Wakati wa mchakato wa extrusion wa vifaa vya aloi vya aluminium, haswa maelezo mafupi ya alumini, kasoro "ya" pitting "mara nyingi hufanyika juu ya uso. Dhihirisho maalum ni pamoja na tumors ndogo sana na msongamano tofauti, tairi, na hisia za wazi, na hisia za spiky. Baada ya oxidation au matibabu ya uso wa electrophoretic, mara nyingi huonekana kama granules nyeusi zinazoambatana na uso wa bidhaa.
Katika uzalishaji wa ziada wa maelezo mafupi ya sehemu kubwa, kasoro hii ina uwezekano mkubwa wa kutokea kwa sababu ya ushawishi wa muundo wa ingot, joto la extrusion, kasi ya extrusion, ugumu wa ukungu, nk Mchakato wa uboreshaji wa uso wa wasifu, haswa mchakato wa kuorodhesha alkali, wakati idadi ndogo ya chembe kubwa, zenye kushikamana kabisa zinabaki kwenye uso wa wasifu, na kuathiri ubora wa bidhaa ya mwisho.
Katika milango ya kawaida ya ujenzi na bidhaa za wasifu wa windows, wateja kwa ujumla wanakubali kasoro ndogo zilizopigwa, lakini kwa maelezo mafupi ya viwandani ambayo yanahitaji msisitizo sawa juu ya mali ya mitambo na utendaji wa mapambo au msisitizo zaidi juu ya utendaji wa mapambo, wateja kwa ujumla hawakubali kasoro hii, haswa kasoro zilizowekwa Kulingana na rangi tofauti ya mandharinyuma.
Ili kuchambua utaratibu wa malezi ya chembe mbaya, morphology na muundo wa maeneo ya kasoro chini ya nyimbo tofauti na michakato ya extrusion ilichambuliwa, na tofauti kati ya kasoro na matrix zililinganishwa. Suluhisho la busara la kutatua vyema chembe mbaya ziliwekwa mbele, na mtihani wa jaribio ulifanyika.
Ili kutatua kasoro za maelezo mafupi, inahitajika kuelewa utaratibu wa malezi ya kasoro. Wakati wa mchakato wa extrusion, aluminium inayoshikamana na ukanda wa kufanya kazi ndio sababu kuu ya kasoro juu ya uso wa vifaa vya aluminium. Hii ni kwa sababu mchakato wa extrusion wa aluminium hufanywa kwa joto la juu la karibu 450 ° C. Ikiwa athari za joto la deformation na joto la msuguano zinaongezwa, joto la chuma litakuwa juu wakati linatoka nje ya shimo la kufa. Wakati bidhaa inatoka nje ya shimo la kufa, kwa sababu ya joto la juu, kuna jambo la aluminium linaloshikilia kati ya chuma na ukanda unaofanya kazi.
Njia ya dhamana hii mara nyingi ni: mchakato unaorudiwa wa kuunganishwa - kubomoa - kubonyeza tena, na bidhaa hutiririka mbele, na kusababisha mashimo mengi madogo kwenye uso wa bidhaa.
Hali hii ya kushikamana inahusiana na mambo kama ubora wa ingot, hali ya uso wa ukanda unaofanya kazi, joto la extrusion, kasi ya extrusion, kiwango cha uharibifu, na upinzani wa deformation wa chuma.
1 Vifaa vya Mtihani na Mbinu
Kupitia utafiti wa awali, tulijifunza kuwa mambo kama usafi wa metali, hali ya ukungu, mchakato wa extrusion, viungo, na hali ya uzalishaji inaweza kuathiri chembe zilizo na uso. Katika jaribio, viboko viwili vya alloy, 6005a na 6060, vilitumiwa kutoa sehemu hiyo hiyo. Morphology na muundo wa nafasi za chembe zilizochanganywa zilichambuliwa kupitia njia za kusoma za moja kwa moja na njia za kugundua za SEM, na ikilinganishwa na matrix ya kawaida.
Ili kutofautisha wazi morphology ya kasoro mbili za chembe na chembe, zinafafanuliwa kama ifuatavyo:
. Kasoro huanza kutoka kwa kamba ya mwanzo na kuishia na kasoro inayoanguka, ikikusanyika ndani ya maharagwe ya chuma mwishoni mwa mstari wa mwanzo. Saizi ya kasoro iliyowekwa kwa ujumla ni 1-5mm, na inageuka nyeusi nyeusi baada ya matibabu ya oxidation, ambayo hatimaye huathiri kuonekana kwa wasifu, kama inavyoonyeshwa kwenye duara nyekundu kwenye Kielelezo 1.
(2) Chembe za uso pia huitwa maharagwe ya chuma au chembe za adsorption. Uso wa wasifu wa aloi ya aluminium umeunganishwa na chembe za chuma za kijivu-nyeusi-nyeusi na ina muundo huru. Kuna aina mbili za maelezo mafupi ya aluminium: zile ambazo zinaweza kufutwa na zile ambazo haziwezi kufutwa. Saizi kwa ujumla ni chini ya 0.5mm, na inahisi mbaya kwa kugusa. Hakuna mwanzo katika sehemu ya mbele. Baada ya oxidation, sio tofauti sana na matrix, kama inavyoonyeshwa kwenye mduara wa manjano kwenye Mchoro 1.
Matokeo ya mtihani na uchambuzi
2.1 Upungufu wa uso
Kielelezo cha 2 kinaonyesha morphology ya kipaza sauti ya kasoro ya kuvuta juu ya uso wa aloi ya 6005A. Kuna mikwaruzo kama hatua katika sehemu ya mbele ya kuvuta, na huisha na vijiti vilivyowekwa. Baada ya vijiti kuonekana, uso unarudi kwa kawaida. Mahali pa kasoro mbaya sio laini kwa kugusa, ina hisia kali za miiba, na hufuata au hujilimbikiza kwenye uso wa wasifu. Kupitia mtihani wa extrusion, ilizingatiwa kuwa morphology ya kuvuta ya 6005a na 6060 maelezo mafupi ni sawa, na mwisho wa mkia wa bidhaa ni zaidi ya mwisho wa kichwa; Tofauti ni kwamba saizi ya jumla ya kuvuta ya 6005A ni ndogo na kina cha mwanzo ni dhaifu. Hii inaweza kuhusishwa na mabadiliko katika muundo wa aloi, hali ya fimbo, na hali ya ukungu. Inazingatiwa chini ya 100x, kuna alama dhahiri za mwanzo kwenye mwisho wa eneo la kuvuta, ambalo limepambwa kwa mwelekeo wa extrusion, na sura ya chembe za mwisho za nodule sio kawaida. Saa 500X, mwisho wa mbele wa uso wa kuvuta una mikwaruzo kama hatua kwenye mwelekeo wa extrusion (saizi ya kasoro hii ni karibu 120 μm), na kuna alama dhahiri za kuweka kwenye chembe za nodular mwisho wa mkia.
Ili kuchambua sababu za kuvuta, usomaji wa moja kwa moja wa spectrometer na EDX zilitumiwa kufanya uchambuzi wa sehemu kwenye maeneo ya kasoro na matrix ya sehemu tatu za alloy. Jedwali 1 linaonyesha matokeo ya mtihani wa wasifu wa 6005A. Matokeo ya EDX yanaonyesha kuwa muundo wa nafasi ya kuweka chembe za kuvuta ni sawa na ile ya matrix. Kwa kuongezea, chembe zingine nzuri za uchafu zimekusanywa ndani na karibu na kasoro ya kuvuta, na chembe za uchafu zina C, O (au Cl), au Fe, Si, na S.
Uchambuzi wa kasoro mbaya za profaili 6005A zilizoorodheshwa zinaonyesha kuwa chembe za kuvuta ni kubwa kwa saizi (1-5mm), uso umejaa zaidi, na kuna mikwaruzo kama hatua kwenye sehemu ya mbele; Muundo uko karibu na matrix ya AL, na kutakuwa na awamu kubwa zenye Fe, Si, C, na O kusambazwa karibu nayo. Inaonyesha kuwa utaratibu wa malezi ya kuvuta ya aloi tatu ni sawa.
Wakati wa mchakato wa extrusion, msuguano wa mtiririko wa chuma utasababisha joto la ukanda wa kufanya kazi kuongezeka, na kutengeneza "safu ya aluminium" kwenye ukingo wa kiingilio cha ukanda wa kufanya kazi. Wakati huo huo, SI ya ziada na vitu vingine kama vile Mn na Cr kwenye aloi ya alumini ni rahisi kuunda suluhisho ngumu na Fe, ambayo itakuza malezi ya "safu ya aluminium" kwenye mlango wa eneo la kufanya kazi.
Wakati chuma kinapita mbele na kusugua dhidi ya ukanda wa kazi, jambo la kurudisha nyuma la kushinikiza-kushinikiza-kushinikiza hufanyika katika nafasi fulani, na kusababisha chuma kuendelea kuwa juu katika nafasi hii. Wakati chembe zinaongezeka hadi saizi fulani, itatolewa na bidhaa inayotiririka na alama za alama kwenye uso wa chuma. Itabaki kwenye uso wa chuma na kuunda chembe za kuvuta mwisho wa mwanzo. Kwa hivyo, inaweza kuzingatiwa kuwa malezi ya chembe zilizokaushwa zinahusiana sana na aluminium inayoshikamana na ukanda wa kufanya kazi. Awamu za kisayansi zilizosambazwa karibu na zinaweza kutoka kwa mafuta ya kulainisha, oksidi au chembe za vumbi, pamoja na uchafu unaoletwa na uso mbaya wa ingot.
Walakini, idadi ya kuvuta katika matokeo ya mtihani wa 6005A ni ndogo na kiwango ni nyepesi. Kwa upande mmoja, ni kwa sababu ya kuchimba visima wakati wa kutoka kwa ukanda wa kufanya kazi na uporaji makini wa ukanda unaofanya kazi ili kupunguza unene wa safu ya aluminium; Kwa upande mwingine, inahusiana na yaliyomo zaidi ya SI.
Kulingana na matokeo ya muundo wa moja kwa moja wa kusoma, inaweza kuonekana kuwa kwa kuongeza SI pamoja na Mg Mg2SI, SI iliyobaki inaonekana katika mfumo wa dutu rahisi.
2.2 chembe ndogo kwenye uso
Chini ya ukaguzi wa kuona wa chini, chembe ni ndogo (≤0.5mm), sio laini kwa kugusa, zina hisia kali, na hufuata uso wa wasifu. Inazingatiwa chini ya 100x, chembe ndogo kwenye uso zinasambazwa kwa nasibu, na kuna chembe za ukubwa mdogo zilizowekwa kwenye uso bila kujali ikiwa kuna mikwaruzo au la;
Saa 500X, haijalishi ikiwa kuna alama za wazi kama hatua kwenye uso kando ya mwelekeo wa extrusion, chembe nyingi bado zimeunganishwa, na ukubwa wa chembe hutofautiana. Saizi kubwa ya chembe ni karibu 15 μm, na chembe ndogo ni karibu 5 μm.
Kupitia uchambuzi wa muundo wa chembe za uso wa aloi 6060 na matrix ya ndani, chembe hizo zinaundwa sana na vitu vya O, C, Si, na FE, na yaliyomo ya alumini ni ya chini sana. Karibu chembe zote zina vitu vya O na C. Muundo wa kila chembe ni tofauti kidogo. Kati yao, chembe ni karibu na 10 μm, ambayo ni kubwa zaidi kuliko matrix Si, Mg, na O; Katika chembe za C, Si, O, na Cl ni wazi juu; Chembe D na F zina si, o, na Na; Chembe e zina Si, Fe, na O; Chembe za H ni misombo yenye Fe. Matokeo ya chembe 6060 ni sawa na hii, lakini kwa sababu yaliyomo ya Si na Fe katika 6060 yenyewe ni ya chini, yaliyomo ya Si na Fe kwenye chembe za uso pia ni chini; Yaliyomo C katika chembe 6060 ni chini.
Chembe za uso zinaweza kuwa sio chembe moja ndogo, lakini zinaweza pia kuwa katika mfumo wa mkusanyiko wa chembe nyingi ndogo zilizo na maumbo tofauti, na asilimia kubwa ya vitu tofauti katika chembe tofauti hutofautiana. Inaaminika kuwa chembe hizo zinaundwa na aina mbili. Moja ni precipitates kama vile alfesi na Si ya msingi, ambayo hutoka kwa kiwango cha juu cha uchafu wa kiwango cha juu kama vile FEAL3 au Alfesi (Mn) kwenye ingot, au awamu za mapema wakati wa mchakato wa extrusion. Nyingine ni jambo la kigeni.
2.3 Athari ya ukali wa uso wa ingot
Wakati wa jaribio, iligundulika kuwa uso wa nyuma wa fimbo ya kutupwa ya 6005A ulikuwa mbaya na uliowekwa na vumbi. Kulikuwa na viboko viwili vya kutupwa na alama za zana za kugeuza zaidi katika maeneo ya ndani, ambayo yalilingana na ongezeko kubwa la idadi ya kuvuta baada ya extrusion, na saizi ya kuvuta moja ilikuwa kubwa, kama inavyoonyeshwa kwenye Mchoro 7.
Fimbo ya kutupwa ya 6005A haina lathe, kwa hivyo ukali wa uso uko chini na idadi ya michoro hupunguzwa. Kwa kuongezea, kwa kuwa hakuna giligili ya kukata iliyowekwa kwenye alama za lathe za fimbo ya kutupwa, yaliyomo kwenye C kwenye chembe zinazolingana hupunguzwa. Imethibitishwa kuwa alama za kugeuka kwenye uso wa fimbo ya kutupwa zitazidisha kuvuta na malezi ya chembe kwa kiwango fulani.
Majadiliano 3
(1) Vipengele vya kasoro za kuvuta kimsingi ni sawa na zile za matrix. Ni chembe za kigeni, ngozi ya zamani juu ya uso wa ingot na uchafu mwingine uliokusanywa kwenye ukuta wa pipa la extrusion au eneo lililokufa la ukungu wakati wa mchakato wa extrusion, ambao huletwa kwenye uso wa chuma au safu ya aluminium ya ukungu inayofanya kazi ukanda. Wakati bidhaa inapita mbele, mikwaruzo ya uso husababishwa, na wakati bidhaa hujilimbikiza kwa ukubwa fulani, huchukuliwa na bidhaa kuunda kuvuta. Baada ya oxidation, kuvuta kwa kuharibiwa, na kwa sababu ya saizi yake kubwa, kulikuwa na kasoro kama shimo hapo.
(2) Chembe za uso wakati mwingine huonekana kama chembe moja ndogo, na wakati mwingine zinapatikana katika fomu iliyojumuishwa. Muundo wao ni dhahiri tofauti na ile ya matrix, na haswa ina vitu vya O, C, Fe, na Si. Baadhi ya chembe hizo zinaongozwa na vitu vya O na C, na chembe zingine zinaongozwa na O, C, Fe, na Si. Kwa hivyo, inaingizwa kuwa chembe za uso hutoka kwa vyanzo viwili: moja ni precipitates kama vile alfesi na Si ya msingi, na uchafu kama vile O na C huzingatiwa kwa uso; Nyingine ni jambo la kigeni. Chembe hizo huharibiwa mbali baada ya oxidation. Kwa sababu ya ukubwa wao mdogo, hawana athari yoyote au kidogo kwenye uso.
. Vipengele kuu vya mafuta ya kulainisha ni C, O, H, S, nk, na sehemu kuu ya vumbi na mchanga ni SiO2. Yaliyomo katika chembe za uso kwa ujumla ni kubwa. Kwa sababu chembe ziko katika hali ya joto ya juu mara baada ya kuacha ukanda unaofanya kazi, na kwa sababu ya eneo kubwa la chembe, hua atomu kwa urahisi atomu hewani na kusababisha oxidation baada ya kuwasiliana na hewa, na kusababisha o juu O yaliyomo kuliko matrix.
. Sehemu ya Fe inatoka kwa Fe katika ingots za alumini, na kutengeneza kiwango cha juu cha uchafu kama vile FEAL3 au Alfesi (Mn), ambayo haiwezi kufutwa katika suluhisho thabiti wakati wa mchakato wa homogenization, au haijabadilishwa kabisa; SI inapatikana katika matrix ya aluminium katika mfumo wa MG2SI au suluhisho thabiti la SI wakati wa mchakato wa kutupwa. Wakati wa mchakato wa kuchoma moto wa fimbo ya kutupwa, SI iliyozidi inaweza kutekelezwa. Umumunyifu wa SI katika alumini ni 0.48% kwa 450 ° C na 0.8% (wt%) kwa 500 ° C. Yaliyomo ya SI ya ziada katika 6005 ni karibu 0.41%, na SI iliyosababishwa inaweza kuwa mkusanyiko na hali ya hewa inayosababishwa na kushuka kwa mkusanyiko.
(5) Aluminium inayoshikamana na ukanda wa kufanya kazi ndio sababu kuu ya kuvuta. Kufa kwa extrusion ni mazingira ya joto na yenye shinikizo kubwa. Mvutano wa mtiririko wa chuma utaongeza joto la ukanda unaofanya kazi wa ukungu, na kutengeneza "safu ya aluminium" kwenye ukingo wa kiingilio cha kufanya kazi.
Wakati huo huo, SI ya ziada na vitu vingine kama vile Mn na Cr kwenye aloi ya alumini ni rahisi kuunda suluhisho ngumu na Fe, ambayo itakuza malezi ya "safu ya aluminium" kwenye mlango wa eneo la kufanya kazi. Chuma kinachopita kupitia "safu ya aluminium" ni ya msuguano wa ndani (shear inayoingia ndani ya chuma). Metal huharibika na hu ngumu kwa sababu ya msuguano wa ndani, ambao unakuza chuma cha msingi na ukungu kushikamana. Wakati huo huo, ukanda wa kufanya kazi wa ukungu huharibiwa kuwa sura ya tarumbeta kwa sababu ya shinikizo, na aluminium iliyoundwa na sehemu ya kukata ya ukanda wa kufanya kazi kuwasiliana na wasifu ni sawa na makali ya zana ya kugeuza.
Uundaji wa alumini nata ni mchakato wa nguvu wa ukuaji na kumwaga. Chembe huletwa kila wakati na wasifu.Mato juu ya uso wa wasifu, na kutengeneza kasoro za kuvuta. Ikiwa inapita moja kwa moja kwenye ukanda wa kazi na mara moja hutolewa juu ya uso wa wasifu, chembe ndogo zilizoambatana na uso huitwa "chembe za adsorption". Ikiwa chembe zingine zitavunjwa na aloi ya aluminium iliyoongezwa, chembe zingine zitashikamana na uso wa ukanda wa kazi wakati wa kupita kwenye ukanda wa kazi, na kusababisha makovu kwenye uso wa wasifu. Mwisho wa mkia ni matrix ya aluminium. Wakati kuna aluminium nyingi kukwama katikati ya ukanda wa kazi (dhamana ni nguvu), itaongeza mikwaruzo ya uso.
(6) Kasi ya extrusion ina ushawishi mkubwa juu ya kuvuta. Ushawishi wa kasi ya extrusion. Kwa kadiri aloi 6005 inayofuatiliwa inahusika, kasi ya extrusion huongezeka ndani ya safu ya mtihani, joto la nje linaongezeka, na idadi ya chembe za kuvuta uso huongezeka na kuwa mzito wakati mistari ya mitambo inavyoongezeka. Kasi ya extrusion inapaswa kuwekwa thabiti iwezekanavyo ili kuzuia mabadiliko ya ghafla kwa kasi. Kasi ya ziada ya extrusion na joto la juu litasababisha kuongezeka kwa msuguano na kuvuta kwa chembe kubwa. Utaratibu maalum wa athari ya kasi ya extrusion kwenye hali ya kuvuta inahitaji ufuatiliaji na uthibitisho wa baadaye.
(7) Ubora wa uso wa fimbo ya kutupwa pia ni jambo muhimu linaloathiri chembe za kuvuta. Uso wa fimbo ya kutupwa ni mbaya, na burrs za sawing, stain za mafuta, vumbi, kutu, nk, ambazo zote huongeza tabia ya kuvuta chembe.
4 Hitimisho
(1) muundo wa kasoro za kuvuta ni sawa na ile ya matrix; Muundo wa msimamo wa chembe ni dhahiri tofauti na ile ya matrix, haswa iliyo na vitu vya O, C, Fe, na Si.
(2) Kuvuta kasoro za chembe husababishwa na aluminium kushikamana na ukanda wa kufanya kazi. Sababu zozote zinazokuza aluminium kushikamana na ukanda wa kufanya kazi wa ukungu utasababisha kasoro za kuvuta. Kwenye msingi wa kuhakikisha ubora wa fimbo ya kutupwa, kizazi cha chembe za kuvuta hazina athari moja kwa moja kwenye muundo wa aloi.
(3) Matibabu sahihi ya moto wa sare ni muhimu kwa kupunguza kuvuta kwa uso.
Wakati wa chapisho: Sep-10-2024
