6063 aluminijska legura se uglavnom koristi za ekstrudiranje arhitektonskih profila. Metalurški nedostaci njegovih ingota uključuju pukotine, rupe, inkluzije šljake, poroznost, svijetla zrna, pernasta zrna, krupna zrna, itd. Ovi metalurški nedostaci utiču na prinos proizvodnje okruglih ingota i brzinu gotovog proizvoda tokom ekstruzije u različitom stepenu, uzrokujući značajne ekonomske gubitke kompaniji. Stoga je neophodno spriječiti pojavu gore navedenih metalurških nedostataka.
Svijetla zrna su pronađena tokom pregleda makrostrukture 6063 ingota od legure aluminija. Na površini loma uzorka pojavljuju se kao nepravilne svijetle-svjetle mrlje, uglavnom koncentrisane u korijenu ingota. Karakterizira ih krupno zrnasta struktura, malo intrakristalnih otopljenih tvari i blijedo bijele boje, značajno se razlikuju od normalne kristalne strukture i nastaju u fazi livenja.
1. Uzroci formiranja svijetlog zrna
1.1 Hemijski sastav
6063 je nisko{1}}legirana Al-Mg-Si serija visoke{4}}legura. Tokom procesa šarženja, 6061 otpad legure 6061 koji sadrži 0,24%-0,32% bakra (Cu) je dodat zbog pogrešnog rada, što je stvorilo uslove za stvaranje sjajnih defekata u ingotima legure aluminijuma 6063, kao što je prikazano u tabeli 1.
1.2 Niska temperatura livenja
Kako bi se poboljšala kalupljivost i kvalitet površine ingota, temperatura livenja se često održava relativno niskom. Ovo rezultira nižom temperaturom u šupljini kalupa tokom livenja, uzrokujući da se superohlađena zona u šupljini proteže do donjeg područja prelazne ploče, gde dendriti prvo kristališu. Ovi dendriti rastu dugo vremena u šupljini, formirajući svijetla zrna. Brzina rasta svijetlih zrna je vrlo spora, a budući da se okolni rastopljeni metal stalno osvježava, sastav tečnosti u tom području se ne mijenja značajno tokom kristalizacije. Razlika u koncentraciji između svijetlih zrna i tekuće faze ostaje onakva kakva je bila na početku kristalizacije, čineći tako svijetla zrna otopljenom-čvrstom otopinom aluminijuma siromašnom (1).
1.3 Niska temperatura posude za livenje
Zbog proizvodnih karakteristika okruglih ingota od legure aluminijuma 6063, gde postoje dugi intervali između serija peći i ciklusa livenja, posude za livenje su uvek u hladnom stanju. Ovo rezultira nižom temperaturom taljenja u kalupu na početku livenja. Prvobitno kristalizovana svijetla zrna se zatim prianjaju na ploču za prijenos i postepeno rastu. Kada dostignu određenu veličinu, padaju u ingot, formirajući svijetle defekte zrna na dnu ingota.
1.4 Kristalizator
Kristalizator koji se koristi za livenje legure aluminijuma 6063 je kratki kristalizator tipa vodeno{1}}oka. Cirkulirajuća voda je prljava, temperatura vode je visoka, a koncentracije Ca²⁺ i Mg²⁺ jona su relativno visoke. Prilikom livenja, ovo uzrokuje djelomično začepljenje vodenog-oka, što rezultira neujednačenim temperaturama taline oko ingota, što dovodi do fluktuacija u protoku metala i neravnomjerne raspodjele unutar kristalizatora. Pod lokalno nižim temperaturama livenja, brzina očvršćavanja taline varira, stvarajući svijetla zrna.
2 Preventivne mjere
Na osnovu gornje analize preduzeli smo sledeće mere:
(1) Temeljno očistite peć kada mijenjate vrstu proizvoda.
(2) Ostatak legure različitih vrsta skladištiti odvojeno, a prilikom pripreme taline dozvoljeno je dodavanje samo otpada istog tipa ili sličnog sastava.
(3) Ojačati upravljanje procesnim operacijama. Prije livenja, koristite gorionik na ukapljeni plin kako biste ispekli kanale za protok, razdjelnu ploču, protočne cijevi i prijelazne ploče dok ne budu usijane.
(4) Modificirati sistem za filtriranje i hlađenje cirkulirajuće vode, koristeći u potpunosti stanicu za omekšanu vodu kako bi se osiguralo da kvalitet i temperatura cirkulirajuće vode i koncentracije Ca, Mg i drugih jona ispunjavaju zahtjeve za operacije livenja, čime se eliminišu metalurški defekti uzrokovani cirkulacijom vode u livenim ingotima. Ovi nedostaci su uzrokovani visokim sadržajem Cu u punjenju, niskom temperaturom taline u trenutku ulaska u kalupe, slabim predgrijavanjem razdjelne ploče i neadekvatnim hlađenjem ingota cirkulirajućom vodom.
(5) Podešavanjem sadržaja Cu u punjenju, odgovarajućim povećanjem temperature i brzine livenja, predgrijavanjem i pečenjem alata za livenje pre livenja i jačanjem kontrole kvaliteta cirkulišuće vode, defekti svetle zrna u ingotima od legure aluminijuma 6063 mogu se potpuno eliminisati.
