Pandan pwosesis la extrusion nan alyaj aliminyòm materyèl ekstrè, espesyalman pwofil aliminyòm, yon "pitting" domaj souvan rive sou sifas la. Manifestasyon espesifik yo gen ladan timè piti anpil ak dansite varye, tailing, ak santi men evidan, ak yon santiman spiky. Apre oksidasyon oswa tretman sifas elektwoforetik, yo souvan parèt tankou granules nwa ki konfòme yo ak sifas pwodwi a.
Nan pwodiksyon an extrusion nan pwofil gwo-seksyon, defo sa a gen plis chans rive akòz enfliyans nan estrikti nan ingot, tanperati extrusion, vitès extrusion, konpleksite mwazi, elatriye Pifò nan patikil yo amann nan domaj twou yo ka retire pandan an. Pwosesis pretretman sifas pwofil, espesyalman pwosesis la grave alkali, pandan y ap yon ti kantite gwo-gwosè, patikil byen fèm rete sou sifas pwofil la, ki afekte kalite aparans nan pwodwi final la.
Nan kay òdinè pòt ak fennèt pwofil pwodwi yo, kliyan jeneralman aksepte ti domaj twou, men pou Des endistriyèl ki mande egalite anfaz sou pwopriyete mekanik ak pèfòmans dekoratif oswa plis anfaz sou pèfòmans dekoratif, kliyan jeneralman pa aksepte domaj sa a, espesyalman twou domaj ki se enkonsistan ak diferan koulè background.
Yo nan lòd yo analize mekanis fòmasyon patikil ki graj yo, yo te analize mòfoloji ak konpozisyon kote domaj yo anba diferan konpozisyon alyaj ak pwosesis extrusion, epi yo te konpare diferans ki genyen ant domaj yo ak matris la. Yo te mete yon solisyon rezonab pou rezoud efektivman patikil ki graj yo, epi yo te fè yon tès jijman.
Pou rezoud domaj pitting nan pwofil, li nesesè yo konprann mekanis fòmasyon nan pitting domaj. Pandan pwosesis la extrusion, aliminyòm rete soude nan senti a k ap travay mouri se kòz prensipal la nan pitting domaj sou sifas la nan materyèl aliminyòm ekstrè. Sa a se paske pwosesis la extrusion nan aliminyòm te pote soti nan yon tanperati ki wo nan apeprè 450 ° C. Si yo ajoute efè chalè deformation ak chalè friksyon, tanperati metal la ap pi wo lè li koule soti nan twou mouri a. Lè pwodwi a koule soti nan twou a mouri, akòz tanperati a wo, gen yon fenomèn nan aliminyòm kole ant metal la ak senti mwazi an k ap travay.
Fòm nan lyezon sa a se souvan: yon pwosesis repete nan lyezon - chire - lyezon - chire ankò, ak pwodwi a ap koule pi devan, sa ki lakòz anpil twou piti sou sifas la nan pwodwi a.
Fenomèn lyezon sa a gen rapò ak faktè tankou bon jan kalite ingot la, kondisyon sifas mwazi k ap travay senti a, tanperati extrusion, vitès extrusion, degre deformation, ak rezistans deformation 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 patikil ki graj sifas yo. Nan tès la, de baton alyaj, 6005A ak 6060, yo te itilize pou extrudée menm seksyon an. Mòfoloji ak konpozisyon pozisyon patikil ki graj yo te analize atravè espektwomèt lekti dirèk ak metòd deteksyon SEM, epi konpare ak matris nòmal ki antoure a.
Yo nan lòd yo byen klè distenge mòfoloji a nan de domaj nan twou ak patikil, yo defini jan sa a:
(1) Pitted domaj oswa domaj rale se yon kalite defo pwen ki se yon domaj iregilye teta oswa pwen-tankou grate ki parèt sou sifas pwofil la. Defo a kòmanse nan foule a grafouyen epi li fini ak domaj la tonbe, akimile nan pwa metal nan fen liy grafouyen an. Gwosè domaj la twou se jeneralman 1-5mm, epi li vire nwa nwa apre tretman oksidasyon, ki finalman afekte aparans nan pwofil la, jan yo montre nan sèk wouj la nan Figi 1.
(2) Patikil sifas yo rele tou pwa metal oswa patikil adsorption. Sifas la nan pwofil la alyaj aliminyòm tache ak patikil metal gri-nwa esferik difisil epi li gen yon estrikti ki lach. Gen de kalite pwofil alyaj aliminyòm: sa yo ki ka siye ak sa yo ki pa ka siye. Gwosè a se jeneralman mwens pase 0.5mm, epi li santi l ki graj nan manyen la. Pa gen okenn grafouyen nan seksyon devan an. Apre oksidasyon, li pa diferan anpil de matris la, jan yo montre nan sèk jòn nan Figi 1.
2 Rezilta tès ak analiz
2.1 Sifas rale domaj
Figi 2 montre mòfoloji microstructural defo rale sou sifas alyaj 6005A a. Gen etap ki sanble ak reyur nan pati devan rale a, epi yo fini ak nodul anpile. Apre nodul yo parèt, sifas la retounen nan nòmal. Kote defo a se pa lis nan manyen la, li gen yon santiman byen file litijye, epi li respekte oswa akimile sou sifas la nan pwofil la. Atravè tès la extrusion, li te obsève ke mòfoloji a rale nan 6005A ak 6060 pwofil ekstrè se menm jan an, ak fen nan ke nan pwodwi a se pi plis pase fen nan tèt; diferans lan se ke gwosè a an jeneral rale nan 6005A se pi piti ak pwofondè nan grate se febli. Sa a ka gen rapò ak chanjman nan konpozisyon alyaj, eta baton jete, ak kondisyon mwazi. Obsève anba 100X, gen mak grafouyen evidan sou fen devan nan zòn nan rale, ki se long sou direksyon an extrusion, ak fòm nan patikil final yo nodil se iregilye. Nan 500X, fen devan sifas rale a gen mak ki sanble ak etap nan direksyon ekstrizyon (gwosè defo sa a se apeprè 120 μm), epi gen mak evidan anpile sou patikil nodilè yo nan fen ke.
Yo nan lòd yo analize kòz yo nan rale, espektwomèt lekti dirèk ak EDX yo te itilize pou fè analiz eleman sou kote yo domaj ak matris nan twa eleman yo alyaj. Tablo 1 montre rezilta tès pwofil 6005A a. Rezilta EDX yo montre ke konpozisyon an nan pozisyon an anpile nan patikil yo rale se fondamantalman menm jan ak sa yo ki nan matris la. Anplis de sa, kèk patikil enpurte amann yo akimile nan ak alantou defo a rale, ak patikil yo enpurte gen ladan C, O (oswa Cl), oswa Fe, Si, ak S.
Analiz de defo roughening nan 6005A amann oksidize pwofil ekstrè montre ke patikil yo rale yo gwo nan gwosè (1-5mm), sifas la se sitou anpile, e gen etap-tankou reyur sou seksyon an devan; Konpozisyon an se tou pre matris Al, epi pral gen faz etewojèn ki gen Fe, Si, C, ak O distribye alantou li. Li montre ke mekanis fòmasyon rale nan twa alyaj yo se menm bagay la.
Pandan pwosesis ekstrizyon an, friksyon metal koule pral lakòz tanperati senti mwazi k ap travay la 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 aliminyòm yo fasil pou fòme solisyon ranplasman solid ak Fe, ki pral ankouraje fòmasyon yon "kouch aliminyòm kolan" nan papòt la nan zòn nan k ap travay mwazi.
Kòm metal la ap koule pi devan ak fwote kont senti travay la, yon fenomèn resipwòk nan lyezon kontinyèl-chire-lyezon rive nan yon sèten pozisyon, sa ki lakòz metal la kontinyèlman sipèpoze nan pozisyon sa a. Lè patikil yo ogmante nan yon sèten gwosè, Li pral rale lwen pa pwodwi a ap koule tankou dlo ak fòme mak grafouyen sou sifas la metal. Li pral rete sou sifas metal la ak fòme patikil rale nan fen grafouyen an. Se poutèt sa, li ka konsidere ke fòmasyon an nan patikil rugueux se sitou ki gen rapò ak aliminyòm nan rete soude nan senti a mwazi k ap travay. Faz yo etewojèn distribye alantou li yo ka soti nan lwil oliv lubrifyan, oksid oswa patikil pousyè, osi byen ke enpurte ki pote pa sifas ki graj nan ingot la.
Sepandan, kantite rale nan rezilta tès 6005A yo pi piti e degre a pi lejè. Sou yon bò, li se akòz chanfreinasyon an nan sòti nan senti a k ap travay mwazi ak polisaj la atansyon nan senti a k ap travay diminye epesè nan kouch aliminyòm nan; an lòt men an, li gen rapò ak kontni an depase Si.
Dapre rezilta konpozisyon spectral lekti dirèk yo, li ka wè ke anplis Si konbine avèk Mg Mg2Si, Si ki rete a parèt nan fòm yon sibstans ki senp.
2.2 Ti patikil sou sifas la
Anba enspeksyon vizyèl ki ba-agrandisman, patikil yo piti (≤0.5mm), pa lis nan manyen la, gen yon santiman byen file, epi konfòme yo ak sifas la nan pwofil la. Obsève anba 100X, ti patikil sou sifas la distribye owaza, e gen ti patikil ki tache ak sifas la kèlkeswa si gen reyur oswa ou pa;
Nan 500X, pa gen pwoblèm si gen evidan etap ki tankou reyur sou sifas la ansanm direksyon an extrusion, anpil patikil yo toujou tache, ak gwosè patikil yo varye. Pi gwo gwosè patikil la se apeprè 15 μm, ak ti patikil yo apeprè 5 μm.
Atravè analiz konpozisyon patikil sifas alyaj 6060 yo ak matris entak la, patikil yo sitou konpoze de eleman O, C, Si, ak Fe, ak kontni aliminyòm trè ba. Prèske tout patikil gen eleman O ak C. Konpozisyon chak patikil se yon ti kras diferan. Pami yo, patikil 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 genyen gwo Si, O, ak Na; patikil e genyen Si, Fe, ak O; h patikil yo se konpoze ki gen Fe. Rezilta yo nan 6060 patikil yo sanble ak sa a, men paske kontni an Si ak Fe nan 6060 tèt li se ba, sa ki koresponn Si ak Fe nan patikil yo sifas yo tou ba; kontni an C nan 6060 patikil se relativman ba.
Sifas patikil yo ka pa yon sèl ti patikil, men yo ka egziste tou nan fòm agrégasyon nan anpil ti patikil ak diferan fòm, ak pousantaj yo mas nan eleman diferan nan diferan patikil varye. Yo kwè ke patikil yo sitou konpoze de de kalite. Youn nan se presipite tankou AlFeSi ak Si elemantè, ki soti nan faz enpurte segondè k ap fonn tankou FeAl3 oswa AlFeSi (Mn) nan ingot la, oswa faz presipite pandan pwosesis extrusion la. Lòt la se aderan matyè etranje.
2.3 Efè brutality sifas ingot
Pandan tès la, li te jwenn ke sifas dèyè 6005A jete tour baton an te ki graj ak tache ak pousyè tè. Te gen de baton jete ak mak zouti ki pi pwofon nan lokal yo, ki te koresponn ak yon ogmantasyon siyifikatif nan kantite rale apre ekstrizyon, ak gwosè yon sèl rale te pi gwo, jan yo montre nan Figi 7.
Baton an jete 6005A pa gen okenn tour, kidonk sifas la se ba epi kantite rale redwi. Anplis de sa, depi pa gen okenn likid koupe depase tache ak mak yo tour nan baton an jete, kontni an C nan patikil ki koresponn yo redwi. Li pwouve ke mak yo vire sou sifas baton an jete pral agrave rale ak fòmasyon patikil nan yon sèten limit.
3 Diskisyon
(1) Konpozan yo nan rale domaj yo fondamantalman menm jan ak sa yo ki nan matris la. Li se patikil etranje yo, po fin vye granmoun sou sifas ingot la ak lòt enpurte ki akimile nan miray la barik extrusion oswa zòn ki mouri nan mwazi an pandan pwosesis la extrusion, ki fè yo pote nan sifas la metal oswa kouch aliminyòm nan mwazi an k ap travay. sentiwon. Kòm pwodwi a ap koule pi devan, reyur sifas yo lakòz, epi lè pwodwi a akimile nan yon sèten gwosè, li se retire pa pwodwi a fòme rale. Apre oksidasyon, rale a te korode, ak akòz gwo gwosè li yo, te gen domaj ki sanble ak twou san fon la.
(2) Patikil sifas pafwa parèt tankou ti patikil sèl, epi pafwa egziste nan fòm total. Konpozisyon yo se evidamman diferan de sa ki nan matris la, epi sitou gen eleman O, C, Fe, ak Si. 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 dedwi ke patikil sifas yo soti nan de sous: youn se presipite tankou AlFeSi ak Si elemantè, ak enpurte tankou O ak C yo respekte sifas la; Lòt la se aderan matyè etranje. 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 oliv lubrifyan, pousyè, tè, lè, elatriye ki respekte sifas ingot la. Konpozan prensipal yo nan lwil oliv 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 k ap travay la, ak akòz gwo sifas espesifik patikil yo, yo fasil adsorb O atòm nan lè a epi lakòz oksidasyon apre kontak ak lè a, sa ki lakòz yon O pi wo. kontni pase matris la.
(4) Fe, Si, elatriye sitou soti nan oksid yo, echèl fin vye granmoun ak faz enpurte nan ingot la (pwen k ap fonn segondè oswa dezyèm faz ki pa konplètman elimine pa homogenization). Eleman Fe a soti nan Fe nan lengote aliminyòm, ki fòme faz enpurte segondè k ap fonn tankou FeAl3 oswa AlFeSi (Mn), ki pa ka fonn nan solisyon solid pandan pwosesis homogenization la, oswa yo pa konplètman konvèti; Si egziste nan matris aliminyòm nan fòm lan nan Mg2Si oswa yon solisyon solid supersaturated nan Si pandan pwosesis la Distribisyon. Pandan pwosesis extrusion cho nan baton an jete, depase Si ka presipite. Solibilite nan Si nan aliminyòm se 0.48% nan 450 ° C ak 0.8% (wt%) nan 500 ° C. Kontni an depase Si nan 6005 se apeprè 0.41%, ak Si presipite a ka agrégation ak presipitasyon ki te koze pa fluctuations konsantrasyon.
(5) Aliminyòm kole nan senti mwazi k ap travay la se kòz prensipal rale. Ekstrizyon mouri a se yon anviwònman wo-tanperati ak presyon ki wo. Friksyon koule metal ap ogmante tanperati senti 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 aliminyòm yo fasil pou fòme solisyon ranplasman solid ak Fe, ki pral ankouraje fòmasyon yon "kouch aliminyòm kolan" nan papòt la nan zòn nan k ap travay mwazi. Metal la ap koule tankou dlo nan "kouch aliminyòm kolan an" fè pati friksyon entèn (glisman taye andedan metal la). Metal la defòme ak vin di akòz friksyon entèn, ki ankouraje metal la kache ak mwazi an kole ansanm. An menm tan an, senti mwazi k ap travay la defòme nan yon fòm twonpèt akòz presyon an, ak aliminyòm kolan ki te fòme pa pati nan kwen koupe nan senti k ap travay kontakte pwofil la se menm jan ak kwen an 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.Konfòme ak sifas la nan pwofil la, fòme domaj rale. Si li koule dirèkteman soti nan senti travay la epi li imedyatman adsorbed sou sifas pwofil la, ti patikil yo tèmik adhere nan sifas la yo rele "patikil adsorption". Si kèk patikil yo pral kase pa alyaj aliminyòm extrudée a, kèk patikil pral bwa nan sifas la nan senti travay la lè yo pase nan senti travay la, sa ki lakòz reyur sou sifas la nan pwofil la. Fen ke a se matris aliminyòm anpile. Lè gen yon anpil nan aliminyòm kole nan mitan an nan senti travay la (kosyon an se fò), li pral agrave reyur sifas yo.
(6) Vitès ekstrizyon an gen yon gwo enfliyans sou rale. Enfliyans nan vitès ekstrizyon. Osi lwen ke alyaj Suivi 6005 la konsène, vitès la extrusion ogmante nan seri tès la, tanperati priz la ogmante, ak kantite sifas rale patikil ogmante epi li vin pi lou kòm liy mekanik yo ogmante. Yo ta dwe kenbe vitès ekstrizyon an ki estab ke posib pou fè pou evite chanjman toudenkou nan vitès. Vitès ekstrizyon twòp ak tanperati priz segondè ap mennen nan ogmante friksyon ak rale patikil grav. Mekanis espesifik enpak la nan vitès ekstrizyon sou fenomèn nan rale mande pou swivi ki vin apre ak verifikasyon.
(7) Bon jan kalite sifas baton jete a se tou yon faktè enpòtan ki afekte patikil rale yo. Sifas baton an jete se ki graj, ak scie burrs, tach lwil oliv, pousyè, korozyon, elatriye, tout nan yo ki ogmante tandans nan rale patikil.
4 Konklizyon
(1) Konpozisyon rale domaj yo konsistan avèk sa ki nan matris la; konpozisyon an nan pozisyon nan patikil se evidamman diferan de sa yo ki nan matris la, sitou ki gen eleman O, C, Fe, ak Si.
(2) Rale domaj patikil yo sitou ki te koze pa aliminyòm kole ak senti mwazi an k ap travay. Nenpòt faktè ki ankouraje aliminyòm kole nan senti mwazi k ap travay la pral lakòz domaj rale. Sou sit la nan asire bon jan kalite a nan baton an jete, jenerasyon an nan patikil rale pa gen okenn enpak dirèk sou konpozisyon an alyaj.
(3) Bon tretman inifòm dife benefisye pou diminye rale sifas yo.
Tan pòs: Sep-10-2024
