A 6063 alumíniumötvözetet főként építészeti profilok extrudálására használják. A tuskóinak kohászati hibái közé tartoznak a repedések, fúvólyukak, salakzárványok, porozitás, fényes szemcsék, tollas szemcsék, durva szemcsék, stb. Ezek a kohászati hibák különböző mértékben befolyásolják a kerek tuskógyártás hozamát és az extrudálás során a késztermék arányát, jelentős gazdasági veszteséget okozva a cégnek. Ezért feltétlenül meg kell akadályozni a fent említett kohászati hibák előfordulását.
Fényes szemcséket találtak a 6063 alumíniumötvözet bugák makroszerkezeti vizsgálata során. A minta törési felületén szabálytalan világos{2}}fényes foltokként jelennek meg, amelyek főként a tuskó gyökerénél koncentrálódnak. A durva szemcseszerkezet, kevés intrakristályos oldott anyag és halvány fehér szín jellemzi, jelentősen eltérnek a normál kristályszerkezettől, és az öntési szakaszban keletkeznek.
1. A fényes szemcseképződés okai
1.1. Kémiai összetétel
A 6063 egy alacsony-ötvözetű Al-Mg-Si sorozatú, nagy- plaszticitású ötvözet. A töltésadagolási folyamat során hibás működés miatt 0,24%-0,32% réz (Cu) tartalmú 6061 ötvözethulladék került hozzáadásra, amely megteremtette a feltételeket a 6063 alumíniumötvözet ingotokban az 1. táblázatban látható fényes szemcsehibák kialakulásához.
1.2 Alacsony öntési hőmérséklet
A tömb formálhatóságának és felületi minőségének javítása érdekében az öntési hőmérsékletet gyakran viszonylag alacsonyan tartják. Ez alacsonyabb hőmérsékletet eredményez a formaüregben az öntés során, aminek következtében az üregben lévő túlhűtött zóna az átmeneti lemez alsó részéig terjed, ahol először a dendritek kristályosodnak ki. Ezek a dendritek hosszú ideig nőnek az üregben, fényes szemcséket képezve. A fényes szemcsék növekedési üteme nagyon lassú, és mivel a környező fémolvadék folyamatosan frissül, a folyadék összetétele ezen a területen nem változik jelentősen a kristályosodás során. A fényes szemcsék és a folyékony fázis közötti koncentrációkülönbség ugyanaz marad, mint a kristályosodás kezdetén, így a fényes szemcsék oldott -szegény alumínium szilárd oldattá válnak (1).
1.3 Alacsony öntőtálca hőmérséklet
A 6063 alumíniumötvözetből készült köröntvények gyártási jellemzői miatt, ahol hosszú időközök vannak a kemence tételei és az öntési ciklusok között, az öntőtálcák mindig hideg állapotban vannak. Ez alacsonyabb olvadási hőmérsékletet eredményez a formában az öntés kezdetén. A kezdetben kikristályosodott fényes szemcsék azután hozzátapadnak a transzferlemezhez, és fokozatosan növekednek. Amikor elérnek egy bizonyos méretet, beleesnek a tuskóba, és fényes szemcsehibákat képeznek a tuskó alján.
1.4 Kristályosító
A 6063 alumíniumötvözet öntéséhez használt kristályosító víz- típusú rövid kristályosító. A keringő víz szennyezett, a víz hőmérséklete magas, a Ca²⁺ és Mg²⁺ ionok koncentrációja viszonylag magas. Öntés közben ez a víz-szem részleges eltömődését okozza, ami az ömledék hőmérsékletének egyenetlenségét eredményezi a tömb körül, ami a fémáramlás ingadozásához és a kristályosítón belüli egyenetlen eloszlásához vezet. Helyileg alacsonyabb öntési hőmérsékleten az olvadék megszilárdulási sebessége változik, ami fényes szemcséket eredményez.
2 Megelőző intézkedések
A fenti elemzés alapján a következő intézkedéseket hoztuk:
(1) A terméktípus megváltoztatásakor alaposan tisztítsa meg a kemencét.
(2) A különböző típusú ötvözethulladékot elkülönítve tárolja, és az olvadék elkészítésekor csak azonos típusú vagy hasonló összetételű hulladékot szabad hozzáadni.
(3) Meg kell erősíteni a folyamatirányítást. Öntés előtt kőolaj cseppfolyósított gáz égővel süsse pirosra az áramlási csatornákat, az elosztólemezt, az áramlási csöveket és az átmeneti lemezeket.
(4) Módosítsa a keringető víz szűrő- és hűtőrendszerét, a lágyvizes állomás teljes kihasználásával, hogy a keringető víz minősége és hőmérséklete, valamint a Ca, Mg és egyéb ionok koncentrációja megfeleljen az öntési műveletekre vonatkozó követelményeknek, ezzel kiküszöbölve az öntött bugákban keringő víz által okozott kohászati hibákat. Ezeket a hibákat a töltet magas réztartalma, a formákba kerüléskor alacsony olvadékhőmérséklet, az elosztólemez rossz előmelegítése, valamint a tömbök nem megfelelő hűtése a keringtetett víz okozza.
(5) A töltet réztartalmának beállításával, az öntési hőmérséklet és sebesség megfelelő növelésével, az öntőszerszámok öntés előtti előmelegítésével és sütésével, valamint a keringő vízminőség ellenőrzésének erősítésével a 6063 alumíniumötvözet bugák fényes szemcsehibái teljesen kiküszöbölhetők.
