Фина контрола процеса топљења и ливења легуре алуминијума: свеобухватна анализа увођења легуре алуминијума 6063.

Контрола састава легура алуминијума је кључ за обезбеђивање перформанси материјала. У процесу производње легуре алуминијума 6063, поред контроле садржаја главних елемената легуре, као што је однос магнезијума и силицијума, потребно је строго контролисати елементе нечистоћа као што су гвожђе, бакар, манган итд. Иако ови елементи имају мали утицај на својства легуре у траговима, када пређу одређену границу, они ће озбиљно утицати на механичка својства и отпорност материјала на корозију. Посебно цинк, ако његов садржај прелази 0,05%, након оксидације на површини профила ће се појавити беле мрље, па је контрола садржаја цинка посебно важна.

Хемијски састав легуре алуминијума 6063 заснован је на стандарду ГБ/Т5237-93, који углавном укључује 0,2-0,6% силицијума, 0,45-0,9% магнезијума и до 0,35% гвожђа. Ова легура је термички обрађена ојачана легура алуминијума, а њена главна фаза ојачања је Мг2Си. Током процеса гашења, количина чврстог раствора Мг2Си одређује коначну чврстоћу легуре. Еутектичка температура је 595°Ц. У овом тренутку, максимална растворљивост Мг2Си је 1,85%, што пада на 1,05% на 500°Ц. Ово показује да је контрола температуре гашења кључна за чврстоћу легуре. Поред тога, однос магнезијума и силицијума у ​​легури има значајан утицај на чврсту растворљивост Мг2Си. Да би се добила легура високе чврстоће, потребно је обезбедити да је однос Мг:Си мањи од 1,73.

Топљење је примарни корак процеса у производњи висококвалитетних ливених шипки. Температуру топљења легуре алуминијума 6063 треба строго контролисати између 750-760°Ц. Прениска температура ће довести до стварања инклузија шљаке, док ће превисока температура повећати ризик од апсорпције водоника, оксидације и нитрирања. Растворљивост водоника у течном алуминијуму нагло расте изнад 760°Ц. Стога је контрола температуре топљења кључ за смањење апсорпције водоника. Поред тога, избор флукса и примена технологије рафинације су такође кључни. Токови који се тренутно налазе на тржишту су углавном хлорид и флуор. Ови флуксеви лако апсорбују влагу. Због тога се сировине морају одржавати сувим током производње, запечаћене и упаковане и правилно ускладиштене. Рафинација у праху је тренутно главна метода за рафинацију легуре алуминијума 6063. Овом методом, агенс за рафинацију може у потпуности да дође у контакт са алуминијумском течношћу како би максимизирао своју ефикасност. Притисак азота који се користи у рафинацији праха треба да буде што је могуће нижи да би се смањио ризик од оксидације и апсорпције водоника.

Ливење је кључни корак у одређивању квалитета ливених шипки. Разумна температура ливења може избећи појаву дефеката ливења. За течност легуре алуминијума 6063 која је подвргнута третману пречишћавања зрна, температура ливења може се на одговарајући начин повећати на 720-740°Ц. Овај температурни опсег је погодан за проток и очвршћавање течног алуминијума док смањује ризик од пора и крупних зрна. Током процеса ливења треба избегавати турбуленцију и ваљање алуминијумске течности како би се спречило пуцање оксидног филма и стварање инклузија шљаке. Поред тога, филтрирање алуминијумске течности је ефикасан метод за уклањање неметалне шљаке. Треба осигурати да се површински шљам од алуминијумске течности уклони пре филтрације како би се обезбедила глатка филтрација.

Хомогенизациони третман је важан процес топлотне обраде за елиминисање стреса ливења и неравнотеже хемијског састава унутар зрна. Неравнотежна кристализација ће довести до напона ливења и неравнотеже хемијског састава између зрна. Ови проблеми ће утицати на несметан напредак процеса екструзије, као и на механичка својства и својства површинске обраде финалног производа. Хомогенизациони третман промовише дифузију елемената легуре алуминијума са граница зрна у зрна одржавањем топлоте на високим температурама, чиме се постиже униформизација хемијског састава унутар зрна. Величина зрна има значајан утицај на време третмана хомогенизације. Што су зрна финија, време хомогенизације је краће. Да би се смањили трошкови третмана хомогенизације, могу се предузети мере као што су пречишћавање зрна и оптимизација контроле сегментације пећи за грејање.

Производња легуре алуминијума 6063 је сложен процес који укључује строгу контролу састава, софистицирану технологију топљења и ливења и критичну обраду хомогенизације. Свеобухватним разматрањем и контролом ових кључних фактора, могу се произвести висококвалитетне ливене шипке од легуре алуминијума, пружајући чврсту материјалну основу за накнадну производњу профила. Са напретком науке и технологије и оптимизацијом процеса, производња легура алуминијума ће бити ефикаснија и еколошки прихватљивија, дајући већи допринос развоју савремене индустрије.