6063 aluminiumlegering används främst för extrudering av arkitektoniska profiler. De metallurgiska defekterna hos dess göt inkluderar sprickor, blåshål, slagginneslutningar, porositet, ljusa korn, fjäderliknande korn, grova korn, etc. Dessa metallurgiska defekter påverkar utbytet av runda götproduktionen och den färdiga produkthastigheten under extrudering i varierande grad, vilket orsakar företaget betydande ekonomiska förluster. Därför är det absolut nödvändigt att förhindra uppkomsten av de tidigare nämnda metallurgiska defekterna.
Ljusa korn påträffas under makrostrukturinspektionen av 6063 göt av aluminiumlegering. På provets frakturyta uppträder de som oregelbundna ljus-färgade ljusa fläckar, huvudsakligen koncentrerade vid götets rot. Karaktäriserad av grov kornstruktur, få intrakristallina lösta ämnen och blekvit färg, skiljer de sig väsentligt från den normala kristallina strukturen och genereras under gjutningssteget.
1. Orsaker till ljus kornbildning
1.1 Kemisk sammansättning
6063 är en låg-legering av Al-Mg-Si-serien med hög-plasticitet. Under laddningsbatchprocessen tillsattes 6061-legeringsskrot innehållande 0,24%-0,32% koppar (Cu) på grund av felaktig funktion, vilket skapade förutsättningarna för bildandet av ljusa korndefekter i 6063-aluminiumlegeringsgöt, som visas i tabell 1.
1.2 Låg gjuttemperatur
För att förbättra formbarheten och ytkvaliteten hos götet hålls ofta gjuttemperaturen relativt låg. Detta resulterar i en lägre temperatur i formhåligheten under gjutningen, vilket gör att den underkylda zonen i kaviteten sträcker sig till bottenområdet av övergångsplattan, där dendriter kristalliserar först. Dessa dendriter växer under lång tid i kaviteten och bildar ljusa korn. Tillväxthastigheten för ljusa korn är mycket långsam, och eftersom den omgivande smälta metallen ständigt uppdateras, förändras inte sammansättningen av vätskan i det området nämnvärt under kristallisationen. Koncentrationsskillnaden mellan de ljusa kornen och den flytande fasen förblir som den var i början av kristallisationen, vilket gör de ljusa kornen till en löst -fattig fast aluminiumlösning (1).
1.3 Låg temperatur på gjutbrickan
På grund av produktionsegenskaperna hos 6063 runda göt av aluminiumlegering, där det finns långa intervall mellan ugnssatser och gjutcykler, är gjutbrickorna alltid i kallt tillstånd. Detta resulterar i en lägre smälttemperatur i formen i början av gjutningen. De initialt kristalliserade ljusa kornen fäster sedan vid överföringsplattan och växer gradvis. När de når en viss storlek faller de ner i götet och bildar ljusa korndefekter i götets botten.
1.4 Kristalliserare
Kristallisatorn som används vid gjutning av 6063 aluminiumlegering är en kort kristallisator av vatten-ögontyp. Det cirkulerande vattnet är smutsigt, vattentemperaturen är hög och koncentrationerna av Ca²⁺- och Mg²⁺-joner är relativt höga. Under gjutning orsakar detta partiell blockering av vatten-ögat, vilket resulterar i ojämna temperaturer på smältan runt götet, vilket leder till fluktuationer i metallflödet och ojämn fördelning i kristallisatorn. Under lokalt lägre gjuttemperaturer varierar smältans stelningshastighet, vilket ger ljusa korn.
2 Förebyggande åtgärder
Baserat på ovanstående analys har vi vidtagit följande åtgärder:
(1) Rengör ugnen noggrant när du byter produkttyp.
(2) Förvara legeringsskrot av olika typer separat, och vid beredning av smältan får endast skrot av samma typ eller liknande sammansättning tillsättas.
(3) Stärka processdriftsledningen. Innan gjutning, använd en brännare för flytande petroleumgas för att grädda flödeskanalerna, fördelningsplattan, flödesrören och övergångsplattorna tills de är glödheta.
(4) Modifiera det cirkulerande vattnets filtrerings- och kylsystem, och utnyttja stationen för avhärdat vatten fullt ut för att säkerställa att kvaliteten och temperaturen på det cirkulerande vattnet och koncentrationerna av Ca, Mg och andra joner uppfyller kraven för gjutningsoperationer, vilket eliminerar metallurgiska defekter som orsakas av cirkulerande vatten i de gjutna göten. Dessa defekter orsakas av hög Cu-halt i laddningen, låg smälttemperatur vid tidpunkten för inträde i formarna, dålig förvärmning av fördelningsplattan och otillräcklig kylning av tackorna genom cirkulerande vatten.
(5) Genom att justera Cu-innehållet i laddningen, på lämpligt sätt öka gjuttemperaturen och gjuthastigheten, förvärma och grädda gjutverktygen före gjutning och stärka kontrollen av cirkulerande vattenkvalitet, kan de ljusa korndefekterna i 6063 aluminiumlegeringsgöt elimineras helt.
