Si pwopriyete mekanik èkstruzyon yo pa jan yo te espere a, atansyon an anjeneral konsantre sou konpozisyon inisyal billet la oswa kondisyon èkstruzyon/vyeyisman yo. Se kèk moun ki kesyone si omojènizasyon an li menm ta ka yon pwoblèm. Anfèt, etap omojènizasyon an enpòtan anpil pou pwodui èkstruzyon kalite siperyè. Si etap omojènizasyon an pa byen kontwole, sa ka lakòz:
● Ogmantasyon presyon pou kraze
●Plis domaj
●Teksti tras apre anodize
● Vitès èkstruzyon ki pi ba
● Pwopriyete mekanik pòv
Etap omojènizasyon an gen de objektif prensipal: rafine konpoze entèmetalik ki gen fè, epi redistribye mayezyòm (Mg) ak silikon (Si). Lè w egzamine mikwoestrikti billet la anvan ak apre omojènizasyon an, ou ka predi si billet la ap byen pèfòme pandan èkstruzyon an.
Efè omojenizasyon billet sou redi
Nan èkstruzyon 6XXX yo, fòs la soti nan faz rich an Mg ak Si ki fòme pandan vyeyisman an. Kapasite pou fòme faz sa yo depann de mete eleman yo nan yon solisyon solid anvan vyeyisman an kòmanse. Pou Mg ak Si evantyèlman vin fè pati solisyon solid la, metal la dwe byen vit trempe soti nan plis pase 530 °C. Nan tanperati ki pi wo pase pwen sa a, Mg ak Si fonn natirèlman nan aliminyòm. Sepandan, pandan èkstruzyon an, metal la sèlman rete pi wo pase tanperati sa a pou yon ti tan. Pou asire tout Mg ak Si fonn, patikil Mg ak Si yo bezwen relativman piti. Malerezman, pandan koule a, Mg ak Si presipite kòm blòk Mg₂Si relativman gwo (Fig. 1a).
Yon sik omojènizasyon tipik pou billet 6060 yo se 560 °C pandan 2 èdtan. Pandan pwosesis sa a, piske billet la rete pi wo pase 530 °C pandan yon bon bout tan, Mg₂Si fonn. Lè li refwadi, li represipite nan yon distribisyon pi rafine (Fig. 1c). Si tanperati omojènizasyon an pa ase wo, oswa tan an twò kout, kèk gwo patikil Mg₂Si ap rete. Lè sa rive, solisyon solid la apre èkstruzyon an gen mwens Mg ak Si, sa ki fè li enposib pou fòme yon gwo dansite presipite ki vin redi—sa ki lakòz pwopriyete mekanik ki redwi.
Fig. 1. Mikwograf optik billet 6060 poli ak grave ak 2% HF: (a) jan yo moule l, (b) pasyèlman omojeneize, (c) konplètman omojeneize.
Wòl Omojenizasyon sou Entèmetalik ki gen Fè
Fè (Fe) gen yon pi gwo efè sou rezistans frakti pase sou fòs. Nan alyaj 6XXX, faz Fe yo gen tandans fòme faz β (Al₅(FeMn)Si oswa Al₈.₉(FeMn)₂Si₂) pandan koud. Faz sa yo gwo, angilè, epi entèfere ak èkstruzyon (make nan Fig. 2a). Pandan omojènizasyon, eleman lou yo (Fe, Mn, elatriye) difize, epi gwo faz angilè yo vin pi piti epi pi won (Fig. 2b).
Apati imaj optik sèlman, li difisil pou distenge diferan faz yo, epi li enposib pou mezire yo yon fason fyab. Nan Innoval, nou mezire omojènizasyon billet yo lè l sèvi avèk metòd deteksyon ak klasifikasyon karakteristik entèn (FDC) nou an, ki bay yon valè %α pou billet yo. Sa pèmèt nou evalye kalite omojènizasyon an.
Fig. 2. Mikwograf optik billet (a) anvan ak (b) apre omojenizasyon.
Metòd Deteksyon ak Klasifikasyon Karakteristik (FDC)
Fig. 3a montre yon echantiyon poli ki analize pa mikwoskòp elektwonik optik (SEM). Apre sa, yo aplike yon teknik papòt gri pou separe epi idantifye entèmetalik yo, ki parèt blan nan Fig. 3b. Teknik sa a pèmèt analiz zòn ki rive jiska 1 mm², sa vle di yo ka analize plis pase 1000 karakteristik endividyèl an menm tan.
Fig. 3. (a) Imaj elektwon retrodifize nan yon bilèt 6060 omojeneize, (b) karakteristik endividyèl idantifye nan (a).
Konpozisyon Patikil
Sistèm Innoval la ekipe ak yon detektè reyon X (EDX) Oxford Instruments Xplore 30 ki dispèse enèji. Sa pèmèt koleksyon otomatik rapid spèk EDX yo soti nan chak pwen idantifye. Apati spèk sa yo, yo ka detèmine konpozisyon patikil yo, epi dedwi rapò relatif Fe:Si a.
Tou depan de kontni Mn oswa Cr nan alyaj la, lòt eleman lou yo ka enkli tou. Pou kèk alyaj 6XXX (pafwa ak anpil Mn), rapò (Fe+Mn):Si a itilize kòm yon referans. Lè sa a, yo ka konpare rapò sa yo ak rapò entèmetalik ki gen Fe yo.
Faz β (Al₅(FeMn)Si oubyen Al₈.₉(FeMn)₂Si₂): rapò (Fe+Mn):Si ≈ 2. Faz α (Al₁₂(FeMn)₃Si oubyen Al₈.₃(FeMn)₂Si): rapò ≈ 4–6, selon konpozisyon an. Lojisyèl pèsonalize nou an pèmèt nou fikse yon papòt epi klase chak patikil kòm α oubyen β, answit trase pozisyon yo nan mikwoestrikti a (Fig. 4). Sa bay yon pousantaj apwoksimatif α transfòme nan billet omojeneize a.
Fig. 4. (a) Kat jeyografik ki montre patikil ki klase α- ak β-, (b) dyagram dispèsyon rapò (Fe+Mn):Si yo.
Sa Done yo Ka Di Nou
Figi 5 la montre yon egzanp sou kijan yo itilize enfòmasyon sa a. Nan ka sa a, rezilta yo endike yon chofaj ki pa inifòm nan yon fou espesifik, oubyen petèt tanperati konfigirasyon an pa t rive. Pou byen evalye ka sa yo, yo bezwen tou de billet tès la ak billet referans ki gen yon kalite li te ye. San sa yo, yo pa ka etabli seri %α espere a pou konpozisyon alyaj sa a.
Fig. 5. Konparezon %α nan diferan seksyon yon founo omojènizasyon ki pa pèfòme byen.
Dat piblikasyon: 30 Out 2025
