Natančen nadzor postopkov taljenja in litja aluminijevih zlitin: celovita analiza uvajanja aluminijevih zlitin 6063.

Nadzor sestave aluminijevih zlitin je ključ do zagotavljanja učinkovitosti materiala. V proizvodnem procesu aluminijeve zlitine 6063 je poleg nadzora vsebnosti glavnih elementov zlitine, kot je razmerje med magnezijem in silicijem, treba strogo nadzorovati tudi elemente nečistoč, kot so železo, baker, mangan itd. Čeprav imajo ti elementi majhen učinek na lastnosti zlitine v sledovih, ko presežejo določeno mejo, bodo resno vplivali na mehanske lastnosti in odpornost materiala proti koroziji. Predvsem cink, če njegova vsebnost presega 0,05 %, se po oksidaciji na površini profila pojavijo bele lise, zato je kontrola vsebnosti cinka še posebej pomembna.

Kemična sestava aluminijeve zlitine 6063 temelji na standardu GB/T5237-93, ki vključuje predvsem 0,2-0,6 % silicija, 0,45-0,9 % magnezija in do 0,35 % železa. Ta zlitina je toplotno obdelana ojačena aluminijeva zlitina, njena glavna ojačitvena faza pa je Mg2Si. Med postopkom kaljenja količina trdne raztopine Mg2Si določa končno trdnost zlitine. Evtektična temperatura je 595°C. Takrat je največja topnost Mg2Si 1,85 %, ki pade na 1,05 % pri 500 °C. To kaže, da je nadzor temperature kaljenja ključnega pomena za trdnost zlitine. Poleg tega ima razmerje med magnezijem in silicijem v zlitini pomemben vpliv na trdno topnost Mg2Si. Za pridobitev zlitine visoke trdnosti je treba zagotoviti, da je razmerje Mg:Si manjše od 1,73.

Taljenje je primarni procesni korak pri izdelavi visokokakovostnih litih palic. Temperaturo taljenja aluminijeve zlitine 6063 je treba strogo nadzorovati med 750-760 °C. Prenizka temperatura bo povzročila nastajanje vključkov žlindre, previsoka temperatura pa bo povečala tveganje za absorpcijo vodika, oksidacijo in nitriranje. Topnost vodika v tekočem aluminiju močno naraste nad 760 °C. Zato je nadzorovanje temperature taljenja ključnega pomena za zmanjšanje absorpcije vodika. Poleg tega sta ključnega pomena tudi izbira talila in uporaba tehnologije rafiniranja. Tokovi, ki so trenutno na trgu, so predvsem kloridi in fluoridi. Ti tokovi zlahka absorbirajo vlago. Zato morajo biti surovine med proizvodnjo suhe, zaprte in zapakirane ter ustrezno skladiščene. Prašno razprševanje je trenutno glavna metoda za rafiniranje aluminijeve zlitine 6063. S to metodo lahko sredstvo za rafiniranje v celoti pride v stik z aluminijevo tekočino, da poveča svojo učinkovitost. Tlak dušika, ki se uporablja pri rafiniranju prahu, mora biti čim nižji, da se zmanjša tveganje oksidacije in absorpcije vodika.

Ulivanje je ključni korak pri določanju kakovosti ulitih palic. Razumna temperatura litja se lahko izogne ​​pojavu napak pri litju. Za tekočino iz aluminijeve zlitine 6063, ki je bila obdelana z rafiniranjem zrn, se lahko temperatura litja ustrezno poveča na 720-740 °C. To temperaturno območje je ugodno za pretok in strjevanje tekočega aluminija, hkrati pa zmanjša tveganje za nastanek por in grobih zrn. Med postopkom litja se je treba izogibati turbulencam in valjanju aluminijeve tekočine, da preprečimo pretrganje oksidnega filma in nastajanje vključkov žlindre. Poleg tega je filtriranje aluminijeve tekočine učinkovita metoda za odstranjevanje nekovinske žlindre. Za zagotovitev nemotenega filtriranja je treba zagotoviti, da se površinski madeži aluminijeve tekočine odstranijo pred filtracijo.

Homogenizacijska obdelava je pomemben postopek toplotne obdelave za odpravo stresa pri litju in neravnovesja kemične sestave znotraj zrn. Neravnovesna kristalizacija bo povzročila stres pri litju in neravnovesje kemične sestave med zrni. Te težave bodo vplivale na nemoten potek postopka ekstrudiranja, pa tudi na mehanske lastnosti in lastnosti površinske obdelave končnega izdelka. Homogenizacijska obdelava spodbuja difuzijo elementov iz aluminijeve zlitine z meja zrn v zrna z ohranjanjem toplote pri visokih temperaturah, s čimer se doseže enotnost kemične sestave znotraj zrn. Velikost zrn ima pomemben vpliv na čas homogenizacijske obdelave. Čim bolj drobna so zrna, tem krajši je čas homogenizacije. Da bi zmanjšali stroške homogenizacijske obdelave, je mogoče sprejeti ukrepe, kot sta prečiščevanje zrn in optimizacija nadzora segmentacije ogrevalne peči.

Proizvodnja aluminijeve zlitine 6063 je kompleksen proces, ki vključuje strog nadzor sestave, sofisticirano tehnologijo taljenja in litja ter kritično homogenizacijsko obdelavo. S celovitim upoštevanjem in nadzorom teh ključnih dejavnikov je mogoče izdelati visokokakovostne lite palice iz aluminijeve zlitine, ki zagotavljajo trdno materialno podlago za nadaljnjo proizvodnjo profilov. Z napredkom znanosti in tehnologije ter optimizacijo procesov bo proizvodnja aluminijevih zlitin učinkovitejša in okolju prijaznejša ter bo tako bolj prispevala k razvoju sodobne industrije.