Como la demanda de perfiles de aluminio En el mundo, la urgencia es cada vez mayor. Al mismo tiempo, los requisitos en todos los aspectos de las propiedades de los perfiles de aluminio, como la calidad de la superficie, el rendimiento del tratamiento superficial, el color, las propiedades mecánicas, la resistencia a la corrosión de la película de óxido y la resistencia al desgaste, son cada vez mayores. Los perfiles de extrusión de aleación de aluminio de alta calidad son la base para obtener perfiles de construcción de alta calidad. Garantizar lingotes de aleación de aluminio de alta calidad se ha convertido en un aspecto fundamental del proceso de producción de perfiles de aluminio.
Factores que afectan la cristalización de lingotes de aleación de aluminio
La calidad de la estructura cristalina del lingote de aleación de aluminio no solo afecta el rendimiento del procesamiento, sino también la calidad del producto final. Por lo tanto, durante la producción, nos esforzamos por obtener una estructura cristalina con granos finos, densos y uniformes. Generalmente, el efecto de los factores de aleación en los granos del lingote no es evidente, pero en aleaciones con alto contenido de magnesio, al aumentar el contenido de magnesio, los granos pueden refinarse, y las aleaciones con menos elementos traza activos tienden a formar cristales columnares o gruesos. En el caso de la estructura de grano axial, para estabilizar y refinar los granos, se deben añadir refinadores de grano durante la producción. Cuando la fundición se sobrecalienta o se utiliza una temperatura inadecuadamente alta, se puede obtener una estructura cristalina columnar. Aumentar la velocidad de enfriamiento tiende a reducir la cristalización columnar, y si se forman suficientes núcleos, se pueden obtener cristales equiaxiales finos y uniformes. Generalmente, se reduce la velocidad de fundición y, en consecuencia, se refinan los granos del lingote. El efecto del tamaño del lingote generalmente resulta en un refinamiento del grano a medida que disminuye el tamaño de la sección transversal del lingote.
Método para refinar granos de piezas fundidas de aluminio
Aumentar el subenfriamiento: este método es adecuado para fundiciones pequeñas y medianas.
Tratamiento de modificación: Antes de que el metal líquido cristalice, agregue algunos pequeños agentes nucleantes (también conocidos como agentes modificadores, inóculos o aleaciones intermedias) para que se dispersen uniformemente en el metal líquido como un núcleo de cristal artificial, lo que puede hacer que el número de granos de cristal aumente significativamente, este método de refinamiento de grano se llama tratamiento metamórfico.
Tratamiento de vibración: Durante la cristalización, se aplican al metal fundido vibración mecánica del metal, vibración ultrasónica, vibración electromagnética y otros métodos.
Selección de parámetros adecuados para el proceso de fundición
Los parámetros del proceso de fundición también influyen considerablemente en la calidad de los lingotes de aleación de aluminio. Los principales parámetros que afectan la calidad del lingote son la intensidad de enfriamiento, la velocidad y la temperatura de vertido. Si bien el aumento de la intensidad de enfriamiento aumenta la tendencia del lingote a agrietarse, aumentar la intensidad de enfriamiento mejora la estructura y las propiedades mecánicas del lingote, además de reducir la segregación regional.
En condiciones admisibles, se debe utilizar una alta intensidad de enfriamiento tanto como sea posible. Una velocidad y temperatura de vertido elevadas aumentarán el gradiente de temperatura en la zona de cristalización del lingote, lo que aumenta la tendencia a la formación de grietas centrales y estructuras de grano grueso. Si la temperatura y la velocidad de vertido son demasiado bajas, es fácil que se produzcan granos de cristal brillantes y aislamiento térmico, lo que tampoco favorece la obtención de lingotes de alta calidad. En la producción real, la temperatura de vertido suele estar entre 710 °C y 730 °C, la temperatura del agua de refrigeración no supera los 25 °C y la velocidad de vertido debe determinarse en función de la resistencia al enfriamiento y la temperatura de vertido. Si no se presentan defectos, se debe utilizar una alta velocidad de vertido para mejorar la eficiencia de la producción. Al vertido, el flujo debe mantenerse horizontal desde la boca del horno hasta el molde para evitar que el líquido destruya la película de óxido superficial de la masa fundida y la envuelva debido a la caída. Al mismo tiempo, se debe garantizar un flujo uniforme para evitar una distribución desigual del líquido. Este flujo uniforme puede reducir los gradientes de temperatura, uniformizar la estructura cristalina y ayudar a eliminar tensiones internas y grietas en el lingote.
Además, la selección precisa de las materias primas para configurar la aleación de aluminio es de gran importancia para controlar la composición de la aleación, garantizar la calidad del lingote, ahorrar materias primas y mejorar la productividad y los beneficios económicos.
Tratamiento de homogeneización de lingotes de aleación de aluminio
Debido a la existencia de diversas segregaciones, una estructura eutéctica de bajo punto de fusión y compuestos intermetálicos distribuidos en los límites intergranulares y de grano, la composición química y la estructura del lingote de aleación de aluminio no son uniformes, lo que debilita su termoplasticidad y reduce su procesabilidad. Esta estructura desequilibrada acaba por convertirse en la estructura interna del producto. Por ejemplo, en la aleación 3A2l, la segregación de manganeso formada durante la fundición, si no se homogeneiza, formará granos gruesos durante el recocido final.
En el lingote sin homogeneización, la fase de impureza en el límite de grano y la red de dendritas es Mg2Si grueso, lo que provocará los siguientes peligros durante la extrusión:
Aumentar la fuerza de compresión
Velocidad de extrusión reducida
El índice de resistencia de los perfiles de aluminio disminuyó
Mala calidad de los perfiles de aluminio
Reducir la vida del molde
En el proceso de extrusión, cuando se determinan otros procesos razonables, si la resistencia de enfriamiento utilizada en la etapa de enfriamiento del lingote de aleación de aluminio no se recoce o el recocido deshomogeneizado es insuficiente, puede producirse un bloqueo de la matriz. El tratamiento puede mejorar la heterogeneidad de la composición química y la estructura, mejorar la plasticidad de la aleación, reducir la resistencia a la deformación, mejorar el rendimiento del lingote y aumentar la velocidad de extrusión para mejorar la procesabilidad y el rendimiento del material.
Resumen
La calidad de los lingotes de extrusión influye decisivamente en la calidad de los perfiles de aluminio, y los lingotes de extrusión de alta calidad son la base para obtener perfiles de aluminio de alta calidad. Este artículo analiza las técnicas para mejorar la calidad de los lingotes de extrusión de aleaciones de aluminio, considerando los parámetros del proceso de fundición de los perfiles de aluminio y el tratamiento de homogeneización de los lingotes.
