Фина контрола на процесите на топење и лиење на легура на алуминиум: сеопфатна анализа на воведувањето на алуминиумска легура 6063.

Контролата на составот на алуминиумските легури е клучот за обезбедување на перформансите на материјалот. Во процесот на производство на легура на алуминиум 6063, покрај контролата на содржината на главните легирани елементи, како што е односот на магнезиум и силициум, треба строго да се контролираат и елементите на нечистотија како што се железо, бакар, манган итн. Иако овие елементи имаат мало влијание врз својствата на легурата во трагови, штом ќе надминат одредена граница, тие сериозно ќе влијаат на механичките својства и отпорноста на корозија на материјалот. Особено цинкот, доколку неговата содржина надминува 0,05%, по оксидацијата ќе се појават бели дамки на површината на профилот, па затоа контролата на содржината на цинк е особено важна.

Хемискиот состав на алуминиумската легура 6063 се заснова на стандардот GB/T5237-93, кој главно вклучува 0,2-0,6% силициум, 0,45-0,9% магнезиум и до 0,35% железо. Оваа легура е зајакната легура на алуминиум што може да се третира со топлина, а нејзината главна фаза на зајакнување е Mg2Si. За време на процесот на гаснење, количината на цврст раствор Mg2Si ја одредува конечната јачина на легурата. Еутектичката температура е 595°C. Во тоа време, максималната растворливост на Mg2Si е 1,85%, што паѓа на 1,05% на 500°C. Ова покажува дека контролата на температурата на гаснење е клучна за јачината на легурата. Покрај тоа, односот на магнезиум и силициум во легурата има значително влијание врз растворливоста на Mg2Si во цврста состојба. За да се добие легура со висока цврстина, неопходно е да се осигура дека односот Mg:Si е помал од 1,73.

Топењето е примарен процес во производството на висококвалитетни лиени прачки. Температурата на топење на алуминиумската легура 6063 треба строго да се контролира помеѓу 750-760°C. Премногу ниска температура ќе доведе до создавање на згура, додека превисоката температура ќе го зголеми ризикот од апсорпција на водород, оксидација и нитридирање. Растворливоста на водородот во течен алуминиум нагло се зголемува над 760°C. Затоа, контролирањето на температурата на топење е клучот за намалување на апсорпцијата на водород. Покрај тоа, изборот на флукс и примената на технологијата за рафинирање се исто така клучни. Флуксите кои моментално се на пазарот се главно хлориди и флуориди. Овие флукс лесно ја апсорбираат влагата. Затоа, суровините мора да се чуваат суви за време на производството, да се затвораат и пакуваат и соодветно да се складираат. Рафинирањето со спреј во прав моментално е главниот метод за рафинирање на легура на алуминиум 6063. Преку овој метод, средството за рафинирање може целосно да контактира со алуминиумската течност за да ја максимизира нејзината ефикасност. Притисокот на азот што се користи при рафинирање на прав треба да биде што е можно помал за да се намали ризикот од оксидација и апсорпција на водород.

Лиење е клучен чекор во одредувањето на квалитетот на лиените прачки. Разумната температура на леење може да избегне појава на дефекти во лиење. За течноста од алуминиумска легура 6063 која е подложена на обработка на рафинирање на зрната, температурата на леење може соодветно да се зголеми на 720-740°C. Овој температурен опсег е погодна за проток и зацврстување на течниот алуминиум додека го намалува ризикот од пори и крупни зрна. За време на процесот на лиење, турбуленциите и тркалањето на алуминиумската течност треба да се избегнуваат за да се спречи кинење на оксидната фолија и создавање на згура. Дополнително, филтрирањето на алуминиумската течност е ефикасен метод за отстранување на неметалната згура. Треба да се осигура дека површинскиот ѓубре на алуминиумската течност се отстранува пред филтрирањето за да се обезбеди непречена филтрација.

Третманот за хомогенизација е важен процес на термичка обработка за да се елиминира стресот на лиење и нерамнотежата на хемискиот состав во зрната. Кристализацијата што не е рамнотежа ќе доведе до стрес на леење и нерамнотежа на хемискиот состав помеѓу зрната. Овие проблеми ќе влијаат на непречениот напредок на процесот на истиснување, како и на механичките својства и својствата на површинската обработка на финалниот производ. Третманот за хомогенизација ја промовира дифузијата на елементите од алуминиумска легура од границите на зрната во зрната со одржување на топлина на високи температури, со што се постигнува униформизација на хемискиот состав во зрната. Големината на зрната има значително влијание врз времето на третман на хомогенизација. Колку се поситни зрната, толку е пократко времето на хомогенизација. Со цел да се намалат трошоците за третман на хомогенизација, може да се преземат мерки како што се рафинирање на зрната и оптимизација на контролата на сегментација на печката за греење.

Производството на алуминиумска легура 6063 е сложен процес кој вклучува строга контрола на составот, софистицирана технологија на топење и лиење и критична обработка на хомогенизација. Со сеопфатно разгледување и контролирање на овие клучни фактори, може да се произведат висококвалитетни леани прачки од алуминиумска легура, обезбедувајќи цврста материјална основа за последователно производство на профили. Со напредокот на науката и технологијата и оптимизацијата на процесите, производството на алуминиумски легури ќе биде поефикасно и поеколошки, со што ќе има поголем придонес во развојот на модерната индустрија.