Kawalan halus proses peleburan dan penuangan aloi aluminium: analisis komprehensif pengenalan aloi aluminium 6063.

Kawalan komposisi aloi aluminium adalah kunci untuk memastikan prestasi bahan. Dalam proses pengeluaran aloi aluminium 6063, selain mengawal kandungan unsur aloi utama, seperti nisbah magnesium dan silikon, unsur kekotoran seperti besi, tembaga, mangan, dan lain-lain juga perlu dikawal dengan ketat. Walaupun unsur-unsur ini mempunyai sedikit kesan ke atas sifat aloi dalam jumlah surih, apabila ia melebihi had tertentu, ia akan menjejaskan sifat mekanikal dan rintangan kakisan bahan secara serius. Terutama zink, jika kandungannya melebihi 0.05%, bintik putih akan muncul pada permukaan profil selepas pengoksidaan, jadi kawalan kandungan zink adalah sangat penting.

Komposisi kimia aloi aluminium 6063 adalah berdasarkan standard GB/T5237-93, yang kebanyakannya merangkumi silikon 0.2-0.6%, magnesium 0.45-0.9% dan sehingga 0.35% besi. Aloi ini ialah aloi aluminium diperkukuh yang boleh dirawat haba, dan fasa pengukuhan utamanya ialah Mg2Si. Semasa proses pelindapkejutan, jumlah larutan pepejal Mg2Si menentukan kekuatan akhir aloi. Suhu eutektik ialah 595°C. Pada masa ini, keterlarutan maksimum Mg2Si ialah 1.85%, yang turun kepada 1.05% pada 500°C. Ini menunjukkan bahawa kawalan suhu pelindapkejutan adalah penting kepada kekuatan aloi. Di samping itu, nisbah magnesium kepada silikon dalam aloi mempunyai kesan yang ketara ke atas keterlarutan pepejal Mg2Si. Untuk mendapatkan aloi berkekuatan tinggi, perlu memastikan nisbah Mg:Si adalah kurang daripada 1.73.

Peleburan ialah langkah proses utama dalam menghasilkan rod tuang berkualiti tinggi. Suhu lebur aloi aluminium 6063 harus dikawal ketat antara 750-760°C. Suhu yang terlalu rendah akan membawa kepada penjanaan kemasukan sanga, manakala suhu yang terlalu tinggi akan meningkatkan risiko penyerapan hidrogen, pengoksidaan dan nitriding. Keterlarutan hidrogen dalam cecair aluminium meningkat secara mendadak melebihi 760°C. Oleh itu, mengawal suhu lebur adalah kunci untuk mengurangkan penyerapan hidrogen. Di samping itu, pemilihan fluks dan aplikasi teknologi penapisan juga penting. Fluks pada masa ini di pasaran adalah terutamanya klorida dan fluorida. Fluks ini mudah menyerap lembapan. Oleh itu, bahan mentah mesti dikeringkan semasa pengeluaran, ditutup dan dibungkus serta disimpan dengan betul. Penapisan semburan serbuk kini merupakan kaedah utama untuk menapis aloi aluminium 6063. Melalui kaedah ini, agen penapisan boleh bersentuhan sepenuhnya dengan cecair aluminium untuk memaksimumkan keberkesanannya. Tekanan nitrogen yang digunakan dalam penapisan serbuk hendaklah serendah mungkin untuk mengurangkan risiko pengoksidaan dan penyerapan hidrogen.

Tuangan adalah langkah utama dalam menentukan kualiti rod tuang. Suhu tuangan yang munasabah boleh mengelakkan berlakunya kecacatan tuangan. Untuk cecair aloi aluminium 6063 yang telah menjalani rawatan penghalusan bijirin, suhu tuangan boleh dinaikkan dengan sewajarnya kepada 720-740°C. Julat suhu ini kondusif kepada pengaliran dan pemejalan aluminium cecair sambil mengurangkan risiko liang dan butiran kasar. Semasa proses penuangan, pergolakan dan penggulungan cecair aluminium harus dielakkan untuk mengelakkan pecah filem oksida dan penjanaan kemasukan sanga. Di samping itu, penapisan cecair aluminium adalah kaedah yang berkesan untuk menghilangkan sanga bukan logam. Ia harus dipastikan bahawa buih permukaan cecair aluminium dikeluarkan sebelum penapisan untuk memastikan penapisan lancar.

Rawatan homogenisasi ialah proses rawatan haba yang penting untuk menghapuskan tekanan tuangan dan ketidakseimbangan komposisi kimia dalam bijirin. Penghabluran bukan keseimbangan akan membawa kepada tekanan tuangan dan ketidakseimbangan komposisi kimia antara bijirin. Masalah ini akan menjejaskan kelancaran proses penyemperitan, serta sifat mekanikal dan sifat rawatan permukaan produk akhir. Rawatan homogenisasi menggalakkan resapan unsur aloi aluminium dari sempadan bijian ke dalam bijian dengan mengekalkan haba pada suhu tinggi, dengan itu mencapai penyeragaman komposisi kimia dalam bijirin. Saiz bijirin mempunyai kesan yang ketara pada masa rawatan homogenisasi. Lebih halus butiran, lebih pendek masa homogenisasi. Untuk mengurangkan kos rawatan homogenisasi, langkah-langkah seperti penghalusan bijirin dan pengoptimuman kawalan pembahagian relau pemanasan boleh diambil.

Pengeluaran aloi aluminium 6063 adalah proses kompleks yang melibatkan kawalan komposisi yang ketat, teknologi peleburan dan tuangan yang canggih, dan pemprosesan homogenisasi kritikal. Dengan mempertimbangkan dan mengawal faktor utama ini secara menyeluruh, rod tuang aloi aluminium berkualiti tinggi boleh dihasilkan, menyediakan asas bahan pepejal untuk pengeluaran profil seterusnya. Dengan kemajuan sains dan teknologi serta pengoptimuman proses, pengeluaran aloi aluminium akan menjadi lebih cekap dan mesra alam, memberikan sumbangan yang lebih besar kepada pembangunan industri moden.