Esant aliuminio lydinio išspaustų medžiagų, ypač aliuminio profilių, ekstruzijos proceso metu, paviršiaus dažnai atsiranda „defektas“. Specifinės apraiškos apima labai mažus navikus, turinčius skirtingą tankį, uodegą ir akivaizdų rankos pojūtį, su smaigaliu jausmu. Po oksidacijos ar elektroforetinio paviršiaus apdorojimo jie dažnai atrodo kaip juodosios granulės, prilipusios prie produkto paviršiaus.
Išspaudžiant didelio pjūvio profilius, šis defektas labiau tikėtina, kad atsiranda dėl luitų struktūros, ekstruzijos temperatūros, ekstruzijos greičio, pelėsių sudėtingumo ir tt įtakos. Dauguma smulkių defektų dalelių galima pašalinti Profilio paviršiaus išankstinio apdorojimo procesas, ypač šarminio ėsdinimo procesas, o nedidelis skaičius didelio dydžio, tvirtai priklijuotų dalelių lieka profilio paviršiuje, turinčios įtakos galutinio produkto išvaizdos kokybei.
Įprastuose statybų durų ir langų profilio produktuose klientai paprastai priima nedidelius defektus, tačiau pramoniniams profiliams, kuriems reikalingas vienodai akcentuojant mechanines savybes ir dekoratyvinį našumą, ar daugiau dėmesio skiriant dekoratyviniam našumui Nesuderinamas su skirtinga fono spalva.
Norint išanalizuoti grubių dalelių formavimo mechanizmą, buvo išanalizuoti defektų vietų morfologija ir sudėtis esant skirtingoms lydinio kompozicijoms ir išspaudimo procesams, palyginti su defektų ir matricos skirtumais. Buvo pateiktas pagrįstas sprendimas veiksmingai išspręsti grubias daleles, o bandymo testas buvo atliktas.
Norint išspręsti profilių defektus, būtina suprasti defektų formavimo mechanizmą. Išspaudos proceso metu aliuminis, prilipęs prie štampo darbinio diržo, yra pagrindinė defektų, esančių išspausdintų aliuminio medžiagų paviršiuje, defektų priežastis. Taip yra todėl, kad aliuminio išspaudimo procesas atliekamas aukštoje temperatūroje apie 450 ° C. Jei pridedama deformacijos šilumos ir trinties šilumos poveikis, metalo temperatūra bus aukštesnė, kai jis tekės iš štampo skylės. Kai dėl aukštos temperatūros produktas išeina iš štampo skylės, tarp metalo ir pelėsio darbinės diržo yra aliuminio, prilipančio aliuminio, fenomenas.
Šio surišimo forma dažnai būna: pakartotinis sukibimo procesas - ašarojimas - surišimas - vėl ašaroti, o produktas teka į priekį, todėl produkto paviršiuje atsiranda daugybė mažų duobių.
Šis surišimo reiškinys yra susijęs su tokiais veiksniais kaip luitų kokybė, pelėsio darbinės juostos paviršiaus būklė, ekstruzijos temperatūra, ekstruzijos greitis, deformacijos laipsnis ir metalo atsparumas deformacijai.
1 bandymo medžiagos ir metodai
Atlikdami preliminarius tyrimus, mes sužinojome, kad tokie veiksniai kaip metalurginis grynumas, pelėsio būklė, ekstruzijos procesas, ingredientai ir gamybos sąlygos gali paveikti paviršiaus grubias daleles. Testuojant tą pačią sekciją buvo naudojami du lydinio strypai, 6005a ir 6060. Griaunamų dalelių padėties morfologija ir sudėtis buvo analizuojami naudojant tiesioginio skaitymo spektrometro ir SEM aptikimo metodus, ir palyginti su aplinkine normalia matrica.
Siekiant aiškiai atskirti dviejų duobių ir dalelių defektų morfologiją, jie apibrėžiami taip:
(1) Defektai arba defektai yra tam tikras taško defektas, kuris yra netaisyklingo pobūdžio ar taškinis įbrėžimo defektas, atsirandantis profilio paviršiuje. Defektas prasideda nuo įbrėžimo juostelės ir baigiasi defektu, kuris nukrito, kaupiasi į metalines pupeles įbrėžimo linijos gale. Duobės defekto dydis paprastai yra 1–5 mm, o po oksidacijos apdorojimo jis pasidaro tamsiai juodas, o tai galiausiai turi įtakos profilio atsiradimui, kaip parodyta raudoname apskritime 1 paveiksle.
(2) Paviršinės dalelės taip pat vadinamos metalinėmis pupelėmis arba adsorbcijos dalelėmis. Aliuminio lydinio profilio paviršius yra pritvirtintas sferinėmis pilkos spalvos juodo kietojo metalo dalelėmis ir turi laisvą struktūrą. Yra dviejų tipų aliuminio lydinio profiliai: tie, kuriuos galima nuvalyti, ir tuos, kurių negalima nuvalyti. Paprastai dydis yra mažesnis nei 0,5 mm, ir jis jaučiasi grubus. Priekinėje dalyje nėra įbrėžimų. Po oksidacijos jis nedaug skiriasi nuo matricos, kaip parodyta geltoname apskritime 1 paveiksle.
2 testo rezultatai ir analizė
2.1 Paviršiaus traukimo defektai
2 paveiksle parodyta mikrostruktūrinė traukos defekto morfologija ant 6005A lydinio paviršiaus. Priekinėje traukimo dalyje yra laipteliai panašūs įbrėžimai, ir jie baigiasi sukrautais mazgeliais. Kai atsiranda mazgeliai, paviršius normalizuojasi. Švytės defekto vieta nėra lygi lytavimui, turi aštrų keblią pojūtį ir prilimpa ar kaupiasi profilio paviršiuje. Atliekant ekstruzijos testą, buvo pastebėta, kad 6005A ir 6060 išspaustų profilių traukimo morfologija yra panaši, o produkto uodegos galas yra daugiau nei galvos galas; Skirtumas tas, kad bendras 6005A traukimo dydis yra mažesnis, o įbrėžimų gylis susilpnėja. Tai gali būti susiję su lydinio sudėties pokyčiais, liejimo strypo būsena ir pelėsių sąlygomis. Stebimas po 100 kartų, priekiniame traukimo srities priekiniame gale yra akivaizdžių įbrėžimų žymių, kurios yra pailgos išilgai išspaudimo krypties, o galutinių mazgelių dalelių forma yra netaisyklinga. Esant 500x, priekinis traukimo paviršiaus galas turi laiptelius įbrėžimus išilgai išspaudimo krypties (šio defekto dydis yra apie 120 μm), o uodegos gale esančių mazginių dalelių yra akivaizdžių krovimo žymių.
Norint išanalizuoti traukimo priežastis, tiesioginio skaitymo spektrometro ir EDX buvo naudojamos atliekant trijų lydinio komponentų defektų vietas ir matricą. 1 lentelėje pateikiami 6005A profilio bandymo rezultatai. EDX rezultatai rodo, kad traukiančių dalelių krovimo padėties sudėtis iš esmės yra panaši į matricos. Be to, kai kurios smulkios priemaišų dalelės kaupiasi traukimo defekte ir aplink jį, o priemaišų dalelėse yra C, O (arba Cl) arba Fe, Si ir S.
6005A smulkių oksiduotų išspaustų profilių grubinimo defektų analizė rodo, kad traukimo dalelės yra didelės dydžio (1–5 mm), paviršius dažniausiai yra sukrautas, o priekinėje dalyje yra panašių įbrėžimų; Kompozicija yra arti Al matricos, ir aplink ją bus paskirstytos nevienalytės fazės, kuriose yra Fe, Si, C ir O. Tai rodo, kad trijų lydinių traukimo formavimo mechanizmas yra tas pats.
Išspaudos proceso metu metalo srauto trintis pakils pelėsio darbinio diržo temperatūra, sudarydama „lipnų aliuminio sluoksnį“ prie darbinio diržo įėjimo pjovimo krašto. Tuo pačiu metu SI ir kitų elementų, tokių kaip MN ir CR, perteklinį aliuminio lydinio, perteklių yra lengvai suformuoti kietų tirpalų pakaitinius tirpalus su Fe, kurie skatins „lipnaus aliuminio sluoksnio“ susidarymą prie pelėsio veikiančios zonos įėjimo.
Kai metalas teka į priekį ir trinasi prie darbo juostos, tam tikroje padėtyje įvyksta nuolatinis nuolatinio ryšio surišimo fenomenas, todėl metalas šioje padėtyje nuolat sukaupia. Kai dalelės padidės iki tam tikro dydžio, jas atitrauks tekantis produktas ir sudarys įbrėžimų žymes ant metalo paviršiaus. Jis liks ant metalinio paviršiaus ir formuojasi įbrėžimo pabaigoje traukiančias daleles. Todėl galima manyti, kad grubių dalelių susidarymas daugiausia susijęs su aliuminio, prilipančio prie pelėsio darbinio diržo,. Aplink jį paskirstytos nevienalytės fazės gali kilti iš tepalinės alyvos, oksidų ar dulkių dalelių, taip pat priemaišų, kurias sukelia grubus luitų paviršius.
Tačiau 6005A bandymo rezultatų traukos skaičius yra mažesnis, o laipsnis yra lengvesnis. Viena vertus, taip yra dėl to, kad pelėsio išėjimo iš pelėsio darbinės juostos išėjimo ir kruopštaus darbo juostos poliravimo, kad būtų sumažintas aliuminio sluoksnio storis; Kita vertus, tai yra susiję su SI turinio pertekliumi.
Remiantis tiesioginio skaitymo spektrinės kompozicijos rezultatais, galima pastebėti, kad be SI kartu su Mg Mg2Si, likęs SI pasirodo paprastos medžiagos pavidalu.
2.2 Mažos dalelės paviršiuje
Atliekant mažą vaizdinį vaizdinį patikrinimą, dalelės yra mažos (≤0,5 mm), ne lygiaverčiai, jaučiasi aštriai ir prilimpa prie profilio paviršiaus. Stebimos po 100 kartų, mažos dalelės paviršiuje yra atsitiktinai paskirstomos, ir prie paviršiaus yra mažų dalelių, nepriklausomai nuo to, ar yra įbrėžimų, ar ne;
Esant 500 kartų, nesvarbu, ar ant paviršiaus yra akivaizdžių įbrėžimų, esančių ant išspaudimo krypties, daugelis dalelių vis dar yra pritvirtintos, o dalelių dydžiai skiriasi. Didžiausias dalelių dydis yra apie 15 μm, o mažos dalelės yra apie 5 μm.
Atlikus 6060 lydinio paviršiaus dalelių ir nepažeistos matricos kompozicijos analizę, daleles daugiausia sudaro O, C, Si ir Fe elementai, o aliuminio kiekis yra labai mažas. Beveik visose dalelėse yra O ir C elementų. Kiekvienos dalelės sudėtis šiek tiek skiriasi. Tarp jų A dalelės yra beveik 10 μm, tai yra žymiai didesnė nei matricos Si, Mg ir O; C dalelėse Si, O ir CL yra akivaizdžiai didesni; D ir F dalelėse yra aukštas Si, O ir Na; E dalelėse yra Si, Fe ir O; H dalelės yra Fe turintys junginiai. 6060 dalelių rezultatai yra panašūs į tai, tačiau kadangi 6060 SI ir FE kiekis yra žemas, atitinkamas Si ir Fe kiekis paviršiaus dalelėse taip pat yra žemas; C kiekis 6060 dalelių yra palyginti mažas.
Paviršinės dalelės gali būti ne viena maža dalelėmis, tačiau taip pat gali egzistuoti daugelio mažų dalelių, turinčių skirtingos formos, agregacijų pavidalu, o skirtingų skirtingų dalelių elementų masės procentai skiriasi. Manoma, kad daleles daugiausia sudaro dvi rūšys. Vienas iš jų yra tokių nuosėdų kaip „Alfesi“ ir „Elemental Si“, kurie atsiranda dėl aukšto lydymosi taškinės priemaišų fazių, tokių kaip Feal3 arba Alfesi (Mn) luitas, arba nusodinimo fazės ekstruzijos proceso metu. Kitas yra prigludęs užsienio reikalas.
2.3 Ilgot paviršiaus šiurkštumo poveikis
Bandymo metu buvo nustatyta, kad 6005A liejamo strypo tekinimo staklės galinė paviršius buvo šiurkštus ir dažytas dulkėmis. Vietinėse vietose buvo du liejiniai strypai su giliausiu posūkio įrankio žymėmis, o tai atitiko žymiai padidėjusį traukos skaičių po išspaudimo, o vieno traukimo dydis buvo didesnis, kaip parodyta 7 paveiksle.
6005A liejimo strypas neturi tekinimo staklės, todėl paviršiaus šiurkštumas yra žemas, o traukos skaičius sumažėja. Be to, kadangi nėra perteklinio pjovimo skysčio, pritvirtinto prie liejimo strypo tekinimo ženklų, atitinkamų dalelių C kiekis sumažėja. Įrodyta, kad posūkio žymės ant liejimo strypo paviršiaus tam tikru mastu padidins traukos ir dalelių susidarymą.
3 diskusija
(1) Defektų traukimo komponentai iš esmės yra tokie patys kaip matricos. Tai yra svetimos dalelės, sena oda, esanti luitų paviršiuje, ir kitų priemaišų, susikaupusių ekstruzijos statinės sienoje arba negyvoje pelėsio plote, ekstruzijos proceso metu, kurie į metalinį paviršių arba veikiančio pelėsio aliuminio sluoksnį, veikiantį aliuminio sluoksnį, veikiantį aliuminio sluoksnį diržas. Kai produktas teka į priekį, sukeliami paviršiaus įbrėžimai, o kai produktas kaupiasi iki tam tikro dydžio, produktas jį išima, kad susidarytų traukimas. Po oksidacijos traukimas buvo sugadintas, o dėl didelio dydžio ten buvo panašių defektų.
(2) Paviršinės dalelės kartais būna kaip viena mažos dalelės ir kartais egzistuoja suvestine forma. Jų sudėtis akivaizdžiai skiriasi nuo matricos ir daugiausia turi O, C, Fe ir Si elementus. Kai kuriose dalelėse vyrauja O ir C elementai, o kai kuriose dalelėse vyrauja O, C, Fe ir Si. Todėl daroma išvada, kad paviršiaus dalelės yra kilusios iš dviejų šaltinių: viena yra nuosėdos, tokios kaip alfesi ir elementaal Si, o tokios priemaišos kaip O ir C yra prilipę prie paviršiaus; Kitas yra prigludęs užsienio reikalas. Po oksidacijos dalelės yra korozijos. Dėl savo mažo dydžio jie neturi arba mažai paveikia paviršių.
(3) Dalelės, kuriose gausu C ir O elementų, daugiausia gaunamos iš tepimo aliejaus, dulkių, dirvožemio, oro ir kt. Pririštos prie luito paviršiaus. Pagrindiniai tepimo alyvos komponentai yra C, O, H, S ir kt., O pagrindinis dulkių ir dirvožemio komponentas yra SiO2. O paviršiaus dalelių O kiekis paprastai yra didelis. Kadangi dalelės yra aukštos temperatūros būsenoje iškart po to turinys nei matrica.
(4) Fe, Si ir kt. Daugiausia kyla iš oksidų, senosios mastelio ir priemaišų fazės lukšte (aukšto lydymosi temperatūra arba antroji fazė, kurios homogenizacija nėra visiškai pašalinta). Fe elementas kilęs iš Fe aliuminio luitų, sudarančių aukšto lydymosi taško priemaišų fazes, tokias kaip Feal3 ar Alfesi (Mn), kurių homogenizacijos proceso metu negalima ištirpinti kietajame tirpale arba nėra visiškai paversti; Si egzistuoja aliuminio matricoje MG2SI pavidalu arba superatizuotame kietajame Si tirpale liejimo proceso metu. Karšto ekstruzijos metu atliekant liejimo lazdelę, SI gali nusodinti perteklius. Si tirpumas aliuminyje yra 0,48% esant 450 ° C ir 0,8% (masės%) esant 500 ° C. SI perteklius 6005 yra apie 0,41%, o nusodintas SI gali būti agregacija ir krituliai, kuriuos sukelia koncentracijos svyravimai.
(5) Aliuminis, prilipęs prie pelėsio darbinio diržo, yra pagrindinė traukimo priežastis. Išspaudimo štampas yra aukštos temperatūros ir aukšto slėgio aplinka. Metalinės srauto trintis padidins pelėsio darbinio diržo temperatūrą, sudarydama „lipnų aliuminio sluoksnį“ prie darbinio diržo įėjimo pjovimo krašto.
Tuo pačiu metu SI ir kitų elementų, tokių kaip MN ir CR, perteklinį aliuminio lydinio, perteklių yra lengvai suformuoti kietų tirpalų pakaitinius tirpalus su Fe, kurie skatins „lipnaus aliuminio sluoksnio“ susidarymą prie pelėsio veikiančios zonos įėjimo. Metalas, tekantis per „lipnų aliuminio sluoksnį“, priklauso vidinei trinčiai (slenkanti šlyties viduje metalo viduje). Dėl vidinės trinties metalo deformacijos ir sukietėjimas, kuris skatina apatinį metalą ir pelėsį, kad priliptų. Tuo pačiu metu pelėsio darbinis diržas yra deformuotas į trimito formą dėl slėgio, o lipnus aliuminio, kurį sudaro pjovimo briaunos darbinės diržo dalis, liečiant profilį, yra panašus į posūkio įrankio pjovimo kraštą.
Lipnaus aliuminio susidarymas yra dinamiškas augimo ir išsiskyrimo procesas. Dalelės yra nuolat išryškinamos profiliu. Pridėkite prie profilio paviršiaus, sudarydamos traukimo defektus. Jei jis teka tiesiai iš darbo diržo ir akimirksniu adsorbuojamas profilio paviršiuje, mažos dalelės, termiškai prilipusios prie paviršiaus, vadinamos „adsorbcijos dalelėmis“. Jei kai kurias daleles sulaužys išspaustas aliuminio lydinys, kai kurios dalelės prilips prie darbo diržo paviršiaus, eidamas pro darbo juostą, sukeldamas įbrėžimus profilio paviršiuje. Uodegos galas yra sukrauta aliuminio matrica. Kai darbo diržo viduryje įstrigo daug aliuminio (jungtis stipri), jis apsunkins paviršiaus įbrėžimus.
(6) Išspaudimo greitis daro didelę įtaką traukimui. Išspaudojimo greičio įtaka. Kalbant apie stebėtą 6005 lydinį, ekstruzijos greitis padidėja bandymo diapazone, padidėja išleidimo angos temperatūra, o paviršiaus traukimo dalelių skaičius padidėja ir didėja didėjant mechaninėms linijoms. Išspaudimo greitis turėtų būti laikomas kuo stabilesnis, kad būtų išvengta staigių greičio pokyčių. Dėl per didelio ekstruzijos greičio ir aukštos išleidimo išėjimo temperatūros padidės trintis ir rimtas dalelių traukimas. Specifiniam išspaudimo greičio įtakos traukimo reiškiniui mechanizmą reikia vėlesnio stebėjimo ir patikrinimo.
(7) Lėtinės strypo paviršiaus kokybė taip pat yra svarbus veiksnys, turintis įtakos traukimo dalelėms. Lėtinės strypo paviršius yra šiurkštus, su pjūklais, aliejaus dėmėmis, dulkėmis, korozija ir kt., Visa tai padidina tempimo dalelių tendenciją.
4 Išvada
(1) Defektų traukimo sudėtis atitinka matricos kompoziciją; Dalelių padėties sudėtis akivaizdžiai skiriasi nuo matricos, daugiausia turinčios O, C, Fe ir Si elementus.
(2) Dalelių defektų traukimą daugiausia lemia aliuminio prilipimas prie pelėsio darbinio diržo. Bet kokie veiksniai, skatinantys aliuminio prilipimą prie pelėsio darbinio diržo, sukels traukimo defektus. Pagal prielaidą, kad būtų užtikrinta lietinės lazdelės kokybė, traukimo dalelių generavimas neturi tiesioginio poveikio lydinio sudėties.
(3) Tinkamas vienodas gaisro apdorojimas yra naudingas norint sumažinti paviršiaus traukimą.
Pašto laikas: 2012 m. Rugsėjo 10 d
