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铝板厂家逐渐攻克6063铝板“闪烁花纹”难题

发布时间:2016/10/25

  

预防措施:选择机能优良的碱蚀添加剂。因此,必需针对详细成因而采取详细的预防措施,防止这种表面缺陷的产生。其晶粒的破碎和晶格畸变的程度也比较剧烈。特别应该指出的是:在相同前提下,产生"闪烁花纹"缺陷时,合金中Zn的含量对空心型材的影响要比它对实心型材的影响更显著。沿晶粒边沿沉淀析出的第二相Mg2Si与贫乏的固溶体之间因为侵蚀电位的不同,在碱蚀电解质溶液中,形成了原电池α-Al-Mg2Si。

挤压-热处理工艺因素的影响

我们知道;6063铝板的主要相组成为:游离Si(阳极相)和FeAl3(阳极相),当wFe≥wSi时,有α-(Al-Fe-Si)(阳极相);当wFe≤wSi时,有β-(Al-Fe-Si)(阴极相)。

依据国际GB3190-82之划定,从企业出产的实际出发,制定一个适合本企业情况的6063铝板成分的企业尺度。我们知道:不管是"回复"仍是"再结晶"都是原子在固相中的扩散迁移过程。笔者对挤压材的挤压组织进行分析,结果表明:"闪烁花纹"对应的组织是晶粒度比正常部位的大得多的粗大等轴晶的再结晶组织--粗晶环,且晶粒越粗大,"闪烁花纹"越显著;这种现象也跟着浸蚀的进行而越来越显著。

粗晶环的分布规律是:靠近挤压筒壁的部门泛起较厚粗晶环;模具工作带磨擦阻力较大的部门具有较厚粗晶环;较厚粗晶环处的晶粒比较粗大。严格控制Si、Fe、Mg、Zn的含量,要求Si的含量相对于wMg∶wSi=1.73∶1所要求的含Si量过剩,但过剩量不大于0.20%;wZn2+≤0.050%;要进行铸锭的均化退火处理,消除偏析现象。实验证实:在合金中,当wZn≥0.033%,且型材表面存在粗晶环的条件下,只要碱蚀液中wZn2+≥4×10-6,就会产生"闪烁花纹"。


由上述理论可知:在正常的工艺前提下出产RCS状态的6063铝板挤压型材,在经挤压-淬火处理后,其组织为:Mg、Si等元素的原子固溶于α-Al中而形成过饱和铝基固溶体以及游离Si单质等,晶粒细小且平均分布,成为只发生了动态回复或静态回复的加工组织。因此,该部位金属处于热力学不不乱状态,界面能高,从而降低了该部位的再结晶温度(这个温差约为35℃),使晶粒形核长大的驱动力进步。粗晶环的最大深度为:2.0-2.5mm。


因为"闪烁花纹"缺陷的存在,造成大量工艺废品,给企业出产经营带来重大损失。

铸锭质量的影响

研究结果表明:"闪烁晶粒"的晶界及其四周区域中的含Zn量相对偏高,即Zn介入了侵蚀过程。


某些挤压材经硫酸脱脂并水洗后,表面无异常变化,而当其在wZn2+≥4×10-6的碱蚀液中经正常的浸蚀并随后立刻有效水洗后,就会看到"闪烁花纹"的存在。或者采用先排放一部门旧槽液,再增补相称量的新槽液,亦可使得wZn2+<3×10-6。在软铝合金(如6063合金)空心、半空心型材的挤压过程中,其外层晶粒承受较内部更加剧烈的附加剪切变形,且沿挤压方向上尾部较头部的要剧烈的得多,承受外摩擦强烈且摩擦时间长的部位的金属附加剪切变形较大。这与原子扩散所需的化学势有关,且需要在较高的温度下才能顺利进行。


6063铝板“闪烁花纹”成因分析

什么是6063铝板“闪烁花纹”呢?现在就由铝板厂家为您具体谈下。经人工时效处理后,6063铝板型材的主要相组成为:α-Al,游离Si,主要强化相Mg2Si,等等。
经由铝板厂家的专家先容可以发现,6063铝板"闪烁花纹"的形成是有规律的,其影响因素也不是单一的。
产生"闪烁花纹"的根本原因是碱蚀液中Zn污染引起的选择性晶间侵蚀。
调整铸,锭挤压筒等的加热温度,挤压温度和挤压速度的控制参数,严格控制淬火冷却工艺,避免静态再结晶的发生。
 
由此可见:当6063铝板挤压温度偏高,挤压速渡过快,模具局部工作带过长,使合金型材流出模孔温度偏高而又未及时风冷至250℃以下时,就易发生局部的静态再结晶及再结晶晶粒的会萃长大,这就产生了粗晶环。
粗晶环的形成机理:粗晶环产生的部位经常是金属材料承受剧烈附加剪切变形的部位。晶间侵蚀的机理是电化学的,是晶界内的局部原电池作用的结果。 6063铝板“闪烁花纹”的分布规律是:①沿挤压方向,尾部比头部更显著可见,严峻时,首尾都很显著;②沿垂直于挤压轴线的方向,"花纹"一般只泛起在局部,尤其泛起在型材曲率较大的部位,或是空心、半空心型材的焊缝区域,或是在型材的形成过程中6063铝板承受摩擦阻力最大的部位。同时因为剧烈摩擦部位金属的温度急剧升高,在风冷却不及时或冷却强度不足时,挤压时析出的部门弥散质点(MnAl6CrAl7等)重新溶于固溶体α-Al内,阻碍再结晶的前提消失,也使再结晶温度下降,再结晶形核、长大的驱动力进步。当碱蚀液中[Zn2+]偏高时,应及时向槽液中补加过量NaS或多硫化钠。组织状态为:细小的Mg2Si晶粒弥散平均分布于α-Al基体中,而游离Si分布与晶界及其四周区域。而在6063铝板型材(RCS状态)的碱蚀处理过程中,当其他前提具备时,只要合金wZn≥0.03%,就可能产生"闪烁花纹"缺陷;并且这种缺陷的清楚程度随合金中Zn含量的增加而增大。纯铝的再结晶温度约为280℃,而6063铝板的再结晶温度为320℃左右。粗晶环的存在,为"闪烁花纹"的形成创造了组织上的客观前提。碱洗时,固熔于α-Al中的Zn随α-Al的溶解而溶解;当槽液中wZn2+≥4×10-6时,发生反应:Al+Zn2+→Zn+Al3+,单质Zn有选择地在阴极性区域沉积,进一步加剧了局部侵蚀。在实际出产中,一般都要求Si的含量过剩,则其晶间侵蚀敏感性增大,由于位于晶界及其四周区域的游离硅具有很强的阳极性。沿挤压方向上的粗晶环厚度的分布规律是:头部薄、尾部厚;严峻时会在全断面上泛起粗晶组织。当温渡过低时,扩散不宜进行,使"回复"和"再结晶"过程受到按捺。在出产中,不同铝板厂家应从实际出发,详细题目详细分析,采取恰当措施解决详细题目,进步经济效益。假如您对我们的产品有爱好,请一定要和我们联系哟。实际出产中,要求6063合金的成分应符合国际GB3190-82之划定,并且要求按wFe∶wSi=1.73∶1相对过剩的Si元素的过剩量不大于0.20%。

根据下列处于工作温度下的电离平衡方程式:Zn2++2OH-Zn(OH)22H++Zn,为了按捺Zn2+的不良影响,可以增大游离NaOH的浓度,从而降低Zn2+的浓度,从而使wZn2+<3×10-6。

"闪烁花纹"的形成除了与合金成分(尤其是Zn)、挤压材(RCS状态)的组织状态有关外,还与碱蚀液中[Zn2+]有关。