6063鋁合金主要用于
擠壓建筑
型材,其
鑄錠冶金缺陷有
裂紋、氣孔、夾渣、疏松、光亮晶粒、羽毛狀晶、粗大晶粒等。這些冶金缺陷,不同程度地影響了圓鑄錠生產(chǎn)的成品率和擠壓時(shí)的成材率,給公司帶來很大經(jīng)濟(jì)損失,因此必須防止上述冶金缺陷的產(chǎn)生。
光亮晶粒是在對(duì)6063
鋁合金鑄錠檢查低倍組織時(shí)發(fā)現(xiàn)的,在試樣
斷面上表現(xiàn)為一些不規(guī)則的淺色亮斑,主要集中在鑄錠的根部,晶粒組織粗大,晶內(nèi)
固溶物較少,顏色呈淺白色,與正常結(jié)晶組織有較大差異,是在
鑄造階段產(chǎn)生的。
1 光亮晶粒產(chǎn)生的原因
1.1化學(xué)成分
6063屬低
合金化的A1-Mg-Si系高
塑性合金,在
爐料酬過程中因誤操作加入了”(Cu):0.24%-0.32%的6061合金廢料,為6063
鋁合金鑄錠產(chǎn)生光亮晶粒缺陷創(chuàng)造了條件,見表1。
1.2鑄造溫度低
為了提高鑄錠的成形性和外觀質(zhì)量,往往使鑄造溫度偏低,這樣在鑄造時(shí)液穴的溫度較低,液穴內(nèi)過冷帶擴(kuò)展到轉(zhuǎn)接板底部區(qū)域,就會(huì)在轉(zhuǎn)接板底部先期結(jié)晶出樹枝晶,它們?cè)谝貉▋?nèi)長(zhǎng)時(shí)間長(zhǎng)大而生成了光亮晶粒。由于光亮晶粒的生長(zhǎng)速度十分緩慢,且因其周圍的
金屬液流不斷更新,使該處的液相成分在結(jié)晶過程中沒有大的變化,在光亮晶粒和液相間始終保持著開始結(jié)晶時(shí)的濃度差,因而使得光亮晶粒成為貧溶質(zhì)的鋁
固溶體(1)。
1.3澆鑄盤溫度低
由于6063鋁合金圓鑄錠生產(chǎn)特點(diǎn)是爐次、鑄次之間生產(chǎn)間隔時(shí)間長(zhǎng),澆鑄盤總是處于冷狀態(tài),造成開始鑄造時(shí),液穴熔體溫度較低,先結(jié)晶的光亮晶粒就會(huì)依附在轉(zhuǎn)接板上,逐漸長(zhǎng)大,當(dāng)長(zhǎng)大到一定程度時(shí),便掉人鑄錠中,在鑄錠根部形成光亮晶粒組織缺陷。
1.4 結(jié)晶器
6063鋁合金鑄造時(shí)所采用的結(jié)晶器為水眼式矮結(jié)晶器,循環(huán)水水質(zhì)臟,水溫高,Ca2+、Ms2‘離子濃度偏高,鑄造時(shí)使部分水眼堵塞,造成鑄錠周邊部分熔體溫度高低不一,使結(jié)晶器內(nèi)金屬液流波動(dòng)和液流分配不均勻,在局部偏低的鑄造溫度下熔體結(jié)晶速度不一,產(chǎn)生了光亮晶粒。
2 防止措施
通過以上分析,我們采取了以下措施:
(1)在換生產(chǎn)品種時(shí)徹底洗爐。
(2)對(duì)不同品種的合金廢料分開存放,配制時(shí)只允許加入同品種或成分相近的廢料。
(4)加強(qiáng)工藝操作管理,在鑄造前用石油液化汽噴燈將流槽、分配盤、流管和轉(zhuǎn)接板等
烘烤至紅熱狀態(tài)。
(5)改造循環(huán)水過濾系統(tǒng)和
冷卻系統(tǒng),充分利用軟化水站,使循環(huán)水水質(zhì)、水溫和Cab、M廣離子濃度達(dá)到鑄造作業(yè)的要求,消除由于循環(huán)水給鑄錠帶來的冶金缺陷。爐料中Cu含量偏高,熔體流入液穴時(shí)溫度偏低,分配盤
預(yù)熱不好,循環(huán)水對(duì)鑄錠冷卻不好造成的。
(6)通過調(diào)整爐料中Cu含量,適當(dāng)提高鑄造溫度和鑄造速度,在鑄造前對(duì)澆鑄工具預(yù)熱烘烤,同時(shí)加強(qiáng)循環(huán)水水質(zhì)的控制,完全可以消除6063鋁合金鑄錠的光亮晶粒缺陷。
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