1 Описание дефектных явлений
При экструзии профилей с полостью головка всегда царапается, а процент брака достигает почти 100%. Типичная форма дефекта профиля выглядит следующим образом:
2 Предварительный анализ
2.1 Судя по месту расположения дефекта и форме дефекта, это расслоение и отслоение.
2.2 Причина: Поскольку корка предыдущего литейного стержня была закатана в полость формы, на экструзионной головке следующего литейного стержня появились несоответствия, отслоения и гнилой материал.
3 Обнаружение и анализ
Были выполнены электронно-микроскопические сканирования при малом увеличении, большом увеличении и поперечных дефектах литейного стержня соответственно.
3.1 Литейный стержень с малым увеличением
11-дюймовый литейный пруток 6060 с малым увеличением. Поверхностная сегрегация 6,08 мм.
3.2 Литейный стержень с большим увеличением
Расположение линии раздела слоя сегрегации в непосредственной близости от эпидермиса
Положение удилища 1/2
3.3 Электронно-микроскопическое сканирование дефектов
Увеличьте место дефекта в 200 раз.
Диаграмма энергетического спектра
Анализ компонентов EDS
4 Краткое описание результатов анализа
4.1. На поверхности стержня при малом увеличении виден ликвационный слой толщиной 6 мм. Ликвация представляет собой легкоплавкую эвтектику, образовавшуюся вследствие переохлаждения отливки. Макроскопически она белая, блестящая, граница с матрицей чёткая.
4.2. При большом увеличении видно наличие пор на краю литейного стержня, что свидетельствует о слишком высокой интенсивности охлаждения и недостаточной подаче жидкого алюминия. На границе раздела между литейным слоем и матрицей вторая фаза очень редкая и прерывистая, что представляет собой область с низким содержанием растворенного вещества. Диаметр литейного стержня составляет 1/2 дюйма. Наличие дендритов в этом месте и неравномерное распределение компонентов дополнительно иллюстрирует ликвацию поверхностного слоя и условия для направленного роста дендритов;
4.3. Фотография дефекта поперечного сечения, полученная при 200-кратном увеличении электронного микроскопа, показывает, что поверхность шероховатая в местах отслоения кожи и гладкая в местах отсутствия отслоения. После анализа состава методом ЭДС точки 1, 2, 3 и 6 являются местами расположения дефектов, а в составе присутствуют три элемента: C1, K и Na, что указывает на наличие в составе компонента рафинирующего агента;
4.4. Содержание компонентов C и O в компонентах в точках 1, 2 и 6 выше, а содержание компонентов Mg, Si, Cu и Fe в точке 2 значительно выше, чем в точках 1 и 6, что свидетельствует о неравномерности состава в месте дефекта и наличии поверхностных примесей;
4.5 Проведен анализ компонентов по пунктам 2 и 3 и установлено, что компоненты содержат элемент Ca, что указывает на то, что тальк мог попасть на поверхность алюминиевого стержня в процессе литья.
5. Резюме
После вышеприведенного анализа можно увидеть, что из-за наличия на поверхности алюминиевого прутка ликвации, рафинирующего агента, талька и шлаковых включений состав получается неравномерным, и корка скатывается в полость формы во время прессования, вызывая дефект отслоения головки. Снижение температуры литейного прутка и увеличение остаточной толщины позволяют уменьшить или даже полностью решить проблемы отслоения и смятия. Наиболее эффективной мерой является добавление обдирочной машины для обдирки и прессования.
Под редакцией Мэй Цзян из MAT Aluminum
Время публикации: 12 июня 2024 г.
