Pandan pwosesis la extrusion nan alyaj aliminyòm sòti materyèl yo, espesyalman Des aliminyòm, yon "opozisyon" domaj souvan rive sou sifas la. Manifestasyon yo espesifik gen ladan timè piti anpil ak varye dansite, tailing, ak santi men evidan, ak yon santiman spiky. Apre oksidasyon oswa tretman sifas elèktroforetik, yo souvan parèt tankou granules nwa konfòme yo avèk sifas pwodwi a.
Nan pwodiksyon an extrusion nan gwo-seksyon Des, domaj sa a gen plis chans rive akòz enfliyans nan estrikti a extrual, tanperati èkstruzyon, vitès èkstruzyon, mwazi konpleksite, elatriye Pifò nan patikil yo amann nan domaj opoze ka retire pandan la Pwosesis pwofil sifas pretratman, espesyalman pwosesis la alkali grave, pandan y ap yon ti kantite gwo gwosè, patikil fèm respekte rete sou sifas la pwofil, ki afekte bon jan kalite a aparans nan pwodwi final la.
Nan pòt bilding òdinè ak pwodwi pwofil fenèt, kliyan jeneralman aksepte minè opoze domaj, men pou pwofil endistriyèl ki mande pou egal anfaz sou pwopriyete mekanik ak pèfòmans dekoratif oswa plis anfaz sou pèfòmans dekoratif, kliyan jeneralman pa aksepte domaj sa a, espesyalman opoze domaj ki se Enkonsistan ak koulè a background diferan.
Yo nan lòd yo analize mekanis nan fòmasyon nan patikil ki graj, mòfoloji a ak konpozisyon nan kote yo domaj anba konpozisyon alyaj diferan ak pwosesis èkstruzyon yo te analize, ak diferans ki genyen ant domaj yo ak matris la te konpare. Yo te fè yon solisyon rezonab nan efektivman rezoud patikil yo ki graj mete devan, epi yo te yon tès jijman te pote soti.
Pou rezoud domaj yo pitting nan Des, li nesesè yo konprann mekanis nan fòmasyon nan opozisyon domaj. Pandan pwosesis la extrusion, aliminyòm rete soude ak senti a ap travay mouri se kòz prensipal la nan opozisyon domaj sou sifas la nan materyèl aliminyòm sòti. Sa a se paske se pwosesis la extrusion nan aliminyòm te pote soti nan yon tanperati ki wo nan sou 450 ° C. Si efè chalè deformation ak chalè friksyon yo te ajoute, tanperati a nan metal la pral pi wo lè li ap koule soti nan twou a mouri. Lè pwodwi a ap koule soti nan twou a mouri, akòz tanperati a segondè, gen yon fenomèn nan aliminyòm rete soude ant metal la ak senti a mwazi k ap travay.
Fòm sa a lyezon se souvan: yon pwosesis repete nan lyezon - chire - lyezon - chire ankò, ak pwodwi a ap koule pi devan, sa ki lakòz anpil ti twou sou sifas la nan pwodwi an.
Sa a fenomèn lyezon ki gen rapò ak faktè tankou bon jan kalite a nan eboot la, kondisyon an sifas nan senti a mwazi k ap travay, tanperati èkstruzyon, vitès èkstruzyon, degre nan deformation, ak rezistans a deformation nan metal la.
1 Materyèl Tès ak Metòd
Atravè rechèch preliminè, nou te aprann ke faktè tankou pite métallurgique, estati mwazi, pwosesis extrusion, engredyan, ak kondisyon pwodiksyon ka afekte sifas la patikil roughened. Nan tès la, de baton alyaj, 6005A ak 6060, yo te itilize pou extrud menm seksyon an. Mòfoloji ak konpozisyon pozisyon patikil yo te analize nan lekti dirèk spectrometer espektwomèt ak metòd deteksyon SEM, ak konpare ak matris la ki antoure nòmal.
Yo nan lòd yo klèman distenge mòfolojik la nan de domaj yo nan opoze ak patikil yo, yo yo defini jan sa a:
(1) domaj opoze oswa rale domaj se yon kalite domaj pwen ki se yon iregilye teton-tankou oswa pwen-tankou domaj grate ki parèt sou sifas la nan pwofil la. Domaj la kòmanse soti nan foule a grate epi li fini ak domaj la tonbe, akimile nan pwa metal nan fen liy lan grate. Gwosè a nan domaj la opoze se jeneralman 1-5mm, epi li vire nwa nwa apre tretman oksidasyon, ki finalman afekte aparans nan pwofil la, jan yo montre nan sèk la wouj nan Figi 1.
(2) patikil sifas yo rele tou pwa metal oswa patikil adsorption. Se sifas la nan pwofil la alyaj aliminyòm tache ak esferik gri-nwa patikil metal difisil ak gen yon estrikti ki lach. Gen de kalite pwofil alyaj aliminyòm: moun ki ka siye koupe ak moun ki pa ka siye koupe. Gwosè a se jeneralman mwens pase 0.5mm, epi li santi l ki graj manyen an. Pa gen okenn grate nan seksyon an devan. Apre oksidasyon, li pa anpil diferan de matris la, jan yo montre nan sèk la jòn nan Figi 1.
2 rezilta tès ak analiz
2.1 sifas rale domaj
Figi 2 montre mòfoloji microstructural nan domaj la rale sou sifas la nan alyaj la 6005A. Gen etap-tankou mak nan pati a devan nan rale a, epi yo fini ak nodul anpile. Apre nodul yo parèt, sifas la retounen nan nòmal. Kote nan domaj la roughening se pa lis manyen an, gen yon byen file santi litijyeu, ak suiv oswa akimile sou sifas la nan pwofil la. Atravè tès la extrusion, li te obsève ke mòfolojik la rale nan 6005A ak 6060 Des sòti se menm jan an, ak fen nan ke nan pwodwi a se pi plis pase fen a tèt; Diferans lan se ke gwosè a an jeneral rale nan 6005A se pi piti ak pwofondè nan grate se febli. Sa a ka ki gen rapò ak chanjman ki fèt nan konpozisyon alyaj, jete eta baton, ak kondisyon mwazi. Obsève anba 100x, gen mak grate evidan sou fen a devan nan zòn nan rale, ki se long sou direksyon an extrusion, ak fòm nan patikil yo nodule final se iregilye. Nan 500x, fen a devan nan sifas la rale gen etap-tankou mak sou direksyon an èkstruzyon (gwosè a nan domaj sa a se sou 120 μm), e gen evidan mak anpile sou patikil yo nodular nan fen a ke.
Yo nan lòd yo analize sa ki lakòz rale, dirèk spectrometer espektwomèt ak EDX yo te itilize yo ka fè analiz eleman sou kote yo domaj ak matris nan twa konpozan yo alyaj. Tablo 1 montre rezilta tès yo nan pwofil la 6005A. Rezilta yo EDX montre ke konpozisyon an nan pozisyon an anpile nan patikil yo rale se fondamantalman menm jan ak sa yo ki an matris la. Anplis de sa, gen kèk patikil bon malpwòpte yo akimile nan ak toupatou nan domaj la rale, ak patikil yo malpwòpte gen C, O (oswa CL), oswa Fe, Si, ak S.
Analiz de domaj yo roughening nan 6005A amann oksidasyon Des èkstrude montre ke patikil yo rale yo gwo nan gwosè (1-5mm), se sifas la sitou anpile, e gen etap-tankou mak sou seksyon an devan; Konpozisyon an se tou pre matris la Al, epi pral gen faz heterogeneous ki gen Fe, Si, C, ak O distribye bò kote l '. Li montre ke mekanis nan fòmasyon rale nan twa alyaj yo se menm bagay la.
Pandan pwosesis la extrusion, friksyon koule metal pral lakòz tanperati a nan senti a k ap travay mwazi ap monte, fòme yon "kouch aliminyòm kolan" nan kwen an koupe nan antre nan senti k ap travay. An menm tan an, depase SI ak lòt eleman tankou MN ak CR nan alyaj la aliminyòm yo fasil yo fòme solisyon solid ranplasman ak FE, ki pral ankouraje fòmasyon nan yon "kouch aliminyòm kolan" nan papòt la nan zòn nan mwazi.
Kòm metal la ap koule pi devan ak fwote kont senti a travay, yon fenomèn altènatif nan kontinyèl lyezon-mare-lyezon fèt nan yon pozisyon sèten, sa ki lakòz metal la kontinyèlman supèrpoze nan pozisyon sa a. Lè patikil yo ogmante nan yon gwosè sèten, li pral rale lwen pa pwodwi a ap koule tankou dlo ak fòm mak grate sou sifas la metal. Li pral rete sou sifas la metal ak fòm rale patikil nan fen grate a. Se poutèt sa, li ka konsidere ke fòmasyon nan patikil roughened se sitou ki gen rapò ak aliminyòm nan rete soude ak senti a k ap travay mwazi. Faz yo heterogeneous distribye alantou li ka orijine soti nan lwil lubrifyan, oksid oswa patikil pousyè, osi byen ke enpurte te pote pa sifas la ki graj nan eboot la.
Sepandan, nimewo a nan rale nan rezilta yo tès 6005A se pi piti ak degre a se pi lejè. Sou yon bò, li se akòz chanfren an nan sòti a nan senti a k ap travay mwazi ak polisaj la atansyon nan senti a k ap travay diminye epesè nan kouch la aliminyòm; Nan lòt men an, li se ki gen rapò ak kontni an SI depase.
Selon rezilta dirèk konpozisyon lekti espèk la, li ka wè ke nan adisyon a SI konbine avèk MG MG2SI, SI ki rete a parèt nan fòm lan nan yon sibstans ki senp.
2.2 ti patikil sou sifas la
Anba enspeksyon vizyèl ki ba-gwo, patikil yo piti (≤0.5mm), pa lis manyen yo, gen yon santiman byen file, epi konfòme yo ak sifas pwofil la. Obsève anba 100x, ti patikil sou sifas la yo distribye owaza, e gen ti gwosè patikil ki tache ak sifas la kèlkeswa si gen mak oswa ou pa;
Nan 500x, pa gen pwoblèm si gen evidan etap-tankou mak sou sifas la sou direksyon an èkstruzyon, patikil anpil yo toujou tache, ak gwosè yo patikil varye. Gwosè a patikil pi gwo se sou 15 μm, ak patikil yo ti yo se sou 5 μm.
Atravè analiz la konpozisyon nan patikil yo sifas alyaj 6060 ak matris la entak, patikil yo se sitou ki konpoze de O, C, Si, ak eleman Fe, ak kontni an aliminyòm se trè ba. Prèske tout patikil yo gen eleman O ak C. Konpozisyon nan chak patikil se yon ti kras diferan. Pami yo, patikil yo A yo fèmen nan 10 μm, ki se siyifikativman pi wo pase matris la SI, MG, ak O; Nan C patikil, Si, O, ak CL yo evidamman pi wo; Patikil D ak F gen segondè Si, O, ak Na; Patikil e gen si, fe, ak o; P patikil yo se Fe-ki gen konpoze. Rezilta yo nan 6060 patikil yo sanble ak sa a, men paske SI a ak Fe kontni nan 6060 tèt li se ki ba, korespondan yo SI ak Fe nan patikil yo sifas yo tou ki ba; Kontni C nan 6060 patikil se relativman ba.
Patikil sifas yo ka pa yon sèl ti patikil, men li ka egziste tou nan fòm agrégations anpil ti patikil ak diferan fòm, ak pousantaj mas nan diferan eleman nan diferan patikil yo varye. Yo kwè ke patikil yo sitou konpoze de de kalite. Youn nan se presipite tankou Alfesi ak Elemental SI, ki orijine soti nan segondè faz k ap fonn pwen faz tankou FEAL3 oswa Alfesi (MN) nan eli a, oswa precipited faz pandan pwosesis la èkstruzyon. Lòt la se pwoblèm matyè etranje yo.
2.3 Efè brutality sifas la nan lengot
Pandan tès la, li te jwenn ke sifas la dèyè nan 6005A jete nan baton Thorne te ki graj ak tache ak pousyè. Te gen de baton jete ak mak yo zouti vire pwofon nan kote lokal yo, ki koresponn ak yon ogmantasyon siyifikatif nan kantite rale apre èkstruzyon, ak gwosè a nan yon rale sèl te pi gwo, jan yo montre nan Figi 7.
Rod nan jete 6005A pa gen okenn Thorne, se konsa brutality nan sifas ki ba ak nimewo a nan rale redwi. Anplis de sa, depi pa gen okenn likid koupe depase tache ak mak yo Thorne nan baton an jete, se kontni an C nan patikil ki koresponn lan redwi. Li se pwouve ke mak yo vire sou sifas la nan baton an jete pral agrave rale ak fòmasyon patikil nan yon sèten limit.
3 diskisyon
(1) eleman yo nan rale domaj yo fondamantalman menm jan ak sa yo ki nan matris la. Li se patikil yo etranje yo, ansyen po sou sifas la nan eboot la ak lòt enpurte akimile nan miray la barik èkstruzyon oswa zòn nan mouri nan mwazi an pandan pwosesis la èkstruzyon, ki fè yo mennen nan sifas la metal oswa kouch nan aliminyòm nan travay la mwazi. senti. Kòm pwodwi a ap koule pi devan, mak sifas yo ki te koze, ak lè pwodwi a akimile nan yon gwosè sèten, li se pran soti nan pwodwi a yo fòme rale. Apre oksidasyon, yo te rale a korode, ak akòz gwosè gwo li yo, te gen twou san fon-tankou domaj la.
(2) patikil sifas pafwa parèt tankou yon sèl ti patikil, epi pafwa egziste nan fòm agrégées. Konpozisyon yo se evidamman diferan de sa yo ki an matris la, ak sitou gen O, C, Fe, ak Si eleman. Gen kèk nan patikil yo domine pa O ak C eleman, ak kèk patikil yo domine pa O, C, Fe, ak Si. Se poutèt sa, li se dedwi ke patikil yo sifas soti nan de sous: youn se presipite tankou Alfesi ak Elemental SI, ak enpurte tankou O ak C yo respekte sifas la; Lòt la se pwoblèm matyè etranje yo. Patikil yo korode lwen apre oksidasyon. Akòz ti gwosè yo, yo pa gen okenn oswa ti enpak sou sifas la.
(3) Patikil ki rich nan eleman C ak O sitou soti nan lwil lubrifyan, pousyè, tè, lè, elatriye. Konpozan prensipal yo nan lwil lubrifyan yo se C, O, H, S, elatriye, ak eleman prensipal la nan pousyè tè ak tè se SiO2. Kontni O nan patikil sifas yo jeneralman wo. Paske patikil yo nan yon eta tanperati ki wo imedyatman apre yo fin kite senti a ap travay, ak akòz gwo zòn nan sifas espesifik nan patikil yo, yo fasil adsorb atòm nan lè a ak lakòz oksidasyon apre kontak ak lè a, sa ki lakòz yon pi wo O. kontni pase matris la.
(4) Fe, Si, elatriye sitou soti nan oksid yo, ansyen echèl ak faz malpwòpte nan eli a (pwen segondè k ap fonn oswa dezyèm faz ki pa konplètman elimine pa omojènizasyon). Eleman FE a soti nan Fe nan lengote aliminyòm, ki fòme segondè faz k ap fonn pwen faz tankou FEAL3 oswa Alfesi (MN), ki pa ka fonn nan solisyon solid pandan pwosesis la omojènizasyon, oswa yo pa konplètman konvèti; SI egziste nan matris la aliminyòm nan fòm lan nan MG2SI oswa yon solisyon supersaturated solid nan SI pandan pwosesis la Distribisyon. Pandan pwosesis la èkstruzyon cho nan baton an jete, depase si ka provoqués. Solubility nan Si nan aliminyòm se 0.48% nan 450 ° C ak 0.8% (wt%) nan 500 ° C. Kontni an SI depase nan 6005 se sou 0.41%, ak SI a presipite ka agrégation ak presipitasyon ki te koze pa fluctuations konsantrasyon.
(5) aliminyòm rete soude ak senti a k ap travay mwazi se kòz prensipal la nan rale. Extrusion mouri a se yon anviwònman wo-tanperati ak presyon ki wo. Metal koule friksyon ap ogmante tanperati a nan senti a k ap travay nan mwazi an, fòme yon "kouch aliminyòm kolan" nan kwen an koupe nan antre nan senti k ap travay.
An menm tan an, depase SI ak lòt eleman tankou MN ak CR nan alyaj la aliminyòm yo fasil yo fòme solisyon solid ranplasman ak FE, ki pral ankouraje fòmasyon nan yon "kouch aliminyòm kolan" nan papòt la nan zòn nan mwazi. Metal la ap koule tankou dlo nan "kouch nan aliminyòm kolan" ki dwe nan friksyon entèn (glisman taye lenn andedan metal la). Metal la defòme ak solid akòz friksyon entèn yo, ki fè pwomosyon metal la kache ak mwazi nan bwa ansanm. An menm tan an, se senti a k ap travay mwazi defòme nan yon fòm klewon akòz presyon an, ak aliminyòm nan kolan ki te fòme pa pati nan kwen koupe nan senti a k ap travay kontakte pwofil la se menm jan ak kwen nan koupe nan yon zouti vire.
Fòmasyon an nan aliminyòm kolan se yon pwosesis dinamik nan kwasans ak koule. Patikil yo toujou ap pote soti nan pwofil la.Adhere nan sifas la nan pwofil la, fòme rale domaj. Si li ap koule dirèkteman soti nan senti a travay epi li se imedyatman adsorbed sou sifas la nan pwofil la, patikil yo ti tèmik respekte sifas la yo rele "patikil adsorption". Si kèk patikil yo pral kase pa alyaj la aliminyòm sòti, kèk patikil pral bwa nan sifas la nan senti a travay lè pase nan senti a travay, sa ki lakòz mak sou sifas la nan pwofil la. Fen nan ke se matris la aliminyòm anpile. Lè gen yon anpil nan aliminyòm kole nan mitan an nan senti a travay (kosyon an se fò), li pral agrave mak sifas yo.
(6) vitès la èkstruzyon gen yon gwo enfliyans sou rale. Enfliyans nan vitès èkstruzyon. Osi lwen ke alyaj la Suivi 6005 konsène, vitès la èkstruzyon ogmante nan seri a tès, tanperati a priz ogmante, ak nimewo a nan sifas rale patikil ogmante ak vin pi lou kòm liy yo mekanik ogmante. Yo ta dwe vitès la èkstruzyon dwe kenbe kòm ki estab ke posib pou fè pou evite chanjman toudenkou nan vitès. Twòp vitès extrusion ak tanperati segondè priz ap mennen nan ogmante friksyon ak patikil grav rale. Mekanis nan espesifik nan enpak la nan vitès èkstruzyon sou fenomèn nan rale mande pou swiv-up ki vin apre ak verifikasyon.
(7) bon jan kalite a sifas nan baton an jete se tou yon faktè enpòtan ki afekte patikil yo rale. Sifas la nan baton an jete se ki graj, ak burrs si, tach lwil oliv, pousyè, korozyon, elatriye, tout nan yo ki ogmante tandans nan rale patikil.
4 Konklizyon
(1) konpozisyon an nan rale domaj ki konsistan avèk sa yo ki an matris la; Konpozisyon nan pozisyon patikil la se evidamman diferan de sa yo ki an matris la, sitou ki gen O, C, Fe, ak Si eleman.
(2) Rale domaj patikil yo sitou ki te koze pa aliminyòm rete soude ak senti a mwazi k ap travay. Nenpòt faktè ki ankouraje aliminyòm rete soude ak senti a k ap travay mwazi ap lakòz rale domaj. Sou site la nan asire bon jan kalite a nan baton an jete, jenerasyon an nan rale patikil pa gen okenn enpak dirèk sou konpozisyon an alyaj.
(3) Bon tretman dife inifòm se benefisye diminye sifas rale.
Post tan: Sep-10-2024
