1 Опис дефектних явищ
Під час екструзії порожнинних профілів головка завжди подряпана, а рівень дефектів становить майже 100%. Типова дефектна форма профілю така:
2 Попередній аналіз
2.1 Судячи з розташування дефекту та його форми, це розшарування та відшарування.
2.2 Причина: Через те, що обшивка попереднього литого стрижня була закатана в порожнину форми, на екструзійній головці наступного литого стрижня з'явився невідповідний, відшаровуваний та гнилий матеріал.
3 Виявлення та аналіз
Було проведено електронно-мікроскопічне сканування дефектів ливарного стрижня за малого та великого збільшення, а також сканування дефектів поперечного перерізу відповідно.
3.1 Ливарний стрижень з малим збільшенням
11-дюймовий ливарний стрижень 6060 з низьким збільшенням, поверхнева сегрегація 6,08 мм
3.2 Ливарний стрижень з великим збільшенням
Розташування лінії розділу сегрегаційного шару поблизу епідермісу
Кастинговий вудилище 1/2 положення
3.3 Сканування дефектів за допомогою електронного мікроскопа
Збільште місце дефекту у 200 разів
Діаграма енергетичного спектру
Аналіз компонентів EDS
4 Короткий опис результатів аналізу
4.1 На поверхні литого стрижня з низьким збільшенням з'являється шар сегрегації товщиною 6 мм. Сегрегація являє собою евтектику з низькою температурою плавлення, спричинену переохолодженням виливка. Макроскопічний вигляд білий та блискучий, а межа з матрицею чітка;
4.2 При великому збільшенні видно, що на краю ливарного стрижня є пори, що свідчить про занадто високу інтенсивність охолодження та недостатню подачу рідкого алюмінію. На межі розділу між шаром сегрегації та матрицею друга фаза є дуже рідкісною та переривчастою, що є ділянкою з низьким вмістом розчинених речовин. Діаметр ливарного стрижня становить 1/2. Наявність дендритів у цьому місці та нерівномірний розподіл компонентів додатково ілюструють сегрегацію поверхневого шару та умови для спрямованого росту дендритів;
4.3 Фотографія дефекту поперечного перерізу в полі зору 200-кратного сканування електронного мікроскопа показує, що поверхня шорстка там, де шкірка відшаровується, і поверхня гладка там, де шкірка не відшаровується. Після EDS-аналізу складу точки 1, 2, 3 та 6 є місцями дефектів, а склад містить C1, K та Na – три елементи, що вказує на наявність у складі компонента рафінуючого агента;
4.4 Вміст компонентів C та 0 у точках 1, 2 та 6 вищий, а вміст компонентів Mg, Si, Cu та Fe у точці 2 значно вищий, ніж у точках 1 та 6, що вказує на неоднорідність складу дефектної ділянки та наявність поверхневих домішок;
4.5 Проведено аналіз компонентів у пунктах 2 та 3 та виявлено, що компоненти містять елемент Ca, що вказує на те, що тальк міг бути присутнім на поверхні алюмінієвого стрижня під час процесу лиття.
5. Підсумок
Після вищезазначеного аналізу можна побачити, що через наявність сегрегації, рафінувального агента, тальку та включень шлаку на поверхні алюмінієвого стрижня, склад неоднорідний, а оболонка скочується в порожнину форми під час екструзії, що призводить до дефекту відшаровування на головці. Зниження температури ливарного стрижня та збільшення залишкової товщини дозволяє зменшити або навіть вирішити проблеми відшаровування та подрібнення; найефективнішим заходом є встановлення лущильної машини для відшаровування та екструзії.
Під редакцією Мей Цзян з MAT Aluminum
Час публікації: 12 червня 2024 р.
