6063 легура алуминијума се углавном користи за екструзију архитектонских профила. Његови инготи имају металуршке дефекте као што су пукотине, порозност, инклузије шљаке, лабавост, светла зрна, зрна-попут перја и крупна зрна. Ови металуршки недостаци утичу на принос производње округлих ингота и принос материјала током екструзије у различитом степену, узрокујући значајне економске губитке за компанију. Због тога је неопходно спречити појаву наведених металуршких дефеката.
Светла зрна су откривена током инспекције са малим{0}}малим увећањем 6063 ингота од легуре алуминијума. Појављују се као неправилне светле-светле тачке на попречном- пресеку узорка, углавном концентрисане у корену ингота. Структура зрна је груба, са релативно мало интрагрануларних раствора, а боја је светло бела, што показује значајну разлику од нормалне кристалне структуре. Ова зрна се формирају током фазе ливења.
1 Узроци формирања светлих зрна
1.1 Хемијски састав
6063 је ниско{1}}легура А1-Мг-Си високопластична легура. Током процеса пуњења, услед погрешног рада, додато је 0,24%-0,32% отпада легуре 6061 који садржи Цу, што је створило услове за појаву светлих дефеката зрна у 6063 ингота легуре алуминијума, као што је приказано у табели 1.
1.2 Ниска температура ливења
Да би се побољшала способност обликовања и квалитет површине ингота, температура ливења се често одржава релативно ниском. На таквим температурама температура у шупљини калупа је нижа, а суперохлађена зона се протеже до доњег подручја прелазне плоче. Као резултат, дендрити прво кристалишу на дну прелазне плоче; ови дендрити расту дуго у шупљини калупа, формирајући светла зрна. Пошто је брзина раста светлих зрна веома спора, а околни растопљени метал се стално освежава, састав течне фазе у овој области се не мења значајно током кристализације. Разлика у концентрацији између светлих зрна и течне фазе остаје иста као што је била на почетку кристализације, што доводи до тога да светла зрна постају алуминијумски чврсти раствор сиромашан раствореном материјом (1).
1.3 Ниска температура посуде за ливење
Због производних карактеристика ливења округлих ингота од легуре алуминијума 6063, где постоје дуги интервали између пећи и циклуса ливења, посуда за ливење је увек у хладном стању. Ово узрокује да растопљени метал у калупу има релативно ниску температуру на почетку ливења. Првобитно кристализована светла зрна пријањају на плочу за пренос и постепено расту. Када достигну одређену величину, падају у ингот, формирајући светле дефекте зрна у основи ингота.
1.4 Кристализатор
Кристализатор који се користи за ливење легуре алуминијума 6063 је кратки кристализатор типа водено{1}}ока. Вода која циркулише је прљава и температура воде је висока, са повишеним концентрацијама јона Ца²⁺ и Мг²⁺. Током ливења, ово доводи до делимичног зачепљења воденог-ока, што доводи до неуједначених температура растопљеног метала око ингота, што доводи до флуктуација тока метала и неравномерне расподеле тока унутар кристализатора. Под локално нижим температурама ливења, брзина очвршћавања растопљеног метала варира, стварајући светла зрна.
2 Превентивне мере
На основу горње анализе, спровели смо следеће мере:
(1) Темељно очистите пећ када мењате производне легуре.
(2) Чувајте различите врсте отпада од легуре одвојено и дозволите да се дода само отпад истог типа или сличног састава током припреме легуре.
(4) Ојачајте управљање процесом и загрејте вођице, разводне плоче, проточне канале и прелазне плоче до усијаног-стања помоћу бакље на течни гас пре ливења.
(5) Измените систем за филтрирање циркулационе воде и систем за хлађење, у потпуности искористите станицу за омекшану воду и обезбедите квалитет и температуру циркулишуће воде, као и концентрације Ца, Мг и других јона, испуњавају захтеве за операције ливења. Ово елиминише металуршке дефекте у инготима узроковане циркулишућом водом. Овај проблем је проузрокован високим садржајем Цу у пуњењу, ниском температуром растопине која улази у калуп, недовољним предгревањем разводне плоче и слабим хлађењем ингота циркулишућом водом.
(6) Подешавањем садржаја Цу у пуњењу, одговарајућим повећањем температуре ливења и брзине ливења, предгревањем и печењем алата за ливење пре ливења, и јачањем контроле над квалитетом воде која циркулише, могуће је потпуно елиминисати дефекте светле зрна у инготима од легуре алуминијума 6063.
