Controlul fin al proceselor de topire și turnare a aliajului de aluminiu: o analiză cuprinzătoare a introducerii aliajului de aluminiu 6063.

Controlul compoziției aliajelor de aluminiu este cheia pentru asigurarea performanței materialului. În procesul de producție al aliajului de aluminiu 6063, pe lângă controlul conținutului elementelor principale din aliaj, cum ar fi raportul dintre magneziu și siliciu, elementele de impurități, cum ar fi fierul, cuprul, manganul etc., trebuie de asemenea controlate strict. Deși aceste elemente au un efect redus asupra proprietăților aliajului în urme, odată ce depășesc o anumită limită, vor afecta grav proprietățile mecanice și rezistența la coroziune a materialului. În special zinc, dacă conținutul său depășește 0,05%, pe suprafața profilului vor apărea pete albe după oxidare, deci controlul conținutului de zinc este deosebit de important.

Compoziția chimică a aliajului de aluminiu 6063 se bazează pe standardul GB/T5237-93, care include în principal 0,2-0,6% siliciu, 0,45-0,9% magneziu și până la 0,35% fier. Acest aliaj este un aliaj de aluminiu întărit tratabil termic, iar faza sa principală de întărire este Mg2Si. În timpul procesului de călire, cantitatea de soluție solidă Mg2Si determină rezistența finală a aliajului. Temperatura eutectică este de 595°C. În acest moment, solubilitatea maximă a Mg2Si este de 1,85%, care scade la 1,05% la 500°C. Acest lucru arată că controlul temperaturii de călire este crucial pentru rezistența aliajului. În plus, raportul dintre magneziu și siliciu din aliaj are un impact semnificativ asupra solubilității solide a Mg2Si. Pentru a obține un aliaj de înaltă rezistență, este necesar să se asigure că raportul Mg:Si este mai mic de 1,73.

Topirea este etapa principală a procesului în producerea de tije turnate de înaltă calitate. Temperatura de topire a aliajului de aluminiu 6063 ar trebui să fie strict controlată între 750-760°C. O temperatură prea scăzută va duce la generarea de incluziuni de zgură, în timp ce o temperatură prea ridicată va crește riscul de absorbție a hidrogenului, oxidare și nitrurare. Solubilitatea hidrogenului în aluminiu lichid crește brusc peste 760°C. Prin urmare, controlul temperaturii de topire este cheia pentru reducerea absorbției hidrogenului. În plus, selecția fluxului și aplicarea tehnologiei de rafinare sunt, de asemenea, cruciale. Fluxurile aflate în prezent pe piață sunt în principal clorură și fluor. Aceste fluxuri absorb ușor umiditatea. Prin urmare, materiile prime trebuie păstrate uscate în timpul producției, sigilate și ambalate și depozitate corespunzător. Rafinarea prin pulverizare cu pulbere este în prezent principala metodă de rafinare a aliajului de aluminiu 6063. Prin această metodă, agentul de rafinare poate intra în contact complet cu lichidul de aluminiu pentru a maximiza eficacitatea acestuia. Presiunea azotului utilizată în rafinarea pulberii trebuie să fie cât mai scăzută posibil pentru a reduce riscul de oxidare și absorbție a hidrogenului.

Turnarea este un pas cheie în determinarea calității tijelor turnate. Temperatura rezonabilă de turnare poate evita apariția defectelor de turnare. Pentru lichidul din aliaj de aluminiu 6063 care a suferit un tratament de rafinare a cerealelor, temperatura de turnare poate fi crescută în mod corespunzător la 720-740°C. Acest interval de temperatură este favorabil curgerii și solidificării aluminiului lichid, reducând în același timp riscul apariției porilor și a boabelor grosiere. În timpul procesului de turnare, turbulențele și rularea lichidului de aluminiu trebuie evitate pentru a preveni ruperea peliculei de oxid și generarea de incluziuni de zgură. În plus, filtrarea lichidului de aluminiu este o metodă eficientă de îndepărtare a zgurii nemetalice. Ar trebui să se asigure că reziduurile de suprafață ale lichidului de aluminiu sunt îndepărtate înainte de filtrare pentru a asigura o filtrare lină.

Tratamentul de omogenizare este un proces important de tratament termic pentru a elimina stresul de turnare și dezechilibrul compoziției chimice din boabe. Cristalizarea neechilibră va duce la stresul de turnare și la dezechilibrul compoziției chimice între boabe. Aceste probleme vor afecta progresul lin al procesului de extrudare, precum și proprietățile mecanice și proprietățile de tratare a suprafeței produsului final. Tratamentul de omogenizare promovează difuzia elementelor din aliaj de aluminiu de la limitele granulelor în boabe prin menținerea căldurii la temperaturi ridicate, obținând astfel uniformizarea compoziției chimice din granule. Dimensiunea boabelor are un impact semnificativ asupra timpului tratamentului de omogenizare. Cu cât boabele sunt mai fine, cu atât timpul de omogenizare este mai scurt. Pentru a reduce costul tratamentului de omogenizare, pot fi luate măsuri precum rafinarea cerealelor și optimizarea controlului segmentării cuptorului de încălzire.

Producția de aliaj de aluminiu 6063 este un proces complex care implică control strict al compoziției, tehnologie sofisticată de topire și turnare și procesare critică de omogenizare. Luând în considerare și controlând în mod cuprinzător acești factori cheie, pot fi produse tije turnate din aliaj de aluminiu de înaltă calitate, oferind o bază materială solidă pentru producția ulterioară a profilului. Odată cu progresul științei și tehnologiei și optimizarea proceselor, producția de aliaje de aluminiu va fi mai eficientă și mai ecologică, aducând contribuții mai mari la dezvoltarea industriei moderne.