يتم استخدام سبائك الألومنيوم 6063 بشكل رئيسي في بثق المقاطع المعمارية. تحتوي سبائكها على عيوب معدنية مثل الشقوق، والمسامية، وشوائب الخبث، والرخاوة، والحبوب اللامعة، والحبوب الشبيهة بالريش، والحبوب الخشنة. تؤثر هذه العيوب المعدنية على إنتاجية إنتاج السبائك المستديرة وإنتاجية المواد أثناء البثق بدرجات متفاوتة، مما يسبب خسائر اقتصادية كبيرة للشركة. لذلك، من الضروري منع حدوث العيوب المعدنية المذكورة أعلاه.
تم اكتشاف حبيبات ساطعة أثناء فحص التكبير المنخفض لـ 6063 سبيكة من سبائك الألومنيوم. تظهر على شكل نقاط مضيئة غير منتظمة اللون-على المقطع العرضي-للعينة، وتتركز بشكل رئيسي في جذر السبيكة. بنية الحبوب خشنة، مع عدد قليل نسبيا من المواد المذابة داخل الحبيبات، واللون أبيض فاتح، مما يدل على اختلاف كبير عن البنية البلورية العادية. وتتكون هذه الحبوب خلال مرحلة الصب.
1 أسباب تكوين الحبوب الساطعة
1.1 التركيب الكيميائي
6063 عبارة عن سبيكة منخفضة -A1-Mg-Si عالية اللدونة. أثناء عملية الشحن، وبسبب سوء التشغيل، تمت إضافة 0.24%-0.32% من خردة السبائك 6061 التي تحتوي على النحاس، مما خلق ظروفًا لعيوب الحبوب الساطعة في 6063 سبيكة من سبائك الألومنيوم، كما هو موضح في الجدول 1.
1.2 درجة حرارة صب منخفضة
لتحسين قابلية التشكيل وجودة سطح السبيكة، غالبًا ما تظل درجة حرارة الصب منخفضة نسبيًا. في مثل هذه درجات الحرارة، تكون درجة الحرارة في تجويف القالب أقل، وتمتد المنطقة فائقة التبريد إلى المنطقة السفلية للوحة الانتقالية. ونتيجة لذلك، تتبلور التشعبات أولا في الجزء السفلي من لوحة الانتقال؛ تنمو هذه التشعبات لفترة طويلة في تجويف القالب لتشكل حبيبات لامعة. نظرًا لأن معدل نمو الحبوب اللامعة بطيء جدًا، ويتم تحديث المعدن المنصهر المحيط باستمرار، فإن تكوين الطور السائل في هذه المنطقة لا يتغير بشكل ملحوظ أثناء التبلور. يبقى فرق التركيز بين الحبيبات اللامعة والطور السائل كما كان في بداية التبلور، مما يؤدي إلى أن تصبح الحبيبات اللامعة عبارة عن محلول ألومنيوم صلب فقير في المذاب (1).
1.3 درجة حرارة منخفضة لصينية الصب
نظراً لخصائص الإنتاج لسبائك سبائك الألومنيوم المستديرة 6063، حيث توجد فترات زمنية طويلة بين الفرن وعمليات الصب، فإن صينية الصب تكون دائماً في حالة باردة. يؤدي هذا إلى انخفاض درجة حرارة المعدن المنصهر في القالب نسبيًا في بداية الصب. تلتصق الحبيبات اللامعة المتبلورة في البداية بلوحة النقل وتنمو تدريجيًا. عندما تصل إلى حجم معين، فإنها تقع في السبيكة، وتشكل عيوبًا حبيبية لامعة في قاعدة السبيكة.
1.4 جهاز التبلور
جهاز التبلور المستخدم في صب سبائك الألومنيوم 6063 عبارة عن جهاز تبلور قصير من نوع العين المائية. المياه المتداولة قذرة ودرجة حرارة الماء مرتفعة، مع وجود تركيزات مرتفعة من أيونات Ca²⁺ وMg²⁺. أثناء الصب، يؤدي ذلك إلى انسداد جزئي لعين الماء-، مما يؤدي إلى درجات حرارة غير متساوية للمعدن المنصهر حول السبيكة، مما يؤدي إلى تقلبات في تدفق المعدن وتوزيع التدفق غير المتساوي داخل جهاز التبلور. في ظل درجات حرارة الصب المنخفضة محليًا، يختلف معدل تصلب المعدن المنصهر، مما يؤدي إلى إنتاج حبيبات لامعة.
2 التدابير الوقائية
بناءً على التحليل أعلاه، قمنا بتنفيذ التدابير التالية:
(1) قم بتنظيف الفرن تمامًا عند تغيير سبائك الإنتاج.
(2) قم بتخزين أنواع مختلفة من خردة السبائك بشكل منفصل، ولا تسمح إلا بإضافة خردة من نفس النوع أو تركيبة مماثلة أثناء تحضير السبائك.
(4) تعزيز إدارة عملية العملية، والتسخين المسبق للمجاري، ولوحات التوزيع، وقنوات التدفق، ولوحات الانتقال إلى حالة حمراء ساخنة - باستخدام شعلة غاز البترول المسال قبل الصب.
(5) تعديل نظام ترشيح المياه المتداولة ونظام التبريد، والاستفادة الكاملة من محطة المياه المخففة، والتأكد من جودة ودرجة حرارة المياه المتداولة، وكذلك تركيزات Ca، Mg، والأيونات الأخرى، تلبي متطلبات عمليات الصب. هذا يزيل العيوب المعدنية في السبائك الناتجة عن دوران الماء. كان سبب هذه المشكلة هو ارتفاع محتوى النحاس في الشحنة، وانخفاض درجة حرارة المصهور الذي يدخل القالب، وعدم كفاية التسخين المسبق للوحة التوزيع، وضعف تبريد السبيكة عن طريق تدوير الماء.
(6) من خلال ضبط محتوى النحاس في الشحنة، وزيادة درجة حرارة الصب وسرعة الصب بشكل مناسب، والتسخين المسبق والخبز لأدوات الصب قبل الصب، وتعزيز التحكم في جودة المياه المتداولة، فمن الممكن القضاء تمامًا على عيوب الحبوب الساطعة في 6063 سبيكة من سبائك الألومنيوم.
