Cause e miglioramento della desquamazione e dello schiacciamento della cavità interna dei profili delle cavità

1 Descrizione dei fenomeni di difettosità

Durante l'estrusione di profili a cavità, la testa risulta sempre graffiata e il tasso di difettosità è quasi del 100%. La tipica forma difettosa del profilo è la seguente:

2 Analisi preliminare

2.1 A giudicare dalla posizione del difetto e dalla sua forma, si tratta di delaminazione e desquamazione.

2.2 Causa: poiché la superficie della barra di colata precedente è stata arrotolata nella cavità dello stampo, sulla testa di estrusione della barra di colata successiva sono comparsi difetti di corrispondenza, distacchi e materiale marcio.

3 Rilevamento e analisi

Sono state eseguite scansioni al microscopio elettronico rispettivamente a basso ingrandimento, ad alto ingrandimento e dei difetti della sezione trasversale della barra di fusione.

3.1 Canna da lancio a basso ingrandimento

Asta di lancio da 11 pollici 6060 a basso ingrandimento, segregazione superficiale 6,08 mm

3.2 Canna da lancio ad alto ingrandimento

Vicino all'epidermide Posizione della linea di demarcazione dello strato di segregazione

Posizione di lancio della canna 1/2

3.3 Scansione al microscopio elettronico dei difetti

Ingrandisci la posizione del difetto 200 volte

Diagramma dello spettro energetico

Analisi dei componenti EDS

4 Breve descrizione dei risultati dell'analisi

4.1 Uno strato di segregazione spesso 6 mm appare sulla superficie a basso ingrandimento della barra di fusione. La segregazione è un eutettico a basso punto di fusione, causato dal sottoraffreddamento della fusione. L'aspetto macroscopico è bianco e lucido e il confine con la matrice è netto;

4.2 Un forte ingrandimento mostra la presenza di pori sul bordo della barra di colata, a indicare che l'intensità di raffreddamento è troppo elevata e il liquido di alluminio non viene alimentato a sufficienza. All'interfaccia tra lo strato di segregazione e la matrice, la seconda fase è molto rara e discontinua, ovvero un'area povera di soluto. Il diametro della barra di colata è 1/2. La presenza di dendriti in quella posizione e la distribuzione non uniforme dei componenti illustrano ulteriormente la segregazione dello strato superficiale e le condizioni per la crescita direzionale dei dendriti;

4.3 La fotografia del difetto in sezione trasversale nel campo visivo 200x di una scansione al microscopio elettronico mostra che la superficie è ruvida dove la pelle si sta desquamando, e liscia dove la pelle non si sta desquamando. Dopo l'analisi della composizione EDS, i punti 1, 2, 3 e 6 sono le posizioni dei difetti e la composizione contiene C1, K e Na sono tre elementi, indicando che nella composizione è presente un componente di agente di raffinazione;

4.4 I componenti C e 0 nei componenti nei punti 1, 2 e 6 sono più elevati, e i componenti Mg, Si, Cu e Fe nel punto 2 sono molto più elevati di quelli nei punti 1 e 6, indicando che la composizione della posizione del difetto è irregolare e sono coinvolte impurità superficiali;

4.5 È stata condotta un'analisi dei componenti sui punti 2 e 3 e si è scoperto che i componenti contenevano l'elemento Ca, il che indica che il talco potrebbe essere stato coinvolto nella superficie della barra di alluminio durante il processo di fusione.

5 Riepilogo

Dopo l'analisi di cui sopra, si può osservare che, a causa della presenza di segregazione, agente di raffinazione, talco e inclusioni di scorie sulla superficie della barra di alluminio, la composizione risulta irregolare e la pellicola viene arrotolata nella cavità dello stampo durante l'estrusione, causando un difetto di pelatura sulla testa. Abbassando la temperatura della barra di colata e aumentando lo spessore residuo, i problemi di pelatura e schiacciamento possono essere ridotti o addirittura risolti; la soluzione più efficace è l'aggiunta di una macchina pelatrice per pelatura ed estrusione.

A cura di May Jiang di MAT Aluminum