Hliníková slitina 6063 se používá hlavně pro vytlačování architektonických profilů. Jeho ingoty mají metalurgické vady, jako jsou praskliny, pórovitost, vměstky strusky, uvolněnost, světlá zrna, zrna podobná peří{2}} a hrubá zrna. Tyto metalurgické vady různou měrou ovlivňují výtěžnost výroby kruhového ingotu a výtěžnost materiálu při vytlačování a způsobují společnosti značné ekonomické ztráty. Proto je nutné předcházet vzniku výše uvedených metalurgických vad.
Jasná zrna byla objevena při ingotech 6063 ingotů z hliníkové slitiny při nízkém{0}}zvětšení. Objevují se jako nepravidelné světlé-zbarvené světlé skvrny na příčném-řezu vzorku, soustředěné hlavně u kořene ingotu. Struktura zrn je hrubá, s relativně malým množstvím intragranulárních rozpuštěných látek a barva je světle bílá, vykazující významný rozdíl od normální krystalické struktury. Tato zrna se tvoří během fáze odlévání.
1 Příčiny tvorby jasných zrn
1.1 Chemické složení
6063 je nízko-slitina A1-Mg-Si s vysokou plasticitou. Během procesu vsázky bylo v důsledku nesprávné činnosti přidáno 0,24 % až 0,32 % šrotu slitiny 6061 obsahujícího Cu, což vytvořilo podmínky pro vady světlého zrna v ingotech z hliníkové slitiny 6063, jak je uvedeno v tabulce 1.
1.2 Nízká licí teplota
Pro zlepšení tvařitelnosti a kvality povrchu ingotu se často udržuje licí teplota relativně nízká. Při takových teplotách je teplota v dutině formy nižší a podchlazená zóna zasahuje do spodní oblasti přechodové desky. V důsledku toho dendrity krystalizují nejprve na dně přechodové desky; tyto dendrity rostou po dlouhou dobu v dutině formy a tvoří jasná zrna. Protože rychlost růstu jasných zrn je velmi pomalá a okolní roztavený kov se neustále obnovuje, složení kapalné fáze v této oblasti se během krystalizace výrazně nemění. Koncentrační rozdíl mezi světlými zrny a kapalnou fází zůstává stejný jako na začátku krystalizace, což vede k tomu, že se světlá zrna stávají hliníkovým pevným roztokem chudým na rozpuštěnou látku (1).
1.3 Nízká teplota licí misky
Vzhledem k výrobním charakteristikám odlévání kruhových ingotů z hliníkové slitiny 6063, kde jsou dlouhé intervaly mezi chody pece a odlévání, je licí miska vždy ve studeném stavu. To způsobuje, že roztavený kov ve formě má na začátku odlévání relativně nízkou teplotu. Původně krystalizovaná světlá zrna přilnou k přenosové desce a postupně rostou. Když dosáhnou určité velikosti, spadnou do ingotu a vytvoří světlé defekty zrna na základně ingotu.
1.4 Krystalizátor
Krystalizátor používaný pro odlévání hliníkové slitiny 6063 je krátký krystalizátor typu vodní -oko. Cirkulující voda je špinavá a teplota vody je vysoká, se zvýšenými koncentracemi iontů Ca2⁺ a Mg2⁺. Během odlévání to způsobuje částečné ucpání vodního oka, což má za následek nerovnoměrné teploty roztaveného kovu kolem ingotu, což vede ke kolísání toku kovu a nerovnoměrnému rozložení toku v krystalizátoru. Při lokálně nižších teplotách lití se rychlost tuhnutí roztaveného kovu mění a vytváří jasná zrna.
2 Preventivní opatření
Na základě výše uvedené analýzy jsme zavedli následující opatření:
(1) Při výměně výrobních slitin pec důkladně vyčistěte.
(2) Odděleně skladujte různé typy šrotu slitiny a během přípravy slitiny povolte přidávat pouze šrot stejného typu nebo podobného složení.
(4) Posilte řízení provozu procesu a předehřejte žlaby, distribuční desky, průtokové kanály a přechodové desky do červena-žhavého stavu pomocí hořáku na zkapalněný plyn před litím.
(5) Upravit systém filtrace cirkulační vody a chladicí systém, plně využívat stanici změkčené vody a zajistit kvalitu a teplotu oběhové vody, jakož i koncentrace Ca, Mg a dalších iontů, splňující požadavky na slévárenské operace. Tím jsou odstraněny metalurgické vady ingotů způsobené cirkulující vodou. Tento problém byl způsoben vysokým obsahem Cu ve vsázce, nízkou teplotou taveniny vstupující do formy, nedostatečným předehřátím rozdělovací desky a špatným chlazením ingotu cirkulující vodou.
(6) Úpravou obsahu Cu ve vsázce, vhodným zvýšením licí teploty a rychlosti lití, předehřátím a vypálením licích nástrojů před litím a posílením kontroly nad kvalitou cirkulující vody je možné zcela eliminovat světlé vady zrna v ingotech z hliníkové slitiny 6063.
