6063 alumiiniumisulamit kasutatakse peamiselt arhitektuursete profiilide ekstrudeerimiseks. Selle valuplokkide metallurgiliste defektide hulka kuuluvad praod, puhumisavad, räbu lisandid, poorsus, heledad terad, sulgjad terad, jämedad terad jne. Need metallurgilised vead mõjutavad erineval määral ümarate valuplokkide tootmise saagist ja valmistoote kiirust ekstrusiooni ajal, põhjustades ettevõttele olulist majanduslikku kahju. Seetõttu on hädavajalik vältida eelnimetatud metallurgiliste defektide tekkimist.
6063 alumiiniumisulamist valuplokkide makrostruktuuri kontrollimisel leitakse heledaid terasid. Proovi murdepinnal paistavad need ebakorrapäraste heledate -värviliste heledate laikudena, mis on peamiselt koondunud valuploki juure. Iseloomustab jämedateraline struktuur, vähe intrakristalseid lahustunud aineid ja kahvatuvalge värvus, need erinevad oluliselt tavalisest kristallilisest struktuurist ja tekivad valufaasis.
1. Heledate terade moodustumise põhjused
1.1 Keemiline koostis
6063 on madala-legeeritud Al-Mg-Si-seeria suure-plastsusega sulam. Laadimisprotsessi käigus lisati vale töö tõttu 0,24%-0,32% vaske (Cu) sisaldav 6061 sulamijääk, mis lõi tingimused 6063 alumiiniumisulamist valuplokkide heledate tera defektide tekkeks, nagu on näidatud tabelis 1.
1.2 Madal valutemperatuur
Valuploki vormitavuse ja pinnakvaliteedi parandamiseks hoitakse valutemperatuuri sageli suhteliselt madalal. Selle tulemuseks on vormiõõnsuses valamise ajal madalam temperatuur, mistõttu õõnsuses olev ülejahutatud tsoon ulatub siirdeplaadi alumisse piirkonda, kus dendriidid esmalt kristalliseeruvad. Need dendriidid kasvavad õõnsuses pikka aega, moodustades heledaid terasid. Heledate terade kasvutempo on väga aeglane ja kuna ümbritsev sulametall värskeneb pidevalt, ei muutu vedeliku koostis selles piirkonnas kristalliseerumisel oluliselt. Eredate terade ja vedela faasi kontsentratsiooni erinevus jääb samaks, nagu see oli kristalliseerumise alguses, muutes heledad terad lahustunud -vaese alumiiniumi tahke lahuse (1).
1.3 Valualuse madal temperatuur
Tänu 6063 alumiiniumisulamist ümmarguste valuplokkide tootmisomadustele, kus ahjupartiide ja valutsüklite vahel on pikad intervallid, on valuplaadid alati külmas olekus. See toob kaasa madalama sulamistemperatuuri vormis valamise alguses. Algselt kristalliseerunud heledad terad kinnituvad seejärel ülekandeplaadile ja kasvavad järk-järgult. Teatud suuruse saavutamisel kukuvad nad valuploki sisse, moodustades valuploki põhja heledad teravead.
1.4 Kristallisaator
Alumiiniumisulami 6063 valamisel kasutatav kristallisaator on vesi-tüüpi lühike kristallisaator. Ringlev vesi on määrdunud, vee temperatuur kõrge ning Ca²⁺ ja Mg²⁺ ioonide kontsentratsioonid suhteliselt kõrged. Valamise ajal põhjustab see veesilma osalise ummistuse, mille tulemuseks on sulandi ebaühtlane temperatuur valuploki ümber, mis põhjustab metallivoolu kõikumisi ja ebaühtlast jaotumist kristallisaatoris. Kohalikult madalamate valamistemperatuuride korral muutub sulatise tahkumise kiirus, tekitades heledaid terasid.
2 Ennetavad meetmed
Ülaltoodud analüüsi põhjal oleme võtnud järgmised meetmed:
(1) Tootetüübi muutmisel puhastage ahju põhjalikult.
(2) Ladustage erinevat tüüpi sulamijäägid eraldi ning sulatise valmistamisel on lubatud lisada ainult sama tüüpi või sarnase koostisega jääke.
(3) Tugevdada protsesside toimimise juhtimist. Enne valamist küpsetage voolukanalid, jaotusplaat, voolutorud ja üleminekuplaadid nafta vedelgaasi põletiga, kuni need on kuumad.
(4) Muutke tsirkuleeriva vee filtreerimis- ja jahutussüsteemi, kasutades täielikult ära pehmeveejaama, et tagada tsirkuleeriva vee kvaliteedi ja temperatuuri ning Ca, Mg ja muude ioonide kontsentratsioonide vastavus valutoimingute nõuetele, kõrvaldades seeläbi valuplokkides ringlevast veest põhjustatud metallurgilised vead. Need defektid on põhjustatud laengu kõrgest Cu-sisaldusest, madalast sulamistemperatuurist vormidesse sisenemise ajal, jaotusplaadi halvast eelsoojendusest ja valuplokkide ebapiisavast jahutamisest tsirkuleeriva vee poolt.
(5) Reguleerides laengu Cu sisaldust, suurendades sobivalt valamise temperatuuri ja kiirust, eelkuumutades ja küpsetades valutööriistu enne valamist ning tugevdades tsirkuleeriva vee kvaliteedi kontrolli, saab 6063 alumiiniumisulamist valuplokkide heledad teravead täielikult kõrvaldada.
