Di dema pêvajoya derxistina materyalên jêhatî yên aligirê aluminiumê de, nemaze profîlên aluminiumê, kêmasiyek "pitting" pir caran li ser rûxê çêdibe. Nîşaneyên taybetî tîmorên pir piçûk ên bi dendikên cihêreng, dûvik, û hesta destan a eşkere, bi hestek tûj vedihewîne. Piştî oksîdasyon an dermankirina rûyê elektroforez, ew bi gelemperî wekî granulên reş ên ku bi rûyê hilberê ve girêdayî ne xuya dibin.
Di hilberîna derxistina profîlên beşên mezin de, ev kêmasî ji ber bandora strukturên lingê, germahiya derxistinê, leza derxistinê, tevliheviya qalibê, û hwd pirtir dibe. Pêvajoya pêşdibistanê ya rûbera profîlê, nemaze pêvajoya eqlê alkali, dema ku hejmarek piçûk a mezin, perçeyên zexm ên pêgirtî li ser rûyê profîlê dimînin, ku bandorê li kalîteya xuyangê ya hilbera paşîn dike.
Di hilberên profîlên derî û pencereyê yên avahiyê de, xerîdar bi gelemperî kêmasiyên hûrgelên piçûk qebûl dikin, lê ji bo profîlên pîşesazî yên ku hewcedariya wan bi yeksanî li ser taybetmendiyên mekanîkî û performansa xemilandî heye an jî bêtir giranî li ser performansa xemilandî heye, xerîdar bi gelemperî vê kêmasiyê qebûl nakin, nemaze kêmasiyên pîvaz ên ku bi rengê paşxaneya cûda re nagunca.
Ji bo analîzkirina mekanîzmaya damezrandina perçeyên hişk, morfolojî û pêkhatina deverên kêmasiyê di bin pêkhateyên cûda yên alloyê û pêvajoyên derxistinê de hatin analîz kirin, û cûdahiyên di navbera kêmasiyan û matrixê de hatin berhev kirin. Çareseriyek maqûl ji bo çareserkirina bi bandor perçeyên hişk hate pêş, û ceribandinek ceribandinê hate kirin.
Ji bo çareserkirina kêmasiyên pilingê yên profîlan, pêdivî ye ku meriv mekanîzmaya damezrandina kêmasiyên pitingê fam bike. Di dema pêvajoya derxistinê de, aluminium ku bi kembera xebatê ya mirinê ve girêdayî ye, sedema sereke ya kêmasiyên qutbûnê ye li ser rûyê materyalên aluminiumê yên jêkirî. Ev ji ber ku pêvajoya derxistina aluminiumê di germahiyek bilind a bi qasî 450 °C de tête kirin. Ger bandorên germa deformasyonê û germa kêşanê zêde bibin, dema ku ew ji qulika mirinê derkeve dê germahiya metalê bilindtir bibe. Dema ku hilber ji qulika mirinê diherike, ji ber germahiya zêde, fenomenek alûmînyûmê di navbera metal û kembera xebatê ya qalibê de disekine.
Forma vê girêdanê bi gelemperî ev e: pêvajoyek dubare ya girêdan - çikandin - girêdan - dîsa çikandin, û hilber ber bi pêş ve diherike, di encamê de gelek qulên piçûk li ser rûyê hilberê çêdibin.
Ev diyardeya girêdanê bi faktorên wekî qalîteya îngotê, rewşa rûbera kembera xebatê ya qalibê, germahiya derxistinê, leza derxistinê, asta deformasyonê, û berxwedana deformasyonê ya metal ve girêdayî ye.
1 Materyal û rêbazên testê
Di nav lêkolîna pêşîn de, em fêr bûn ku faktorên wekî paqijiya metalurjîk, statûya qalib, pêvajoya derxistinê, pêkhate û şertên hilberînê dibe ku bandorê li ser perçeyên ziravkirî yên rûkal bikin. Di ceribandinê de, du çîpên alloyê, 6005A û 6060, ji bo derxistina heman beşê hatin bikar anîn. Morfolojî û pêkhatina pozîsyonên perçeyên ziravkirî bi rêbazên xwendina rasterast û spectrometer û vedîtina SEM ve hate analîz kirin, û bi matrixa normal a derdorê re hate berhev kirin.
Ji bo ku bi zelalî morfolojiya du kêmasiyên kel û zêran ji hev cuda bikin, ew wiha têne diyarkirin:
(1) Kêmasiyên pêçandî an kêmasiyên kişandinê celebek kêmasiyek xalî ye ku qusûrek nerêkûpêk-tadpole an xalî-xalî ye ku li ser rûyê profîlê xuya dike. Kêmasî ji xêza xêzkirinê dest pê dike û bi daketina qusûrê bi dawî dibe, li dawiya xeta xêzkirinê di nav fasûlîyên metal de kom dibe. Pîvana qusûra qulikê bi gelemperî 1-5 mm e, û piştî dermankirina oksîdasyonê ew reş reş dibe, ku di dawiyê de bandorê li xuyangiya profîlê dike, wekî ku di xêza 1-ê de di xeleka sor de tê xuyang kirin.
(2) Parçeyên rûkalê jî jê re fasûlî metal an jî perçeyên adsorpsiyonê jî tê gotin. Rûyê profîla aligirê aluminiumê bi perçeyên metalê yên hişk ên gewr-reş ên sferîkî ve girêdayî ye û xwedan avahiyek nerm e. Du celeb profîlên aligirê aluminiumê hene: yên ku dikarin werin paqij kirin û yên ku nayên paqij kirin. Pîvan bi gelemperî ji 0.5 mm kêmtir e, û ew di destikê de dijwar xuya dike. Di beşa pêşiyê de ti xar tune. Piştî oksîdasyonê, ew ji matrixê ne pir cûda ye, wekî ku di xêza 1-ê de di çembera zer de tê xuyang kirin.
2 Encamên test û analîzê
2.1 Kêmasiyên kişandina rûvî
Xiflteya 2 morfolojiya mîkrostrukturî ya kêmasiya kişandinê ya li ser rûbera alloya 6005A nîşan dide. Di beşa pêşîn a kişandinê de xêzên gav-gav hene, û ew bi nodên lihevkirî bi dawî dibin. Piştî ku nodul xuya dibin, rûber vedigere rewşa normal. Cihê kêmasiya hişkbûnê ji destdanê ne sivik e, xwedan hestek tîrêjê ya tûj e, û li ser rûyê profîlê diqelibe an kom dibe. Bi ceribandina derxistinê, hate dîtin ku morfolojiya kişandina profîlên 6005A û 6060 extruded wekhev e, û dawiya dûvê hilberê ji serê serê wê zêdetir e; Cûdahî ev e ku mezinahiya kişandina giştî ya 6005A piçûktir e û kûrahiya kêşanê qels dibe. Dibe ku ev bi guhertinên di pêkhateya alloyê, rewşa darê avêtinê, û şert û mercên qalibê ve têkildar be. Di binê 100X de têne dîtin, li dawiya pêşiya devera kişandinê, ku li ser riya derxistinê dirêjkirî ye, nîşaneyên xêzkirinê yên eşkere hene, û şeklê pariyên nodul ên paşîn nerêkûpêk e. Di 500X de, dawiya pêşîn a rûbera kişandinê li ser riya derxistinê xêzên mîna gavê hene (mezinahiya vê kêmasiyê bi qasî 120 μm ye), û li dawiya dûvikê li ser perçeyên nodular nîşaneyên berbiçav hene.
Ji bo analîzkirina sedemên kişandinê, spektrometera xwendina rasterast û EDX hatin bikar anîn da ku analîza pêkhateyan li ser cîhên kêmasiyê û matrixa sê pêkhateyên alloyê bikin. Tablo 1 encamên testê yên profîla 6005A nîşan dide. Encamên EDX destnîşan dikin ku pêkhatina pozîsyona stûnê ya perçeyên kişandinê bi bingehîn mîna ya matrixê ye. Wekî din, hin perçeyên nepaqijiyê yên hûrik di nav û li dora kêmasiya kişandinê de têne berhev kirin, û pariyên nepakiyê C, O (an Cl), an jî Fe, Si, û S hene.
Analîzkirina kêmasiyên hişkbûna profîlên 6005A yên oksîdekirî yên xweş destnîşan dike ku perçeyên dikişandî bi mezinahiyê mezin in (1-5 mm), rûber bi piranî lihevkirî ye, û li ser beşa pêş de xêzên mîna gav hene; Pêkhatî nêzîkî matrixa Al e, û dê qonaxên heterojen ên ku Fe, Si, C û O li dora wê belav bûne hebin. Ew destnîşan dike ku mekanîzmaya damezrandina kişandinê ya sê alloyan yek e.
Di dema pêvajoya derxistinê de, kêşa herikîna metalê dê bibe sedema ku germahiya kembera xebatê ya qalibê bilind bibe, li devê birrîna têketina kembera xebitandinê "tebek aluminiumek zeliqandî" çêbike. Di heman demê de, Si-ya zêde û hêmanên din ên mîna Mn û Cr di alema aluminiumê de hêsan e ku bi Fe re çareseriyên zexm ên veguheztinê çêbikin, ku dê avakirina "tebeqek aluminiumê ya zeliqandî" li deriyê qada xebata qalibê pêşve bibe.
Gava ku metal ber bi pêş ve diherike û li hember kembera xebatê dişewite, diyardeyek vegerê ya girêdan-çirîn-girêdana domdar li cîhek diyar çêdibe, ku dibe sedem ku metal bi domdarî li vê pozîsyonê bi ser bikeve. Gava ku perçe bi pîvanek diyarkirî zêde dibin, ew ê ji hêla hilbera ku diherike ve were kişandin û li ser rûyê metalê nîşanên xêzînê çêbike. Ew ê li ser rûyê metalê bimîne û di dawiya xêzikê de perçeyên kişandinê çêbike. Ji ber vê yekê, meriv dikare were hesibandin ku damezrandina perçeyên zirav bi giranî bi aluminiumê ve girêdayî ye ku bi kembera xebatê ya qalibê ve girêdayî ye. Qonaxên heterojen ên ku li dora wê têne belav kirin dibe ku ji rûnê rûnê, oksîdan an pariyên tozê, û her weha ji nepakîyên ku ji hêla rûxara zirav a lingê ve têne peyda kirin, derkevin.
Lêbelê, di encamên testa 6005A de hejmara kişandinan piçûktir e û derece siviktir e. Ji aliyek ve, ew ji ber şilbûna li derketina kembera xebatê ya qalibê û bi baldarî şûştina kembera xebatê ye ku qalindahiya qata aluminiumê kêm bike; ji aliyê din ve bi naveroka Si-ya zêde ve girêdayî ye.
Li gorî encamên pêkhatina spektralê ya xwendina rasterast, tê dîtin ku ji bilî Si ku bi Mg Mg2Si re tê hev, Si-ya mayî di forma madeyek hêsan de xuya dike.
2.2 Parçeyên piçûk ên li ser rû
Di bin çavdêriya dîtbarî ya kêm-mezinbûnê de, perçe piçûk in (≤0.5mm), li ber destan ne xweş in, xwedan hestek tûj in û bi rûyê profîlê ve girêdayî ne. Di bin 100X de têne dîtin, perçeyên piçûk ên li ser rûxê bi rengek bêserûber têne belav kirin, û perçeyên piçûk ên piçûk bi rûxê ve têne girêdan bêyî ku xêzik hene an na;
Di 500X de, ferq nake ka li ser rûberê li ser rêgezên derxistinê xêzên gav-wek diyar hebin, hîna jî gelek zêran pê ve girêdayî ne, û mezinahiyên perçeyan diguhezin. Mezinahiya pariyên herî mezin bi qasî 15 μm, û pariyên piçûk jî bi qasî 5 μm ne.
Di nav analîza pêkhatî ya 6060 perçeyên rûbera alloyê û matrixa saxlem de, pirtik bi gelemperî ji hêmanên O, C, Si, û Fe pêk têne, û naveroka aluminium pir kêm e. Hema hema hemû pirtik hêmanên O û C hene. Pêkhatina her perçeyek hinekî cuda ye. Di nav wan de, pariyên a nêzîkî 10 μm ne, ku ji matrixê Si, Mg û O bi girîngî bilindtir e; Di c pirtikan de, Si, O, û Cl eşkere bilindtir in; Parçeyên d û f Si, O û Na yên bilind hene; pirtikên Si, Fe, û O hene; h pirtikên pêkhateyên Fe-yê ne. Encamên 6060 parçikan dişibin vê yekê, lê ji ber ku di sala 6060-an de naveroka Si û Fe bi xwe kêm e, di pariyên rûpî de jî naveroka Si û Fe ya têkildar jî kêm e; naveroka C di 6060 de pir kêm e.
Parçeyên rûvî dibe ku ne tenê perçeyên piçûk bin, lê di heman demê de dibe ku di forma berhevkirina gelek perçeyên piçûk ên bi şeklên cihêreng de jî hebin, û rêjeya girseya hêmanên cihêreng di pirçikên cihê de diguhere. Tê bawer kirin ku pirtik bi giranî ji du celeban pêk tên. Yek jê barînên wek AlFeSi û Si-ya hêmanan e, ku ji qonaxên nepaqijiya xala helînê ya bilind ên wekî FeAl3 an AlFeSi(Mn) di çîçekê de, an qonaxên di dema pêvajoya derxistinê de diherikin, derdikevin. Ya din jî maddeya biyanî ye.
2.3 Bandora serhişkiya rûkalê ya ingotê
Di dema ceribandinê de, hate dîtin ku rûyê paşîn ê tîrêjê 6005A tîrêjê rijand û bi tozê ve hatî xemilandin. Li cihên herêmî du darên avêtinê yên bi nîşaneyên amûra zivirîna herî kûr hebûn, ku bi zêdebûnek girîng a jimara kişandina piştî derxistinê re têkildar bû, û mezinahiya yek kêşanê mezintir bû, wekî ku di Figure 7 de tê xuyang kirin.
Roda avêtinê ya 6005A bê laş e, ji ber vê yekê ziraviya rûkê kêm e û hejmara kişandinê kêm dibe. Digel vê yekê, ji ber ku şilava birrîna zêde ya ku bi nîşaneyên tîrêjê yên tîrêja avêtinê ve girêdaye tune, naveroka C di perçeyên têkildar de kêm dibe. Tê îspat kirin ku nîşaneyên zivirandinê yên li ser rûyê darê avêtinê dê heya radeyekê kişandin û pêkhatina parçikan girantir bikin.
3 Nîqaş
(1) Pêkhateyên kişandina kêmasiyan bi bingehîn wekî yên matrixê ne. Ew perçeyên biyanî, çermê kevin ên li ser rûbera îngoyê û nepaqijiyên din ên ku di dîwarê bermîlê derzîlêdanê de an devera mirî ya qalibê di dema pêvajoya derxistinê de kom bûne, ku têne ber rûyê metalê an jî tebeqeya aluminiumê ya karûbarê qalibê. qayiş. Her ku hilber ber bi pêş ve diherike, xêzên rûkal çêdibin, û dema ku hilber bi pîvanek diyarkirî kom dibe, ew ji hêla hilberê ve tê derxistin da ku bikişîne. Piştî oksîdasyonê, kişandin gemar bû, û ji ber mezinahiya wê ya mezin, li wir kêmasiyên mîna çalê hebûn.
(2) Parçeyên rûvî carinan wekî perçeyên piçûk ên yekane xuya dikin, carinan jî bi rengek hevgirtî hene. Berhevoka wan eşkere ji ya matrixê cûda ye, û bi giranî hêmanên O, C, Fe û Si hene. Hin pirtik ji hêla hêmanên O û C ve têne serdest kirin, û hin pirtik jî ji hêla O, C, Fe û Si ve têne serdest kirin. Ji ber vê yekê, tê texmîn kirin ku pariyên rûkalê ji du çavkaniyan têne: yek jê barên mîna AlFeSi û Si-ya hêmanan e, û nepakîyên wekî O û C li ser rûyê erdê têne girêdan; Ya din jî maddeya biyanî ye. Parçeyên piştî oksîdasyonê diqelibin. Ji ber mezinahiya xwe ya piçûk, bandorek wan li ser rûyê erdê tune an hindik e.
(3) Parçeyên ku di hêmanên C û O de dewlemend in bi giranî ji rûnê rûnê, toz, ax, hewa û hwd yên ku li ser rûyê lingê têne girêdan têne. Parçeyên sereke yên rûnê rûnê C, O, H, S, hwd., û pêkhateya sereke ya toz û axê SiO2 ye. Naveroka O ya perçeyên rûkalê bi gelemperî bilind e. Ji ber ku pirtik di cih de piştî derketina ji kembera xebatê di rewşek germahiya bilind de ne, û ji ber qada mezin a rûbera taybetî ya pirtikan, ew bi hêsanî atomên O-yê di hewayê de vedigirin û piştî têkiliya bi hewayê re dibin sedema oksîdasyonê, di encamê de O-ya bilindtir dibe. naverok ji matrixê.
(4) Fe, Si, hwd. bi giranî ji oksîdan, pîvana kevn û qonaxên nepaqijiyê yên di çîçekê de (xala helînê ya bilind an qonaxa duyemîn a ku bi homojenkirinê bi tevahî nayê rakirin) têne. Elementa Fe ji Fe di çîmentoyên aluminiumê de çêdibe, qonaxên nepaqijiya xala helînê ya bilind ên wekî FeAl3 an AlFeSi(Mn) çêdike, ku di pêvajoya homojenkirinê de di nav çareya zexm de nayê hilweşandin, an jî bi tevahî nayê veguheztin; Si di matrixa aluminiumê de di forma Mg2Si de an jî çareseriyek zexm a pir têrbûyî ya Si-yê di dema pêvajoya avêtinê de heye. Di dema pêvajoya derxistina germ a darê avêtinê de, Si-ya zêde dibe ku bibare. Çareseriya Si di aluminiumê de 0,48% li 450°C û 0,8% (wt%) di 500°C de ye. Di sala 6005-an de naveroka zêde ya Si-yê bi qasî 0,41% e, û Si-ya ku dibare dibe ku kombûn û barîna ku ji ber guheztinên konsantreyê ve çêbibe.
(5) Girtina aluminium li kembera xebatê ya qalibê sedema sereke ya kişandinê ye. Mirina extrusion hawîrdorek germ û tansiyona bilind e. Pevçûna herikîna metalê dê germahiya kembera xebatê ya qalibê zêde bike, li qeraxa birrîna têketina kembera xebatê "qatek aluminiumê ya zeliqandî" çêbike.
Di heman demê de, Si-ya zêde û hêmanên din ên mîna Mn û Cr di alema aluminiumê de hêsan e ku bi Fe re çareseriyên zexm ên veguheztinê çêbikin, ku dê avakirina "tebeqek aluminiumê ya zeliqandî" li deriyê qada xebata qalibê pêşve bibe. Metalê ku di nav "tebeqeya alumînyûmê ya zeliqandî" re diherike, ji kêşana hundurîn e (birçîna di hundurê metalê de). Metal ji ber xirecira hundurîn deform û hişk dibe, ku ev yek dihêle ku metala binê û qalib bi hev re bisekine. Di heman demê de, kembera xebatê ya qalibê ji ber zextê di şeklek boriyê de tê guheztin, û alûmînyûmê zeliqandî ku ji hêla perçeya kembera xebatê ya ku bi profîlê ve têkilî dike ve hatî çêkirin, dişibihe keviya birrîna amûrek zivirîn.
Damezrandina aluminium-ê pêvajoyek dînamîkî ya mezinbûn û rijandinê ye. Parçeyên bi domdarî ji hêla profîlê ve têne derxistin. Li ser rûyê profîlê bisekinin, kêmasiyên kişandinê çêdikin. Ger ew rasterast ji kembera xebatê derbikeve û tavilê li ser rûyê profîlê were dorvekirin, ji pariyên piçûk ên ku bi germî li ser rûyê erdê têne girêdan jê re "parçeyên adsorpsiyonê" tê gotin. Ger hin zêrên ji aliya aluminiumê ya jêkirî ve werin şikandin, dema ku di kembera xebatê re derbas dibin dê hin perçe li ser rûyê kembera xebatê bisekinin, û li ser rûyê profîlê biqelişe. Dawiya dûvikê matrixa aluminiumê ye. Gava ku di nîvê kembera xebatê de gelek aluminyûm asê be (girêdan xurt e), ew ê xêzên rûkalê girantir bike.
(6) Leza derxistinê bandorek mezin li ser kişandinê dike. Bandora leza extrusion. Bi qasî ku alyeya 6005-ê hatî şopandin, leza derxistinê di nav rêza ceribandinê de zêde dibe, germahiya derketinê zêde dibe, û her ku xêzên mekanîkî zêde dibin hejmara perçeyên ku dikişînin ser rûyê erdê zêde dibe û girantir dibe. Leza derxistinê divê bi qasî ku mimkun be îstîqrar were girtin da ku ji guhertinên ji nişka ve di lezê de dûr nekevin. Zêdebûna leza derxistina zêde û germahiya bilind a derketinê dê bibe sedema zêde kêşan û kişandina ciddî ya perçeyan. Mekanîzmaya taybetî ya bandora leza derxistinê ya li ser diyardeya kişandinê şopandin û verastkirina paşîn hewce dike.
(7) Qalîteya rûkala tîrêja avêtinê jî faktorek girîng e ku bandorê li ser perçeyên kişandinê dike. Rûyê darê avêtinê zexm e, bi birçikên dirûnê, lekeyên rûn, toz, korozyon, hwd., ku hemî jî meyla kişandina perçeyan zêde dikin.
4 Encam
(1) Pêkhatina kêmasiyên kişandinê bi ya matrixê re hevaheng e; pêkhatina pozîsyona pirtikê eşkere ji ya matrixê cuda ye, bi giranî hêmanên O, C, Fe û Si hene.
(2) Kêmasiyên kişandina perçeyê bi giranî ji hêla aluminiumê ve li kembera xebatê ya qalibê ve têne çêkirin. Her faktorek ku alûmînyûmê bi kembera xebatê ya qalibê ve girêdide dê bibe sedema kêmasiyên kişandinê. Li ser bingehê dabînkirina qalîteya tîrêja avêtinê, hilberîna perçeyên kişandinê bandorek rasterast li ser pêkhateya alloyê nake.
(3) Tedawiya agirê yekbûyî ya rast ji bo kêmkirina kişandina rûkê sûdmend e.
Dema şandinê: Sep-10-2024
