Фин контрол на процесите на топене и леене на алуминиева сплав: цялостен анализ на въвеждането на алуминиева сплав 6063.

Контролът на състава на алуминиевите сплави е ключът към осигуряване на характеристиките на материала. В процеса на производство на алуминиева сплав 6063, в допълнение към контролирането на съдържанието на основните елементи на сплавта, като съотношението на магнезий и силиций, примесните елементи като желязо, мед, манган и др. също трябва да бъдат строго контролирани. Въпреки че тези елементи имат малък ефект върху свойствата на сплавта в следи от количества, след като превишат определена граница, те ще повлияят сериозно на механичните свойства и устойчивостта на корозия на материала. Особено цинк, ако съдържанието му надвишава 0,05%, след окисляване на повърхността на профила ще се появят бели петна, така че контролът на съдържанието на цинк е особено важен.

Химическият състав на 6063 алуминиева сплав се основава на стандарта GB/T5237-93, който включва главно 0,2-0,6% силиций, 0,45-0,9% магнезий и до 0,35% желязо. Тази сплав е термично обработена подсилена алуминиева сплав и нейната основна укрепваща фаза е Mg2Si. По време на процеса на закаляване количеството твърд разтвор Mg2Si определя крайната якост на сплавта. Евтектичната температура е 595°C. По това време максималната разтворимост на Mg2Si е 1,85%, която спада до 1,05% при 500°C. Това показва, че контролът на температурата на охлаждане е от решаващо значение за здравината на сплавта. В допълнение, съотношението на магнезий към силиций в сплавта има значително влияние върху твърдата разтворимост на Mg2Si. За да се получи сплав с висока якост, е необходимо съотношението Mg:Si да е по-малко от 1,73.

Топенето е основната стъпка на процеса при производството на висококачествени отлети пръти. Температурата на топене на алуминиева сплав 6063 трябва да се контролира стриктно между 750-760°C. Твърде ниската температура ще доведе до генериране на шлакови включвания, докато твърде високата температура ще увеличи риска от абсорбция на водород, окисление и азотиране. Разтворимостта на водорода в течен алуминий се повишава рязко над 760°C. Следователно контролирането на температурата на топене е ключът към намаляване на абсорбцията на водород. Освен това изборът на флюс и прилагането на технология за рафиниране също са от решаващо значение. Потоците в момента на пазара са главно хлорид и флуорид. Тези потоци лесно абсорбират влагата. Следователно, суровините трябва да се поддържат сухи по време на производството, запечатани и опаковани и правилно съхранявани. Рафинирането с прахово пръскане в момента е основният метод за рафиниране на алуминиева сплав 6063. Чрез този метод рафиниращият агент може да влезе в пълен контакт с алуминиевата течност, за да увеличи максимално своята ефективност. Налягането на азота, използвано при рафиниране на прах, трябва да бъде възможно най-ниско, за да се намали рискът от окисление и абсорбция на водород.

Кастингът е ключова стъпка в определянето на качеството на лятите пръчки. Разумната температура на леене може да избегне появата на дефекти при леене. За течност от алуминиева сплав 6063, която е претърпяла обработка за рафиниране на зърното, температурата на леене може да бъде подходящо повишена до 720-740°C. Този температурен диапазон благоприятства потока и втвърдяването на течния алуминий, като същевременно намалява риска от пори и едри зърна. По време на процеса на леене трябва да се избягва турбуленцията и търкалянето на алуминиевата течност, за да се предотврати разкъсването на оксидния филм и генерирането на шлакови включвания. В допълнение, филтрирането на алуминиевата течност е ефективен метод за отстраняване на неметална шлака. Трябва да се гарантира, че повърхностният нагар от алуминиевата течност е отстранен преди филтриране, за да се осигури гладко филтриране.

Обработката с хомогенизиране е важен процес на топлинна обработка за елиминиране на напрежението при леене и дисбаланса на химическия състав в зърната. Неравновесната кристализация ще доведе до напрежение при леене и дисбаланс на химическия състав между зърната. Тези проблеми ще повлияят на гладкото протичане на процеса на екструдиране, както и на механичните свойства и свойствата на повърхностната обработка на крайния продукт. Хомогенизиращата обработка насърчава дифузията на елементи от алуминиева сплав от границите на зърната в зърната чрез поддържане на топлина при високи температури, като по този начин се постига уеднаквяване на химическия състав в зърната. Размерът на зърната оказва значително влияние върху времето за хомогенизираща обработка. Колкото по-фини са зърната, толкова по-кратко е времето за хомогенизиране. За да се намалят разходите за хомогенизираща обработка, могат да се предприемат мерки като рафиниране на зърното и оптимизиране на контрола на сегментирането на нагревателната пещ.

Производството на алуминиева сплав 6063 е сложен процес, включващ строг контрол на състава, усъвършенствана технология за топене и леене и критична хомогенизираща обработка. Чрез цялостно разглеждане и контролиране на тези ключови фактори могат да бъдат произведени висококачествени лети пръти от алуминиева сплав, осигуряващи солидна материална основа за последващо производство на профили. С напредъка на науката и технологиите и оптимизирането на процесите, производството на алуминиеви сплави ще бъде по-ефективно и екологично чисто, като ще има по-голям принос за развитието на съвременната индустрия.