งผลต่อผลผลิตของการผลิตแท่งโลหะกลมและผลผลิตของวัสดุในระหว่างการอัดขึ้นรูปในองศาที่แตกต่างกัน ทำให้เกิดความสูญเสียทางเศรษฐกิจอย่างมากต่อบริษัท ดังนั้นจึงจำเป็นต้องป้องกันไม่ให้เกิดข้อบกพร่องทางโลหะวิทยาข้างต้น
มีการค้นพบเกรนสว่างในระหว่างการตรวจสอบกำลังขยายต่ำ-ของแท่งโลหะผสมอะลูมิเนียมอัลลอยด์ 6063 ปรากฏเป็นจุดสว่างสีไม่สม่ำเสมอ-บนส่วนตัดขวาง-ของชิ้นงานทดสอบ ซึ่งส่วนใหญ่กระจุกอยู่ที่รากของแท่งโลหะ โครงสร้างเกรนหยาบ โดยมีตัวถูกละลายในแกรนูลค่อนข้างน้อย และมีสีขาวอ่อน ซึ่งแสดงให้เห็นความแตกต่างอย่างมีนัยสำคัญจากโครงสร้างผลึกปกติ เมล็ดข้าวเหล่านี้จะก่อตัวขึ้นในระหว่างขั้นตอนการหล่อ
1 สาเหตุของการเกิดเกรนสีสดใส
1.1 องค์ประกอบทางเคมี
6063 เป็นโลหะผสมต่ำ-A1-Mg-Si ที่มีความพลาสติกสูง ในระหว่างกระบวนการชาร์จ เนื่องจากการทำงานผิดพลาด จึงมีการเติมเศษโลหะผสม 6061 ที่มี Cu 0.24%-0.32% ซึ่งสร้างเงื่อนไขสำหรับข้อบกพร่องของเกรนสว่างในแท่งโลหะผสมอลูมิเนียม 6063 ดังแสดงในตารางที่ 1
1.2 อุณหภูมิการหล่อต่ำ
เพื่อปรับปรุงความสามารถในการขึ้นรูปและคุณภาพพื้นผิวของแท่งโลหะ อุณหภูมิในการหล่อมักจะค่อนข้างต่ำ ที่อุณหภูมิดังกล่าว อุณหภูมิในช่องแม่พิมพ์จะลดลง และโซนเย็นยิ่งยวดจะขยายไปยังพื้นที่ด้านล่างของแผ่นทรานซิชัน เป็นผลให้เดนไดรต์ตกผลึกเป็นครั้งแรกที่ด้านล่างของแผ่นทรานซิชัน เดนไดรต์เหล่านี้จะเติบโตเป็นเวลานานในช่องแม่พิมพ์ ทำให้เกิดเป็นเมล็ดสีสดใส เนื่องจากอัตราการเติบโตของเมล็ดสีสว่างนั้นช้ามากและโลหะหลอมเหลวที่อยู่รอบๆ ได้รับการรีเฟรชอย่างต่อเนื่อง องค์ประกอบของเฟสของเหลวในบริเวณนี้จึงไม่เปลี่ยนแปลงอย่างมีนัยสำคัญในระหว่างการตกผลึก ความแตกต่างของความเข้มข้นระหว่างเกรนสว่างและเฟสของเหลวยังคงอยู่เหมือนเดิมที่จุดเริ่มต้นของการตกผลึก ส่งผลให้เกรนสว่างกลายเป็นสารละลายของแข็งอะลูมิเนียมที่มีตัวถูกละลายต่ำ (1)
1.3 อุณหภูมิต่ำของถาดหล่อ
เนื่องจากลักษณะการผลิตของการหล่อโลหะอลูมิเนียมอัลลอยด์ 6063 ที่มีการหล่อโลหะกลมซึ่งมีช่วงเวลานานระหว่างการหล่อและการหล่อ ถาดการหล่อจึงอยู่ในสภาพเย็นอยู่เสมอ ส่งผลให้โลหะหลอมเหลวในแม่พิมพ์มีอุณหภูมิค่อนข้างต่ำในช่วงเริ่มต้นการหล่อ เมล็ดสีสว่างที่ตกผลึกเริ่มแรกจะเกาะติดกับแผ่นถ่ายโอนและค่อยๆ เติบโต เมื่อถึงขนาดที่กำหนด พวกมันจะตกลงไปในแท่งโลหะ ทำให้เกิดข้อบกพร่องของเกรนสีสดใสที่ฐานของแท่งโลหะ
1.4 เครื่องตกผลึก
เครื่องตกผลึกที่ใช้ในการหล่ออลูมิเนียมอัลลอยด์ 6063 นั้นเป็นเครื่องตกผลึกแบบสั้น-แบบตาน้ำ น้ำที่หมุนเวียนสกปรกและอุณหภูมิของน้ำสูง โดยมีความเข้มข้นของไอออน Ca²⁺ และ Mg²⁺ สูงขึ้น ในระหว่างการหล่อ สิ่งนี้ทำให้เกิดการอุดตันบางส่วนของดวงตาน้ำ- ส่งผลให้อุณหภูมิของโลหะหลอมเหลวรอบๆ แท่งโลหะมีอุณหภูมิไม่สม่ำเสมอ ทำให้เกิดความผันผวนในการไหลของโลหะและการกระจายของการไหลที่ไม่สม่ำเสมอภายในเครื่องตกผลึก ภายใต้อุณหภูมิการหล่อที่ต่ำลง อัตราการแข็งตัวของโลหะหลอมเหลวจะแตกต่างกันไป ทำให้เกิดเม็ดสีสดใส
2 มาตรการป้องกัน
จากการวิเคราะห์ข้างต้น เราได้ใช้มาตรการต่อไปนี้:
(1) ทำความสะอาดเตาเผาอย่างทั่วถึงเมื่อเปลี่ยนโลหะผสมในการผลิต
(2) เก็บเศษโลหะผสมประเภทต่างๆ แยกกัน และอนุญาตให้เพิ่มเฉพาะเศษประเภทเดียวกันหรือองค์ประกอบที่คล้ายกันเท่านั้นในระหว่างการเตรียมโลหะผสม
(4) เสริมสร้างการจัดการการดำเนินงานของกระบวนการ และอุ่นเครื่องวิ่ง แผ่นจ่าย ช่องการไหล และแผ่นเปลี่ยนผ่านให้เป็นสถานะร้อนสีแดง- โดยใช้คบเพลิงก๊าซเหลวปิโตรเลียมก่อนหล่อ
(5) ปรับเปลี่ยนระบบกรองน้ำหมุนเวียนและระบบทำความเย็น ใช้สถานีน้ำอ่อนตัวอย่างเต็มที่ และรับประกันคุณภาพและอุณหภูมิของน้ำหมุนเวียน รวมถึงความเข้มข้นของ Ca, Mg และไอออนอื่น ๆ ตรงตามข้อกำหนดสำหรับการหล่อ ซึ่งจะช่วยขจัดข้อบกพร่องทางโลหะวิทยาในแท่งโลหะที่เกิดจากการไหลเวียนของน้ำ ปัญหานี้เกิดจากปริมาณ Cu สูงในประจุ อุณหภูมิที่หลอมละลายเข้าสู่แม่พิมพ์ต่ำ การอุ่นแผ่นกระจายความร้อนไม่เพียงพอ และการหล่อเย็นของแท่งโลหะเนื่องจากการหมุนเวียนของน้ำไม่ดี
(6) ด้วยการปรับปริมาณ Cu ในประจุ เพิ่มอุณหภูมิการหล่อและความเร็วการหล่ออย่างเหมาะสม การอุ่นและการอบเครื่องมือหล่อก่อนการหล่อ และเพิ่มการควบคุมคุณภาพน้ำหมุนเวียนให้แข็งแกร่งยิ่งขึ้น จึงเป็นไปได้ที่จะกำจัดข้อบกพร่องของเกรนสว่างในแท่งโลหะผสมอลูมิเนียม 6063 ได้อย่างสมบูรณ์
