Alýumin garyndysynyň ekstruziýa materiallary, esasanam alýumin profilleri ekstruziýa prosesinde, köplenç ýüzünde “çukur” kemçiligi ýüze çykýar. Specificörite ýüze çykmalarda dürli dykyzlygy, guýrugy we aç-açan el duýgusy bilen gaty kiçijik çişler bar. Okislenme ýa-da elektroforetiki ýerüsti bejergiden soň, köplenç önümiň ýüzüne ýapyşýan gara granulalar ýaly görünýär.
Uly bölümli profilleriň ekstruziýa önümçiliginde, bu kemçilik, ingot strukturasynyň, ekstruziýanyň temperaturasynyň, ekstruziýanyň tizliginiň, galyndy çylşyrymlylygynyň we ş.m. täsiri sebäpli ýüze çykmagy has ähtimaldyr. profiliň üstüni arassalamak prosesi, esasanam aşgarlary emele getirmek prosesi, az mukdarda uly göwrümli, berk ýapyşan bölejikler profiliň üstünde galyp, soňky önümiň daşky görnüşine täsir edýär.
Adaty gurluşyk gapylary we penjire profil önümlerinde müşderiler köplenç ownuk kemçilikleri kabul edýärler, ýöne mehaniki aýratynlyklara we bezeg ýerine ýetirijiligine deň derejede üns berilmegini ýa-da bezeg işine has köp üns berilmegini talap edýän senagat profilleri üçin müşderiler bu kemçiligi, esasanam goýlan kemçilikleri kabul etmeýärler. dürli fon reňkine laýyk gelmeýär.
Gödek bölejikleriň emele geliş mehanizmini seljermek üçin dürli garyndy kompozisiýalary we ekstruziýa prosesleri boýunça kemçilik ýerleriniň morfologiýasy we düzümi seljerildi we kemçilikler bilen matrisanyň arasyndaky tapawutlar deňeşdirildi. Gödek bölejikleri netijeli çözmek üçin amatly çözgüt öňe sürüldi we synag synagy geçirildi.
Tertipleriň kemçiliklerini çözmek üçin, kemçilikleri emele getirmegiň mehanizmine düşünmeli. Ekstruziýa prosesinde, alýumin zawodyň kemerine ýapyşmagy, ekstrudirlenen alýumin materiallarynyň üstünde kemçilikleriň döremeginiň esasy sebäbi bolup durýar. Sebäbi alýuminiň ekstruziýa prosesi takmynan 450 ° C ýokary temperaturada amala aşyrylýar. Deformasiýa ýylylygynyň we sürtülme ýylylygynyň täsiri goşulsa, metalyň temperaturasy deşikden çykanda has ýokary bolar. Önüm, ýokary temperatura sebäpli örtük deşiginden çykanda, metal bilen galyndy kemeriniň arasynda alýumin ýapyşmagy ýüze çykýar.
Bu baglanyşygyň görnüşi köplenç: gaýtadan baglamak prosesi - ýyrtmak - baglamak - gaýtadan ýyrtmak we önüm öňe akýar, netijede önümiň üstündäki köp sanly çukurlar bolýar.
Bu baglanyşyk hadysasy, ingotyň hili, galyndy iş guşagynyň üstki ýagdaýy, ekstruziýa temperaturasy, ekstruziýa tizligi, deformasiýa derejesi we metalyň deformasiýa garşylygy ýaly faktorlar bilen baglanyşykly.
1 Synag materiallary we usullary
Deslapky gözlegleriň netijesinde metallurgiýa arassalygy, galyndy ýagdaýy, ekstruziýa prosesi, ingredientler we önümçilik şertleri ýaly faktorlaryň ýerüsti bölejiklere täsir edip biljekdigini öwrendik. Synagda, şol bir bölümi çykarmak üçin 6005A we 6060 iki garyndy çybyk ulanyldy. Gödek bölejikleriň pozisiýalarynyň morfologiýasy we düzümi göni okamak spektrometri we SEM kesgitlemek usullary arkaly derňelip, töweregindäki adaty matrisa bilen deňeşdirildi.
Çukurlanan we bölejikleriň iki kemçiliginiň morfologiýasyny anyk tapawutlandyrmak üçin aşakdaky ýaly kesgitlenilýär:
. Kemçilik çyzylan zolakdan başlaýar we kemçilik çöküp, çyzygyň ujundaky demir noýba ýygnanýar. Içindäki kemçiligiň ululygy, adatça, 1-5 mm bolup, 1-nji suratda gyzyl tegelekde görkezilişi ýaly, okislenme bejergisinden soň gara reňkde bolýar.
(2) faceerüsti bölejiklere metal noýba ýa-da adsorbsion bölejikleri hem diýilýär. Alýumin garyndy profiliniň üstü sferik çal-gara gaty metal bölejikleri bilen berkidilen we ýumşak gurluşy bar. Alýumin garyndy profiliniň iki görnüşi bar: süpürip bolýan we süpürip bolmaýan. Ululygy, adatça, 0,5 mm-den pes bolup, el degirmek üçin gödek duýulýar. Öňki bölümde çyzyk ýok. Okislenenden soň, 1-nji suratda sary tegelekde görkezilişi ýaly matrisadan kän bir tapawudy ýok.
2 Synag netijeleri we derňew
2.1 faceerüsti çekmegiň kemçilikleri
2-nji suratda 6005A garyndysynyň üstündäki çekiş kemçiliginiň mikrostruktura morfologiýasy görkezilýär. Çekişiň öň tarapynda basgançak ýaly çyzgylar bar we olar düwünli düwünler bilen gutarýar. Düwürtikler peýda bolansoň, ýerüsti kadaly ýagdaýa gelýär. Gödek kemçiligiň ýerleşýän ýeri degmek üçin tekiz däl, ýiti tikenli duýgy döredýär we profiliň üstünde ýapyşýar ýa-da ýygnanýar. Ekstruziýa synagynyň netijesinde 6005A we 6060 ekstrudirlenen profilleriň çekiş morfologiýasynyň meňzeşdigi we önümiň guýrugynyň ujunyň kelläniň ujundan has ýokarydygy syn edildi; tapawudy, umumy çekiş ululygy 6005A has kiçi we çyzylma çuňlugy gowşaýar. Bu garyndy düzüminiň üýtgemegi, guýma taýagyň ýagdaýy we galyndy şertleri bilen baglanyşykly bolup biler. 100X-den aşakda syn edilende, ekstruziýa ugry boýunça uzalyp gidýän çekiş meýdanynyň öň tarapynda aç-açan çyzgylar bar we soňky düwün bölejikleriniň görnüşi tertipsizdir. 500X-de, çekilýän ýeriň öň tarapynda ekstruziýa ugry boýunça basgançakly çyzgylar bar (bu kemçiligiň ululygy takmynan 120 μm) we guýrugyň ujundaky düwün bölejiklerinde aç-açan yz bellikleri bar.
Çekmegiň sebäplerini seljermek üçin üç garyndy komponentiniň kemçilikli ýerleri we matrisasy boýunça komponent derňewini geçirmek üçin göni okamak spektrometri we EDX ulanyldy. 1-nji tablisada 6005A profiliniň synag netijeleri görkezilýär. EDX netijeleri, çekýän bölejikleriň ýygnalýan ýeriniň düzüminiň esasan matrisa meňzeşdigini görkezýär. Mundan başga-da, käbir inçe hapa bölejikleri çekilýän kemçilikde we töwereginde ýygnanýar, haramlyk bölejiklerinde C, O (ýa-da Cl) ýa-da Fe, Si we S. bar.
6005A inçe oksidlenen ekstrudirlenen profilleriň gödek kemçilikleriniň seljermesi, çekýän bölejikleriň ululygynyň (1-5mm), ýüzüniň esasan ýapykdygyny we öň böleginde basgançakly çyzgylaryň bardygyny görkezýär; Kompozisiýa Al matrisa ýakyn we töwereginde paýlanan Fe, Si, C we O bolan birmeňzeş fazalar bolar. Üç erginiň çekiş emele getiriş mehanizminiň birmeňzeşdigini görkezýär.
Ekstruziýa prosesinde metal akymynyň sürtülmesi, iş kemeriniň girelgesiniň kesişýän ýerinde “ýelmeýän alýumin gatlagyny” emele getirip, galyndy kemeriniň temperaturasynyň ýokarlanmagyna sebäp bolar. Şol bir wagtyň özünde, alýumin garyndysynda artykmaç Si we Mn we Cr ýaly beýleki elementler Fe bilen çalyşýan gaty erginleri emele getirmek aňsat, bu galyndy iş zolagynyň girelgesinde “ýelmeşýän alýumin gatlagynyň” emele gelmegine kömek eder.
Metal öňe akyp, iş guşagyna sürtülende, belli bir ýagdaýda üznüksiz baglanyşyk-ýyrtyk baglanyşygyň özara garşylykly hadysasy ýüze çykýar we metalyň bu ýagdaýda yzygiderli aşmagyna sebäp bolýar. Bölejikler belli bir ululykda ulalanda, akýan önüm tarapyndan çekiler we demir ýüzünde çyzyk yzlary emele geler. Ol demir üstünde galar we dyrnagyň soňunda çekiji bölejikleri emele getirer. şonuň üçin, gödek bölejikleriň emele gelmeginiň esasan galyndy kemerine ýapyşýan alýumin bilen baglanyşyklydygyny hasaplamak bolar. Daş-töwereginde paýlanan birmeňzeş fazalar çalgy ýagyndan, oksidlerden ýa-da tozan bölejiklerinden, şeýle hem ingotyň gödek ýüzünden getirilen hapalardan gelip çykyp biler.
Şeýle-de bolsa, 6005A synag netijelerinde çekilenleriň sany has az we derejesi has ýeňil. Bir tarapdan, galyndy iş guşagynyň çykyşyndaky päsgelçilikler we alýumin gatlagynyň galyňlygyny azaltmak üçin iş guşagynyň seresaply ýuwulmagy bilen baglanyşyklydyr; beýleki tarapdan, artykmaç Si mazmuny bilen baglanyşykly.
Göni okalýan spektral kompozisiýa netijelerine görä, Si-den Mg Mg2Si bilen bilelikde galan Si-iň ýönekeý bir madda görnüşinde ýüze çykýandygyny görmek bolýar.
2.2 onerdäki ownuk bölejikler
Pes ulaldylan wizual gözden geçirilişde bölejikler ownuk (≤0.5mm), el degirmek üçin tekiz däl, ýiti duýgy döredýär we profiliň ýüzüne ýapyşýar. 100X-den aşakda syn edilýän ýerdäki ownuk bölejikler tötänleýin paýlanýar we dyrnaklaryň bardygyna ýa-da ýokdugyna garamazdan, kiçijik bölejikler bar;
500X-de, ekstruziýa ugry boýunça ýer ýüzünde aç-açan çyzgylar bar bolsa-da, köp bölejikler henizem birikdirilýär we bölejikleriň ululygy üýtgeýär. Iň uly bölejikleriň ululygy 15 μm, ownuk bölejikleriň takmynan 5 μm.
6060 garyndy ýerüsti bölejikleriň we bitewi matrisanyň kompozisiýa derňewi arkaly bölejikler esasan O, C, Si we Fe elementlerinden durýar we alýuminiň düzümi gaty pesdir. Bölejikleriň hemmesinde diýen ýaly O we C elementleri bar. Her bölejigiň düzümi birneme tapawutlanýar. Olaryň arasynda bölejikler 10 μm-a ýakyn, bu Si, Mg we O matrisasyndan ep-esli ýokarydyr; C bölejiklerinde Si, O we Cl has ýokarydyr; D we f bölejiklerinde ýokary Si, O we Na bar; e bölejiklerinde Si, Fe we O bar; h bölejikleri Fe-ni öz içine alýan birleşmelerdir. 6060 bölejikleriň netijeleri şuňa meňzeýär, ýöne 6060-daky Si we Fe düzümi pes bolany üçin, ýerüsti bölejiklerde degişli Si we Fe mazmuny hem pesdir; 6060 bölejikdäki C düzümi birneme pesdir.
Faceerüsti bölejikler ýekeje ownuk bölejik bolup bilmez, ýöne dürli şekilli köp ownuk bölejikleriň jemleniş görnüşinde hem bolup biler we dürli bölejiklerde dürli elementleriň massa göterimleri üýtgeýär. Bölejikleriň esasan iki görnüşden ybaratdygyna ynanylýar. Biri AlFeSi we elementar Si ýaly çökündiler, çukurdaky FeAl3 ýa-da AlFeSi (Mn) ýaly ýokary ereýän nokatlaryň hapalanma fazalaryndan ýa-da ekstruziýa döwründe çökgünlik fazalaryndan emele gelýär. Beýlekisi bolsa daşarky mesele.
2.3 Ingotyň üstki çişliginiň täsiri
Synag wagtynda 6005A guýulýan taýajyk torunyň yzky böleginiň gödek we tozan bilen boýalandygy anyklandy. Localerli ýerlerde iň çuňňur öwrüm gurallary bolan iki guýma çybyk bardy, bu ekstruziýadan soň çekilenleriň sanynyň ep-esli artmagyna gabat gelýärdi we 7-nji suratda görkezilişi ýaly bir çekişiň ululygy has uludy.
6005A guýulýan taýagyň torna ýok, şonuň üçin ýeriň çişligi pes we çekilýänleriň sany azalýar. Mundan başga-da, guýma taýajygynyň torna belliklerine artykmaç kesiji suwuklyk ýoklugy sebäpli, degişli bölejiklerde C düzümi azalýar. Döküm taýagyň üstündäki öwrüm bellikleriniň çekilmegini we bölejikleriň emele gelmegini belli bir derejede agyrlaşdyrjakdygy subut edildi.
3 Ara alyp maslahatlaşmak
(1) Kemçilikleri çekmegiň bölekleri esasan matrisa bilen deňdir. Daşary ýurt bölejikleri, ingotyň üstündäki köne deri we ekstruziýa barrel diwarynda toplanan beýleki hapalar ýa-da ekstruziýa prosesinde galybyň ölen ýeri, metal ýüzüne ýa-da galybyň alýumin gatlagyna getirilýär. guşak. Önüm öňe akyp barýarka, ýerüsti çyzgylar ýüze çykýar we önüm belli bir ululykda jemlenende, önüm çekmek üçin çykarylýar. Okislenenden soň, çekiş poslandy we ululygy sebäpli ol ýerde çukura meňzeş kemçilikler bardy.
(2) faceerüsti bölejikler käwagt ýeke ownuk bölejikler ýaly görünýär we käwagt jemlenen görnüşde bolýar. Olaryň düzümi matrisanyňkydan tapawutly we esasan O, C, Fe we Si elementlerini öz içine alýar. Käbir bölejiklerde O we C elementleri, käbir bölejiklerde O, C, Fe we Si agdyklyk edýär. Şonuň üçin ýerüsti bölejikleriň iki çeşmeden gelýändigi çak edilýär: biri AlFeSi we elementar Si ýaly çökündiler, O we C ýaly hapalar ýer ýüzüne ýapyşýar; Beýlekisi bolsa daşarky mesele. Okislenmeden soň bölejikler poslaýar. Ujypsyzlygy sebäpli, olaryň üstünde ýa-da az täsiri ýok.
(3) C we O elementlerine baý bölejikler, esasan, ingotyň ýüzüne ýelmeýän ýag, tozan, toprak, howa we ş.m. Ricaglaýjy ýagyň esasy düzüm bölekleri C, O, H, S we ş.m., tozan we topragyň esasy düzüm bölegi SiO2. Surfaceerüsti bölejikleriň O düzümi adatça ýokarydyr. Bölejikler iş guşagyndan çykan badyna ýokary temperatura ýagdaýynda we bölejikleriň aýratyn ýer meýdany sebäpli O atomlaryny aňsatlyk bilen siňdirýär we howa bilen kontaktdan soň okislenmä sebäp bolýar, netijede O has ýokary bolýar matrisadan has mazmun.
(4) Fe, Si we ş.m. esasan oksidlerden, köne masştabdan we ingotdaky haramlyk fazalaryndan gelýär (ýokary eriş nokady ýa-da gomogenizasiýa bilen doly ýok edilmeýän ikinji tapgyr). Fe elementi Fe-den alýumin çig mallaryndan emele gelýär, FeAl3 ýa-da AlFeSi (Mn) ýaly ýokary eriş nokadynyň hapalanma fazalaryny emele getirýär, birmeňzeş prosesiň dowamynda gaty erginde eräp bilmeýär ýa-da doly öwrülmeýär; Si, alýumin matrisasynda Mg2Si görnüşinde ýa-da guýma prosesinde Si-iň ýokary derejeli gaty ergininde bar. Döküm çybygynyň gyzgyn ekstruziýa prosesinde artykmaç Si çöküp biler. Si-iň alýumininde erginligi 450 ° C-de 0,48%, 500 ° C-de 0,8% (wt%). 6005-den artykmaç Si düzümi takmynan 0,41%, çökýän Si bolsa konsentrasiýa üýtgemeleri sebäpli jemlenip we ýagyş bolup biler.
(5) Alýuminiý galyndy kemerine ýapyşmagy çekmegiň esasy sebäbi bolup durýar. Ekstruziýa ölü ýokary temperaturaly we ýokary basyşly gurşawdyr. Metal akymyň sürtülmesi galybyň iş guşagynyň temperaturasyny ýokarlandyrar we iş guşagynyň girelgesiniň kesişýän ýerinde “ýelmeýän alýumin gatlagyny” emele getirer.
Şol bir wagtyň özünde, alýumin garyndysynda artykmaç Si we Mn we Cr ýaly beýleki elementler Fe bilen çalyşýan gaty erginleri emele getirmek aňsat, bu galyndy iş zolagynyň girelgesinde “ýelmeşýän alýumin gatlagynyň” emele gelmegine kömek eder. “Yapyşan alýumin gatlagyndan” akýan metal içerki sürtülmä degişlidir (metalyň içindäki süýşýän gyrkym). Içki sürtülme sebäpli metal deformasiýa we gatylaşýar, bu aşaky metal bilen galybyň birleşmegine kömek edýär. Şol bir wagtyň özünde, galyp işleýän kemer basyş sebäpli surnaý görnüşine deformasiýa edilýär we profil bilen baglanyşýan iş guşagynyň kesiş böleginden emele gelen ýelmeşýän alýumin, öwrüm guralynyň kesiş gyrasyna meňzeýär.
Yapyşan alýuminiň emele gelmegi, ösüşiň we dökülmegiň dinamiki prosesi. Bölejikler profil tarapyndan yzygiderli çykarylýar. Profiliň ýüzüne çekiň, çekiş kemçiliklerini emele getiriň. Eger iş guşagyndan gönüden-göni akyp, profiliň ýüzüne dessine ýerleşdirilen bolsa, termiki taýdan ýelmeşen ownuk bölejiklere “adsorbsion bölejikleri” diýilýär. Käbir bölejikler ekstrudirlenen alýumin garyndysy bilen döwülse, käbir bölejikler iş guşagyndan geçende iş kemeriniň ýüzüne ýapyşyp, profiliň üstünde çyzylmalara sebäp bolar. Guýrugyň ujy gaplanan alýumin matrisasydyr. Iş guşagynyň ortasyna alýumin köp bolsa (baglanyşyk berk), üstündäki çyzgylary agyrlaşdyrar.
(6) Ekstruziýa tizligi çekmäge uly täsir edýär. Ekstruziýa tizliginiň täsiri. Gözlenýän 6005 garyndysy barada aýdylanda, synag çäginde ekstruziýa tizligi ýokarlanýar, rozetkanyň temperaturasy ýokarlanýar we mehaniki çyzyklaryň köpelmegi bilen ýerüsti çekiji bölejikleriň sany köpelýär we agyrlaşýar. Ekstruziýa tizligi tizligiň duýdansyz üýtgemezligi üçin mümkin boldugyça durnukly saklanmalydyr. Artykmaç ekstruziýa tizligi we ýokary çykyş temperaturasy sürtülmäniň ýokarlanmagyna we bölejikleriň çynlakaý çekilmegine getirer. Ekstruziýa tizliginiň çekiş hadysasyna täsiriniň anyk mehanizmi soňraky yzarlamany we barlagy talap edýär.
(7) Döküm taýagyň üstki hili, çekýän bölejiklere täsir edýän möhüm faktor. Döküm çybygyň üstü gödek, gabyklar, ýag tegmilleri, tozan, poslama we ş.m. bularyň hemmesi bölejikleri çekmek meýlini ýokarlandyrýar.
4 Netije
(1) çekilýän kemçilikleriň düzümi matrisanyňky bilen gabat gelýär; bölejikleriň ýagdaýynyň düzümi, esasan, O, C, Fe we Si elementlerini öz içine alýan matrisadan tapawutlanýar.
(2) Bölejikleriň kemçiliklerini çekmek, esasan, alýuminiň galyndy iş guşagyna ýapyşmagy netijesinde ýüze çykýar. Alýuminiň galyndy iş guşagyna ýapyşmagyna itergi berýän islendik faktorlar çekmegiň kemçiliklerine sebäp bolar. Döküm taýajygynyň hilini üpjün etmek şertinde çekiji bölejikleriň emele gelmegi garyndy düzümine göni täsir etmeýär.
(3) Birmeňzeş ýangyn bejergisi, ýerüsti çekmegi azaltmak üçin peýdalydyr.
Iş wagty: 10-2024-nji sentýabr
