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鋁型材表面粗晶有哪些因素有關(guān)

發(fā)布時間:2025-01-08 11:21:35

一些鋁合金型材,特別是某些大截面的型材,如140幕墻鋁型材立柱,在正常工藝擠壓后,看不出型材各個表面有什么不同,可是當(dāng)型材進(jìn)堿洗槽堿洗10分鐘后,有的側(cè)面就出現(xiàn)帶狀粗晶,經(jīng)氧化后,其氧化膜、封孔質(zhì)量也都合格,但表面色澤卻不一樣。粗大晶粒區(qū)不耐腐蝕,就形成一條淺黑色的帶狀條紋。

仔細(xì)觀察,其單個晶??蛇_(dá)到6rrin12,相當(dāng)于YB-67標(biāo)準(zhǔn)3~4級晶粒度。以前客戶對這種缺陷不太在意,有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)也沒有明確規(guī)定。但現(xiàn)在客戶已不能接受有這種缺陷的型材。

粗晶現(xiàn)象在兩根長型材接頭處猶為明顯,前一根型材尾部在切壓余時已進(jìn)入模具內(nèi),換鋁棒時,它要在模具內(nèi)高溫停留約10秒,晶粒急劇長大,有人認(rèn)為Zn含量過高會產(chǎn)生這種缺陷,試驗(yàn)證實(shí)Zn含量很低(小于0.04%)的型材也會產(chǎn)生粗晶。

那么這種現(xiàn)象與哪些因素有關(guān)呢?

鑄棒晶粒度

YB-67標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定鑄棒晶粒度不得超過2級,其目的是防止擠壓制品保留原始組織而出現(xiàn)粗晶有的小型鋁棒鑄造廠,由于冷卻水壓力不足,鑄棒冷卻慢而出現(xiàn)粗晶是較普通現(xiàn)象,使用廠如果沒認(rèn)真復(fù)查低倍組織就有可能誤用大晶粒鑄棒而導(dǎo)致粗晶。

用經(jīng)高溫均火的鑄棒生產(chǎn)型材(480℃擠壓,出口溫度490℃,淬火后370℃),這種型材經(jīng)氧化后,型材小光面上仍出現(xiàn)粗晶帶,說明鑄棒均火不能消除粗晶。

桁架鋁型材-5

擠壓溫度

有人提出用降低擠壓溫度的方法來抑制粗晶的形成。如果想通過降溫使制品不發(fā)生再結(jié)晶而保留加工組織,那么擠壓溫度要很低。降低溫度,勢必增大變形抗力,另一方面,會造成固溶不充分,強(qiáng)化相Mg2Si不錯充分溶入基體,最終影響型材的力學(xué)性能。所以,降低擠壓溫度是有限度的,它可以減少晶粒粗大程度,但不能根本防止粗晶的形成。

擠壓比

擠壓比過大容易把模具擠塌;擠壓比太小,金屬的變形量太小,有可能造成型材有些部位的變形量在該合金的臨界變形量范圍之內(nèi),合金發(fā)生再結(jié)晶時,處乎臨界變彤量的部位就會產(chǎn)生大晶粒。

改變擠壓機(jī),或擠壓筒,或改變擠出,阿型材根數(shù)即可改變擠壓比,避開臨界變形量,消除粗晶。

在一般條件下,金屬都有一個臨界變形度,一般為1~15%,金屬越純,臨界變形度越小。鋁合金有兩個臨界變形度:小于5%和大于95%,如果合金的變形程度在臨界變形程度范圍內(nèi),舍金的內(nèi)部組織就要發(fā)生急劇再結(jié)晶,再結(jié)晶晶粒特別粗大。因此,鋁合金型材加工過程中,應(yīng)避開這兩個變形度。

根據(jù)型材截面積大小,選擇設(shè)計(jì)合適的擠壓比,經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)為30~80老間,擠壓比太小,金屬變形量太小,有可能發(fā)生局部變形量處于臨界變形量,出現(xiàn)晶粒粗大現(xiàn)象。用降低擠壓溫度泰控制晶粒度太小時應(yīng)考慮強(qiáng)化相的充分固溶,否則,就可能造成型材力學(xué)性能不合格。

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