Λεπτός έλεγχος των διεργασιών τήξης και χύτευσης κράματος αλουμινίου: μια ολοκληρωμένη ανάλυση της εισαγωγής του κράματος αλουμινίου 6063.

Ο έλεγχος της σύνθεσης των κραμάτων αλουμινίου είναι το κλειδί για τη διασφάλιση της απόδοσης του υλικού. Στη διαδικασία παραγωγής του κράματος αλουμινίου 6063, εκτός από τον έλεγχο της περιεκτικότητας σε βασικά στοιχεία κράματος, όπως η αναλογία μαγνησίου και πυριτίου, πρέπει επίσης να ελέγχονται αυστηρά στοιχεία ακαθαρσιών όπως σίδηρος, χαλκός, μαγγάνιο κ.λπ. Αν και αυτά τα στοιχεία έχουν μικρή επίδραση στις ιδιότητες του κράματος σε ίχνη, όταν υπερβούν ένα ορισμένο όριο, θα επηρεάσουν σοβαρά τις μηχανικές ιδιότητες και την αντοχή στη διάβρωση του υλικού. Ειδικά ο ψευδάργυρος, εάν η περιεκτικότητά του ξεπερνά το 0,05%, θα εμφανιστούν λευκές κηλίδες στην επιφάνεια του προφίλ μετά την οξείδωση, επομένως ο έλεγχος της περιεκτικότητας σε ψευδάργυρο είναι ιδιαίτερα σημαντικός.

Η χημική σύνθεση του κράματος αλουμινίου 6063 βασίζεται στο πρότυπο GB/T5237-93, το οποίο περιλαμβάνει κυρίως 0,2-0,6% πυρίτιο, 0,45-0,9% μαγνήσιο και έως 0,35% σίδηρο. Αυτό το κράμα είναι ένα θερμικά επεξεργάσιμο ενισχυμένο κράμα αλουμινίου και η κύρια φάση ενίσχυσης του είναι το Mg2Si. Κατά τη διαδικασία σβέσης, η ποσότητα του στερεού διαλύματος Mg2Si καθορίζει την τελική αντοχή του κράματος. Η ευτηκτική θερμοκρασία είναι 595°C. Αυτή τη στιγμή, η μέγιστη διαλυτότητα του Mg2Si είναι 1,85%, η οποία πέφτει στο 1,05% στους 500°C. Αυτό δείχνει ότι ο έλεγχος της θερμοκρασίας σβέσης είναι κρίσιμος για την αντοχή του κράματος. Επιπλέον, η αναλογία μαγνησίου προς πυρίτιο στο κράμα έχει σημαντικό αντίκτυπο στη διαλυτότητα του Mg2Si σε στερεά. Για να ληφθεί ένα κράμα υψηλής αντοχής, είναι απαραίτητο να διασφαλιστεί ότι η αναλογία Mg:Si είναι μικρότερη από 1,73.

Η τήξη είναι το κύριο βήμα της διαδικασίας για την παραγωγή χυτών ράβδων υψηλής ποιότητας. Η θερμοκρασία τήξης του κράματος αλουμινίου 6063 θα πρέπει να ελέγχεται αυστηρά μεταξύ 750-760°C. Πολύ χαμηλή θερμοκρασία θα οδηγήσει στη δημιουργία εγκλεισμάτων σκωρίας, ενώ πολύ υψηλή θερμοκρασία θα αυξήσει τον κίνδυνο απορρόφησης υδρογόνου, οξείδωσης και νιτρίωσης. Η διαλυτότητα του υδρογόνου στο υγρό αλουμίνιο αυξάνεται απότομα πάνω από τους 760°C. Επομένως, ο έλεγχος της θερμοκρασίας τήξης είναι το κλειδί για τη μείωση της απορρόφησης υδρογόνου. Επιπλέον, η επιλογή της ροής και η εφαρμογή της τεχνολογίας διύλισης είναι επίσης καθοριστικής σημασίας. Οι ροές που κυκλοφορούν σήμερα στην αγορά είναι κυρίως χλωριούχο και φθόριο. Αυτές οι ροές απορροφούν εύκολα την υγρασία. Επομένως, οι πρώτες ύλες πρέπει να διατηρούνται στεγνές κατά την παραγωγή, να σφραγίζονται και να συσκευάζονται και να αποθηκεύονται σωστά. Ο καθαρισμός με ψεκασμό σε σκόνη είναι αυτή τη στιγμή η κύρια μέθοδος για τον καθαρισμό του κράματος αλουμινίου 6063. Μέσω αυτής της μεθόδου, ο παράγοντας διύλισης μπορεί να έρθει σε πλήρη επαφή με το υγρό αλουμινίου για να μεγιστοποιήσει την αποτελεσματικότητά του. Η πίεση αζώτου που χρησιμοποιείται στη διύλιση σκόνης πρέπει να είναι όσο το δυνατόν χαμηλότερη για να μειωθεί ο κίνδυνος οξείδωσης και απορρόφησης υδρογόνου.

Η χύτευση είναι ένα βασικό βήμα για τον προσδιορισμό της ποιότητας των χυτών ράβδων. Η λογική θερμοκρασία χύτευσης μπορεί να αποφύγει την εμφάνιση ελαττωμάτων χύτευσης. Για υγρό κράματος αλουμινίου 6063 που έχει υποστεί επεξεργασία καθαρισμού κόκκων, η θερμοκρασία χύτευσης μπορεί να αυξηθεί κατάλληλα στους 720-740°C. Αυτό το εύρος θερμοκρασίας ευνοεί τη ροή και τη στερεοποίηση του υγρού αλουμινίου ενώ μειώνει τον κίνδυνο πόρων και χονδροειδών κόκκων. Κατά τη διαδικασία χύτευσης, ο στροβιλισμός και η κύλιση του υγρού αλουμινίου θα πρέπει να αποφεύγονται για να αποφευχθεί η ρήξη του φιλμ οξειδίου και η δημιουργία εγκλεισμάτων σκωρίας. Επιπλέον, το φιλτράρισμα του υγρού αλουμινίου είναι μια αποτελεσματική μέθοδος για την απομάκρυνση της μη μεταλλικής σκωρίας. Θα πρέπει να διασφαλιστεί ότι η επιφανειακή αφρόκρεμα του υγρού αλουμινίου αφαιρείται πριν από τη διήθηση για να διασφαλιστεί η ομαλή διήθηση.

Η επεξεργασία ομογενοποίησης είναι μια σημαντική διαδικασία θερμικής επεξεργασίας για την εξάλειψη του στρες χύτευσης και της ανισορροπίας της χημικής σύνθεσης μέσα στους κόκκους. Η κρυστάλλωση χωρίς ισορροπία θα οδηγήσει σε καταπόνηση χύτευσης και ανισορροπία χημικής σύνθεσης μεταξύ των κόκκων. Αυτά τα προβλήματα θα επηρεάσουν την ομαλή πρόοδο της διαδικασίας εξώθησης, καθώς και τις μηχανικές ιδιότητες και τις ιδιότητες επιφανειακής επεξεργασίας του τελικού προϊόντος. Η επεξεργασία ομογενοποίησης προάγει τη διάχυση στοιχείων κράματος αλουμινίου από τα όρια των κόκκων στους κόκκους διατηρώντας τη θερμότητα σε υψηλές θερμοκρασίες, επιτυγχάνοντας έτσι την ομοιομορφία της χημικής σύνθεσης εντός των κόκκων. Το μέγεθος των κόκκων έχει σημαντικό αντίκτυπο στο χρόνο της επεξεργασίας ομογενοποίησης. Όσο λεπτότεροι είναι οι κόκκοι, τόσο μικρότερος είναι ο χρόνος ομογενοποίησης. Προκειμένου να μειωθεί το κόστος της επεξεργασίας ομογενοποίησης, μπορούν να ληφθούν μέτρα όπως η βελτίωση των κόκκων και η βελτιστοποίηση του ελέγχου κατάτμησης του κλιβάνου θέρμανσης.

Η παραγωγή του κράματος αλουμινίου 6063 είναι μια πολύπλοκη διαδικασία που περιλαμβάνει αυστηρό έλεγχο σύνθεσης, εξελιγμένη τεχνολογία τήξης και χύτευσης και κρίσιμη επεξεργασία ομογενοποίησης. Με τη συνολική εξέταση και τον έλεγχο αυτών των βασικών παραγόντων, μπορούν να παραχθούν υψηλής ποιότητας χυτές ράβδοι από κράμα αλουμινίου, παρέχοντας μια σταθερή βάση υλικού για την επακόλουθη παραγωγή προφίλ. Με την πρόοδο της επιστήμης και της τεχνολογίας και τη βελτιστοποίηση των διαδικασιών, η παραγωγή κραμάτων αλουμινίου θα είναι πιο αποτελεσματική και φιλική προς το περιβάλλον, συμβάλλοντας περισσότερο στην ανάπτυξη της σύγχρονης βιομηχανίας.