6063 aliuminio lydinys daugiausia naudojamas architektūriniams profiliams ekstruzuoti. Jos luitų metalurginiai defektai yra įtrūkimai, pūtimo skylės, šlako intarpai, poringumas, ryškūs grūdeliai, plunksniniai grūdeliai, stambiagrūdžiai ir kt. Šie metalurginiai defektai įvairiu laipsniu įtakoja apvalių luitų gamybos išeigą ir gatavos produkcijos greitį ekstruzijos metu, todėl įmonė patiria didelių ekonominių nuostolių. Todėl būtina užkirsti kelią minėtų metalurgijos defektų atsiradimui.
Atliekant 6063 aliuminio lydinio luitų makrostruktūros patikrinimą, aptinkami ryškūs grūdeliai. Ant mėginio lūžimo paviršiaus jie atrodo kaip netaisyklingos šviesios-spalvos ryškios dėmės, daugiausia susitelkusios ties luito šaknimi. Būdinga stambia grūdėtumo struktūra, nedaug intrakristalinių tirpių medžiagų ir blyškiai balta spalva, jie labai skiriasi nuo įprastos kristalinės struktūros ir susidaro liejimo etape.
1. Ryškių grūdelių susidarymo priežastys
1.1 Cheminė sudėtis
6063 yra mažai -legiruotas Al-Mg-Si serijos didelio-plastiškumo lydinys. Įkrovimo partijų metu dėl netinkamo veikimo buvo pridėtas 6061 lydinio laužas, kuriame yra 0,24–0,32 % vario (Cu), todėl susidarė sąlygos ryškiems grūdėtumo defektams susidaryti 6063 aliuminio lydinio luituose, kaip parodyta 1 lentelėje.
1.2 Žema liejimo temperatūra
Siekiant pagerinti luito formavimąsi ir paviršiaus kokybę, liejimo temperatūra dažnai palaikoma gana žema. Dėl to liejimo metu formų ertmėje sumažėja temperatūra, todėl peršalusi zona ertmėje tęsiasi iki apatinės pereinamosios plokštės srities, kur pirmiausia kristalizuojasi dendritai. Šie dendritai ilgą laiką auga ertmėje, sudarydami ryškius grūdelius. Ryškių grūdelių augimo greitis yra labai lėtas, o aplink esantis išlydytas metalas nuolat atnaujinamas, toje vietoje esančio skysčio sudėtis kristalizacijos metu reikšmingai nesikeičia. Ryškių grūdelių ir skystosios fazės koncentracijos skirtumas išlieka toks, koks buvo kristalizacijos pradžioje, todėl ryškūs grūdeliai tampa tirpiu -prastu aliuminio kietu tirpalu (1).
1.3 Žema liejimo padėklo temperatūra
Dėl 6063 aliuminio lydinio apvalių luitų gamybos ypatybių, kai tarp krosnies partijų ir liejimo ciklų yra dideli intervalai, liejimo padėklai visada yra šalti. Tai lemia žemesnę lydymosi temperatūrą formoje liejimo pradžioje. Iš pradžių susikristalizavęs ryškus grūdeliai prilimpa prie pernešimo plokštės ir palaipsniui auga. Pasiekę tam tikrą dydį, jie patenka į luitą, sudarydami ryškius grūdelių defektus luito apačioje.
1.4 Kristalizatorius
Liejant 6063 aliuminio lydinį naudojamas kristalizatorius yra trumpas vandens-akies tipo kristalizatorius. Cirkuliuojantis vanduo yra nešvarus, vandens temperatūra aukšta, o Ca²⁺ ir Mg²⁺ jonų koncentracijos santykinai didelės. Liejimo metu dėl to dalinai užsikemša vandens{6}}akis, dėl ko aplink luitą susidaro netolygi lydalo temperatūra, o tai lemia metalo srauto svyravimus ir netolygų pasiskirstymą kristalizatoriuje. Esant vietinei žemesnei liejimo temperatūrai, lydalo kietėjimo greitis skiriasi, todėl susidaro ryškūs grūdeliai.
2 Prevencinės priemonės
Remdamiesi pirmiau pateikta analize, ėmėmės šių priemonių:
(1) Keisdami gaminio tipą, kruopščiai išvalykite krosnį.
(2) Skirtingų rūšių lydinio laužą laikyti atskirai, o ruošiant lydalą leidžiama dėti tik tos pačios rūšies ar panašios sudėties laužą.
(3) Stiprinti proceso operacijų valdymą. Prieš liedami, naudokite naftos suskystintų dujų degiklį, kad apkeptumėte srauto kanalus, paskirstymo plokštę, srauto vamzdžius ir pereinamąsias plokštes, kol jie įkais.
(4) Modifikuoti cirkuliuojančio vandens filtravimo ir aušinimo sistemą, visapusiškai išnaudodami suminkštinto vandens stotį, kad cirkuliuojančio vandens kokybė ir temperatūra bei Ca, Mg ir kitų jonų koncentracijos atitiktų liejimo operacijoms keliamus reikalavimus, taip pašalinant metalurginius defektus, atsirandančius dėl cirkuliuojančio vandens liejiniuose. Šie defektai atsiranda dėl didelio Cu kiekio įkrovoje, žemos lydymosi temperatūros patekimo į formas, prasto paskirstymo plokštės įkaitinimo ir netinkamo luitų aušinimo cirkuliuojančiu vandeniu.
(5) Reguliuojant Cu kiekį įkrovoje, atitinkamai padidinus liejimo temperatūrą ir greitį, pakaitinus ir iškepus liejimo įrankius prieš liejimą ir sustiprinus cirkuliuojančio vandens kokybės kontrolę, ryškūs grūdelių defektai 6063 aliuminio lydinio luituose gali būti visiškai pašalinti.
