Как спрос на алюминиевые профили в мире становится все более актуальным, в то же время все аспекты свойств алюминиевых профилей, такие как качество поверхности профиля, производительность обработки поверхности, внешний вид, цвет, механические свойства, коррозионная стойкость оксидной пленки, износостойкость и т. д. требования также становятся выше. Высококачественные профили экструзии из алюминиевого сплава являются основой для получения высококачественных строительных профилей. Как обеспечить высококачественные слитки из алюминиевого сплава стало особенно важной частью процесса производства алюминиевого профиля.
Факторы, влияющие на кристаллизацию слитков алюминиевых сплавов
Качество кристаллической структуры слитка алюминиевого сплава влияет не только на производительность обработки, но и на качество конечного продукта. Поэтому в производстве мы стремимся получить кристаллическую структуру с мелкими зернами, плотной структурой и однородностью. Как правило, влияние факторов легирования на зерна слитка не очевидно, но в сплавах с высоким содержанием магния с увеличением содержания магния зерна могут быть измельчены, а сплавы с менее активными микроэлементами легко образуют столбчатые кристаллы или крупные и т. д. Аксиальная структура зерна, чтобы стабилизировать и измельчить зерна, в производстве следует добавлять измельчители зерна. Когда плавка перегревается или используется ненадлежащим образом высокая температура, может быть получена столбчатая кристаллическая структура. Увеличение скорости охлаждения имеет тенденцию уменьшать столбчатую кристаллизацию, и если образуется достаточное количество зародышей, можно получить мелкие и однородные равноосные кристаллы. Скорость литья обычно снижается, и зерна слитка соответственно измельчаются. Влияние размера слитка обычно приводит к измельчению зерна по мере уменьшения размера поперечного сечения слитка.
Метод измельчения зерен алюминиевых отливок
Увеличение переохлаждения: этот метод подходит для мелких и средних отливок.
Модификация: перед кристаллизацией жидкого металла добавьте несколько небольших зародышеобразователей (также известных как модификаторы, инокулянты или промежуточные сплавы), чтобы равномерно распределить их в жидком металле в качестве искусственных кристаллических зародышей, что может значительно увеличить количество кристаллических зерен; этот метод измельчения зерен называется метаморфической обработкой.
Вибрационная обработка: В процессе кристаллизации к расплавленному металлу применяются механические колебания металла, ультразвуковые колебания, электромагнитные колебания и другие методы.
Выбор подходящих параметров процесса литья
Параметры процесса литья также оказывают большое влияние на качество слитков алюминиевых сплавов. Основными параметрами процесса, которые влияют на качество слитка, являются интенсивность охлаждения, скорость заливки и температура заливки. Хотя с увеличением интенсивности охлаждения увеличивается склонность слитка к образованию трещин, увеличение интенсивности охлаждения полезно для улучшения структуры и механических свойств слитка, а также помогает уменьшить региональную сегрегацию слитка.
При допустимых условиях следует максимально использовать высокую интенсивность охлаждения. Высокая скорость заливки и температура заливки увеличат температурный градиент в области кристаллизации слитка, тем самым увеличивая тенденцию к образованию центральных трещин и формированию крупнозернистых структур. Если температура заливки и скорость заливки слишком низкие, легко вызвать яркие кристаллические зерна и холодную изоляцию, что также не способствует получению высококачественных слитков. В реальном производстве температура заливки обычно составляет 710–730 °C, температура охлаждающей воды не выше 25 °C, а скорость заливки следует определять в соответствии с прочностью охлаждения и температурой заливки. При отсутствии дефектов следует использовать высокую скорость заливки. для повышения эффективности производства. При заливке следует поддерживать горизонтальное положение от устья печи до формы, чтобы предотвратить разрушение потоком жидкости оксидной пленки на поверхности расплава и обертывание оксидной пленки в расплаве из-за падения. В то же время необходимо обеспечить равномерный поток, чтобы избежать неравномерного распределения потока жидкости. Равномерный поток может снизить температурные градиенты, сделать кристаллическую структуру однородной и помочь устранить внутренние напряжения и трещины в слитке.
Кроме того, правильный выбор сырья для формирования алюминиевого сплава имеет большое значение для контроля состава сплава, обеспечения качества слитка, экономии сырья, повышения производительности и экономической выгоды.
Гомогенизационная обработка слитков алюминиевых сплавов
Из-за существования различных ликвационных и эвтектических структур с низкой температурой плавления и интерметаллических соединений, распределенных в межзеренных и зеренных границах, химический состав и структура слитка алюминиевого сплава неоднородны, а термопластичность слитка ослаблена и технологичность снижена. Эта несбалансированная структура в конечном итоге становится внутренней структурой продукта, например, сплава 3A2l, ликвация марганца, образованная во время литья, если не гомогенизирована, будет образовывать крупные зерна во время окончательного отжига.
В слитке без гомогенизации примесная фаза на границе зерен и в сетке дендритов представляет собой крупнозернистый Mg2Si, что может вызвать следующие опасности при экструзии:
Увеличьте силу сжатия
Уменьшенная скорость экструзии
Показатель прочности алюминиевых профилей снизился
Низкое качество алюминиевых профилей
Сократить срок службы пресс-формы
В процессе экструзии, когда определены другие разумные процессы, если охлаждающая сила, используемая на стадии охлаждения слитка алюминиевого сплава, не отожжена или негомогенизирующий отжиг недостаточен, это может привести к возникновению «блокировки матрицы». Обработка может улучшить неоднородность химического состава и структуры, улучшить пластичность сплава, снизить сопротивление деформации, улучшить производительность обработки слитка и увеличить скорость экструзии, чтобы улучшить обрабатываемость и производительность материала.
Резюме
Качество экструзионных слитков оказывает решающее влияние на качество алюминиевых профилей, а высококачественные экструзионные слитки являются основой для получения высококачественных алюминиевых профилей. В данной статье рассматриваются технические пути повышения качества экструзионных слитков из алюминиевых сплавов с точки зрения параметров процесса литья алюминиевых профилей и гомогенизационной обработки слитков.
