6063 aliuminio lydinys daugiausia naudojamas architektūrinių profilių ekstruzijai. Jo luitai turi metalurginių defektų, tokių kaip įtrūkimai, poringumas, šlako intarpai, purumas, ryškūs grūdeliai, plunksnos, panašios į grūdelius, ir stambūs grūdeliai. Šie metalurginiai defektai įvairiu laipsniu įtakoja apvalių luitų gamybos išeigą ir medžiagų išeigą ekstruzijos metu, todėl įmonei patiriami dideli ekonominiai nuostoliai. Todėl būtina užkirsti kelią minėtų metalurgijos defektų atsiradimui.
Ryškūs grūdeliai buvo aptikti per mažo{0}}6063 aliuminio lydinio luitų padidinimo patikrinimą. Jie atrodo kaip netaisyklingos šviesios-spalvos ryškios dėmės bandinio skerspjūvyje, daugiausia susitelkusios ties luito šaknimi. Grūdelių struktūra yra stambi, jame yra palyginti nedaug intragranulinių tirpių medžiagų, o spalva yra šviesiai balta, o tai labai skiriasi nuo įprastos kristalinės struktūros. Šie grūdeliai susidaro liejimo etape.
1 Ryškių grūdų susidarymo priežastys
1.1 Cheminė sudėtis
6063 yra mažo-lydinio A1-Mg-Si didelio plastiškumo lydinys. Įkrovimo proceso metu dėl netinkamo veikimo buvo pridėta 0,24–0,32 % 6061 lydinio laužo, kuriame yra Cu, o tai sudarė sąlygas ryškiems grūdėtumo defektams 6063 aliuminio lydinio luituose, kaip parodyta 1 lentelėje.
1.2 Žema liejimo temperatūra
Siekiant pagerinti luito formuojamumą ir paviršiaus kokybę, liejimo temperatūra dažnai palaikoma palyginti žema. Esant tokioms temperatūroms, temperatūra pelėsių ertmėje yra žemesnė, o peršalimo zona tęsiasi iki apatinės pereinamosios plokštės srities. Dėl to dendritai pirmiausia kristalizuojasi pereinamosios plokštės apačioje; šie dendritai ilgą laiką auga pelėsių ertmėje, sudarydami ryškius grūdelius. Kadangi ryškių grūdelių augimo greitis yra labai lėtas, o aplink esantis išlydytas metalas nuolat atnaujinamas, skystos fazės sudėtis šioje srityje kristalizacijos metu reikšmingai nesikeičia. Ryškių grūdelių ir skystosios fazės koncentracijos skirtumas išlieka toks, koks buvo kristalizacijos pradžioje, todėl ryškūs grūdeliai tampa kietu aliuminio tirpalu, kuriame yra mažai tirpios medžiagos (1).
1.3 Žema liejimo padėklo temperatūra
Dėl 6063 aliuminio lydinio apvalaus liejinio liejimo gamybos ypatybių, kai tarp krosnies ir liejimo yra ilgi intervalai, liejimo padėklas visada yra šaltas. Dėl to liejimo pradžioje formoje esantis išlydytas metalas yra gana žema. Iš pradžių susikristalizavęs ryškus grūdeliai prilimpa prie pernešimo plokštės ir palaipsniui auga. Pasiekę tam tikrą dydį, jie patenka į luitą, suformuodami ryškius grūdėtumo defektus prie luito pagrindo.
1.4 Kristalizatorius
6063 aliuminio lydinio liejimui naudojamas kristalizatorius yra trumpas vandens -akies tipo kristalizatorius. Cirkuliuojantis vanduo yra nešvarus, o vandens temperatūra aukšta, su padidėjusia Ca²⁺ ir Mg²⁺ jonų koncentracija. Liejimo metu dėl to dalinai užsikemša vandens{6}}akis, dėl to išlydyto metalo temperatūra aplink luitą susidaro netolygi, dėl to atsiranda metalo srauto svyravimai ir netolygus srauto pasiskirstymas kristalizatoriuje. Esant vietinei žemesnei liejimo temperatūrai, išlydyto metalo kietėjimo greitis skiriasi, todėl susidaro ryškūs grūdeliai.
2 Prevencinės priemonės
Remdamiesi aukščiau pateikta analize, įgyvendinome šias priemones:
(1) Keisdami gamybinius lydinius, kruopščiai išvalykite krosnį.
(2) Įvairių tipų lydinio laužą laikykite atskirai ir leiskite to paties tipo arba panašios sudėties laužą pridėti tik ruošiant lydinį.
(4) Sustiprinkite proceso operacijų valdymą ir prieš liedami pašildykite bėgelius, paskirstymo plokštes, srauto kanalus ir perėjimo plokštes iki raudonos -karštos būsenos, naudodami suskystintųjų dujų degiklį.
(5) Modifikuoti cirkuliuojančio vandens filtravimo ir aušinimo sistemą, visapusiškai išnaudoti suminkštinto vandens stotį, užtikrinti cirkuliuojančio vandens kokybę ir temperatūrą, taip pat Ca, Mg ir kitų jonų koncentracijas, kad jos atitiktų liejimo operacijų reikalavimus. Taip pašalinami metalurginiai luitų defektai, atsirandantys dėl cirkuliuojančio vandens. Šią problemą sukėlė didelis Cu kiekis įkrovoje, žema į formą patenkančio lydalo temperatūra, nepakankamas paskirstymo plokštės pašildymas ir prastas luito aušinimas cirkuliuojančiu vandeniu.
(6) Reguliuojant Cu kiekį įkrovoje, atitinkamai padidinus liejimo temperatūrą ir liejimo greitį, pakaitinus ir iškepus liejimo įrankius prieš liejimą ir sustiprinus cirkuliuojančio vandens kokybės kontrolę, galima visiškai pašalinti ryškius grūdėtumo defektus 6063 aliuminio lydinio luituose.
