Como a demanda por perfis de alumínio A demanda por perfis de alumínio é cada vez mais urgente no mundo, e, ao mesmo tempo, todos os aspectos das propriedades dos perfis de alumínio, como qualidade da superfície do perfil, desempenho do tratamento de superfície, aparência, cor, propriedades mecânicas, resistência à corrosão da película de óxido, resistência ao desgaste, etc., também estão se tornando mais exigentes. Perfis extrudados de liga de alumínio de alta qualidade são a base para a obtenção de perfis de construção de alta qualidade. Garantir a alta qualidade dos lingotes de liga de alumínio tornou-se uma parte particularmente importante do processo de produção de perfis de alumínio.
Fatores que afetam a cristalização de lingotes de liga de alumínio
A qualidade da estrutura cristalina do lingote de liga de alumínio não afeta apenas o desempenho do processamento, mas também a qualidade do produto final. Portanto, na produção, buscamos obter uma estrutura cristalina com grãos finos, estrutura densa e uniformidade. Geralmente, o efeito dos fatores de liga nos grãos do lingote não é óbvio, mas em ligas com alto teor de magnésio, com o aumento do teor de magnésio, os grãos podem ser refinados, e ligas com oligoelementos menos ativos são fáceis de formar cristais colunares ou grosseiros, etc. Estrutura de grãos axiais: para estabilizar e refinar os grãos, refinadores de grãos devem ser adicionados na produção. Quando a fundição é superaquecida ou quando uma temperatura inadequadamente alta é utilizada, a estrutura cristalina colunar pode ser obtida. O aumento da taxa de resfriamento tende a reduzir a cristalização colunar e, se núcleos suficientes forem formados, cristais equiaxiais finos e uniformes podem ser obtidos. A velocidade de fundição geralmente é reduzida e os grãos do lingote são refinados de acordo. O efeito do tamanho do lingote geralmente resulta no refinamento do grão à medida que o tamanho da seção transversal do lingote diminui.
Método para refino de grãos de peças fundidas de alumínio
Aumentar o sub-resfriamento: Este método é adequado para peças fundidas pequenas e médias.
Tratamento de modificação: antes da cristalização do metal líquido, adicione alguns pequenos agentes nucleantes (também conhecidos como agentes modificadores, inoculantes ou ligas intermediárias) para dispersá-lo uniformemente no metal líquido como um núcleo de cristal artificial, o que pode aumentar significativamente o número de grãos de cristal. Esse método de refinamento de grãos é chamado de tratamento metamórfico.
Tratamento de vibração: Durante a cristalização, vibração mecânica do metal, vibração ultrassônica, vibração eletromagnética e outros métodos são aplicados ao metal fundido.
Seleção de parâmetros apropriados do processo de fundição
Os parâmetros do processo de fundição também exercem grande influência na qualidade dos lingotes de liga de alumínio. Os principais parâmetros do processo que afetam a qualidade do lingote são a intensidade do resfriamento, a velocidade e a temperatura de vazamento. Embora a tendência do lingote a trincas aumente com o aumento da intensidade do resfriamento, o aumento da intensidade do resfriamento é benéfico para melhorar a estrutura e as propriedades mecânicas do lingote, além de ajudar a reduzir a segregação regional do lingote.
Sob condições permitidas, alta intensidade de resfriamento deve ser usada tanto quanto possível. Altas velocidades e temperaturas de vazamento aumentarão o gradiente de temperatura na área de cristalização do lingote, aumentando assim a tendência de gerar rachaduras centrais e formar estruturas de grãos grossos. Se a temperatura e a velocidade de vazamento forem muito baixas, é fácil causar grãos de cristal brilhantes e isolamento frio, o que também não é propício para a obtenção de lingotes de alta qualidade. Na produção real, a temperatura de vazamento é geralmente de 710 ℃ a 730 ℃, a temperatura da água de resfriamento não é superior a 25 ℃ e a velocidade de vazamento deve ser determinada de acordo com a resistência ao resfriamento e a temperatura de vazamento. Com a premissa de que não há defeitos, uma alta velocidade de vazamento deve ser usada para melhorar a eficiência da produção. Ao despejar, deve-se manter a posição horizontal da boca do forno até o molde para evitar que o fluxo de líquido destrua o filme de óxido na superfície do fundido e envolva o filme de óxido no fundido devido à queda. Ao mesmo tempo, deve-se garantir um fluxo uniforme para evitar a distribuição desigual do fluxo de líquido. O fluxo uniforme pode reduzir gradientes de temperatura, uniformizar a estrutura cristalina e ajudar a eliminar tensões internas e rachaduras no lingote.
Além disso, a seleção precisa das matérias-primas para configurar a liga de alumínio é de grande importância para controlar a composição da liga, garantir a qualidade do lingote, economizar matéria-prima e melhorar a produtividade e os benefícios econômicos.
Tratamento de homogeneização de lingotes de liga de alumínio
Devido à existência de várias segregações e estruturas eutéticas de baixo ponto de fusão, além de compostos intermetálicos distribuídos nos contornos intergranulares e de grãos, a composição química e a estrutura do lingote de liga de alumínio não são uniformes, enfraquecendo a termoplasticidade do lingote e reduzindo a processabilidade. Essa estrutura desbalanceada acaba se tornando a estrutura interna do produto, como na liga 3A2l. A segregação de manganês formada durante a fundição, se não for homogeneizada, formará grãos grosseiros durante o recozimento final.
No lingote sem homogeneização, a fase de impurezas no contorno de grão e na rede de dendritos é Mg2Si grosso, o que causará os seguintes riscos durante a extrusão:
Aumentar a força de compressão
Velocidade de extrusão reduzida
O índice de resistência dos perfis de alumínio diminuiu
Má qualidade dos perfis de alumínio
Reduza a vida útil do molde
No processo de extrusão, quando outros processos razoáveis são determinados, se a resistência ao resfriamento usada na etapa de resfriamento do lingote de liga de alumínio não for recozida ou o recozimento deshomogeneizado for insuficiente, pode ocorrer o "bloqueio da matriz". O tratamento pode melhorar a heterogeneidade da composição química e da estrutura, melhorar a plasticidade da liga, reduzir a resistência à deformação, melhorar o desempenho de processamento do lingote e aumentar a velocidade de extrusão para melhorar a processabilidade e o desempenho do material.
Resumo
A qualidade dos lingotes de extrusão tem uma influência decisiva na qualidade dos perfis de alumínio, e lingotes de extrusão de alta qualidade são a base para a obtenção de perfis de alumínio de alta qualidade. Este artigo discute as maneiras técnicas de melhorar a qualidade dos lingotes de extrusão de ligas de alumínio a partir dos parâmetros do processo de fundição dos perfis de alumínio e do tratamento de homogeneização dos lingotes.
