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(lái)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,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,在爐料混入含銅的合金廢料,為6063鋁合金鑄錠產(chǎn)生光亮晶粒缺陷創(chuàng)造了條件。
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(guò)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(shù)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(guò)程中沒(méi)有大的變化,在光亮晶粒和液相間始終保持著開(kāi)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。
1.3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(kāi)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)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)晶器為矮結(jié)晶器,循環(huán)水水質(zhì)臟,水溫高,冷卻系統(tǒng)結(jié)垢,鑄造時(shí)使冷卻水不暢,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
(1)控制投料合金的化學(xué)成分,防止雜質(zhì)元素污染。
(2) 加強(qiáng)工藝操作管理,在鑄造速度、溫度、液流平穩(wěn)性方面加強(qiáng)控制
?。ǎ常?nbsp;改造循環(huán)水過(guò)濾系統(tǒng)和冷卻系統(tǒng),防止冷卻水結(jié)垢,及時(shí)清理冷卻系統(tǒng)。
總之, 適當(dāng)控制鑄造溫度和鑄造速度,同時(shí)加強(qiáng)循環(huán)水控制,完全可以消除6063鋁合金鑄錠的光亮晶粒缺陷。
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,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,在爐料混入含銅的合金廢料,為6063鋁合金鑄錠產(chǎn)生光亮晶粒缺陷創(chuàng)造了條件。
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(guò)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(shù)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(guò)程中沒(méi)有大的變化,在光亮晶粒和液相間始終保持著開(kāi)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。
1.3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(kāi)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)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)晶器為矮結(jié)晶器,循環(huán)水水質(zhì)臟,水溫高,冷卻系統(tǒng)結(jié)垢,鑄造時(shí)使冷卻水不暢,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
(1)控制投料合金的化學(xué)成分,防止雜質(zhì)元素污染。
(2) 加強(qiáng)工藝操作管理,在鑄造速度、溫度、液流平穩(wěn)性方面加強(qiáng)控制
?。ǎ常?nbsp;改造循環(huán)水過(guò)濾系統(tǒng)和冷卻系統(tǒng),防止冷卻水結(jié)垢,及時(shí)清理冷卻系統(tǒng)。
總之, 適當(dāng)控制鑄造溫度和鑄造速度,同時(shí)加強(qiáng)循環(huán)水控制,完全可以消除6063鋁合金鑄錠的光亮晶粒缺陷。