铝合金棒产生粗晶环的原因

锻件晶粒粗大分为两种现象:

1.

晶粒不均匀晶粒不均匀是指锻件某些部位的晶粒特别粗大,某些部位却较小。产生晶粒不均匀的主要原因是坯料各处的变形不均匀使晶粒破碎程度不一,或局部区域的变形程度落人临界变形区,或高温合金局部加工硬化,或淬火加热时局部晶粒粗大。耐热钢及高温合金对晶粒不均匀特别敏感。晶粒不均匀将使锻件的持久性能、疲劳性能明显下降。

2.

大晶粒大晶粒通常是由于始锻温度过高和变形程度不足、或终锻温度过高、或变形程度落人临界变形区引起的。铝合金变形程度过大,形成织构高温合金变形温度过低,形成混合变形组织时也可能引起粗大晶粒。晶粒粗大将使锻件的塑性和韧性降低,疲劳性能明显下降

铝合金晶粒度等级检测：

一般热轧板的晶粒度在横向评级。

晶粒度可用晶粒的平均面积或平均直径表示。工业生产上采用晶粒度等级来表示晶粒大小。标准晶粒度共分8级，1-4级为粗晶粒，5-8级为细晶粒。

　 一般晶粒度越大，也就是越细越好。

第一：在熔铸的时候多加入一些细化晶粒的元素，比如镍还有钛；第二：在轧的过程中尽量次数比较少，这样子就能够避免上面的情况，还有温度不能太高

轧制温度在450左右，退火在360左右，保温时间长一些，在25分钟 BINBINMIAO@126.COM

因铸棒的各种缺陷体与铸棒基体焊合不好、模具弹性形变及死区、挤压工艺，造成了金属流动的不连续性，形成“积铝”条件，从而形成"“毛刺”或“震痕”。

1.偏析是在铸棒表面凝结的易熔析出物，也称偏析瘤，是易熔组成物渗出后凝结在铸棒表面而成的，在挤压生产中，聚集在模具金属流动的死区，被挤出或被流动的型材拉出，形成“毛刺”或“震痕”。

2.疏松是在晶界及枝晶网络出现的宏观和微观的分散性缩孔，在枝晶间呈三角形孔洞，断口组织不致密，可能往往伴有气孔、夹渣等，在挤压生产中很难与金属焊合，从而以形成粘铝现象。

3.夹渣是混入铸棒的熔渣、氧化皮或其他杂质，也叫夹杂。凹陷于基体，将破坏铸棒的连续性。在铝型材挤压过程中，夹渣通过模具的工作带时，粘附在入口端，形成粘铝。 4.晶粒粗大是当熔体金属过热或铸造温度过高时。在铸棒中易出现的粗大晶粒组织，并伴有晶间裂纹，使金属不连续，在挤压生产中，也易产生粘铝问题.

“毛刺”和“震痕”是在挤压铝型材生产中常见的缺陷。“毛刺”不直观，不仔细观察或手摸较难发现；“震痕”是颗粒相对集中型材表面的表现。其危害是：在氧化电泳、喷涂型材的生产过程中，很难去除掉，影响型材的表面美观，造成废品。一般厂家对表面处理为喷粉（漆）型材全部经喷砂处理后，再进行喷粉（漆），效果较好但氧化光面电泳料处理起来就很棘手，给挤压工序造成极大的困扰，因此，要在实践生产中不断地观察分析、总结，采取相应措施，以减少或杜绝这种缺陷的出现很重要。

在挤压6082铝合金型材时需要把握好这两大点：1、铝合金铸棒的加热方式 2、铝型材的挤压方式。接下来我们来进一步了解这两大点中，所需要注意的具体事项。

铝合金铸棒的加热方式

a、加热时间短，在3分钟内即可达到500℃左右

b、挤压温度控制准确，误差不超过±3℃。

如果用电阻炉缓慢加热，将会导致Mg2Si相析出，影响强化效果。

2、铝型材挤压方式

a、6082合金变形抗力大，所以铸棒温度应偏上限(480-500℃)

b、铝挤压模具温度也应偏高

c、为防止缩尾或气泡、氧化皮、杂质卷入，压余应留长一些

d、要使合金主要强化相Mg2Si完全固溶，须保证淬火温度在500℃以上，固此型材挤压出口温度应控制在500-530℃

粗晶环是挤压制品的一种组织缺陷。粗晶环中的晶粒尺寸可超过原始晶粒尺寸的10～100倍。不润滑正向挤压时，锭坯表面与挤压筒的强烈摩擦使得外层金属的变形程度比中心区高几十倍，同时外层金属受到较大的剪切变形，晶粒遭到较大的破碎，使内能增高，再结晶温度降低。导致发生再结晶，使晶粒长大。制品由前端向后端变形程度越来越大，使晶粒越往后端越粗大。

一、颗粒吸附成因分析1、挤压型材表面出现的颗粒状毛刺分为四种：1)、空气尘埃吸附，燃煤铝棒加热炉产生的灰尘、铝屑、油污及水份凝结成颗粒附着在热的型材表面。2)、铝棒中的杂质，如：精炼不充分遗留的金属夹杂物和非金属夹杂物。3)、时效炉内的灰尘附着。4)、铝棒中的缺陷及成分中的β相AlFeSi在高温下析出，使金属塑性降低，抗拉强度降低，产生颗粒状毛刺。2、原因1)、铝棒质量的影响由于高温铸造，铸造速度快，冷却强度大，造成合金中的β相AlFeSi不能及时转变为球状α相AlFeSi，由于β相AlFeSi在合金中呈现针状组织，硬度高、塑性差，抗拉强度很低，在高温挤压时不仅会诱发挤压裂纹，而且会产生颗粒状毛刺，这种毛刺不易清理，手感强烈，颗粒附近常伴随有蝌蚪状拖尾，在金相显微镜下观察，呈现灰褐色，成分中富含铁元素。铝棒中的杂质影响，铝棒在熔铸过程中，精炼不充分，泥土、精炼剂、覆盖剂以及粉末涂料和氧化膜夹杂等混入棒中，这些物质在挤压过程中，使金属的塑性和抗拉强度显著降低，极易产生颗粒状毛刺。棒的组织缺陷常见的有疏松、晶粒粗大、偏析、光亮晶粒等，所有这些铸棒缺陷有一个共同点，就是与铸棒基体焊合不好，造成了基体流动的不连续性，在挤压过程中，夹渣极易从基体中分离出来，通过模具的工作带时，粘附在入口端，形成粘铝，并不断被流动的金属拉出，极易产生颗粒状毛刺。2)、模具的影响在挤压生产中，模具是在高温高压的状态下工作的，受压力和温度的影响，模具产生弹性变形。模具工作带由开始平行于挤压方向，受到压力后，工作带变形成为喇叭状，只有工作带的刃口部分接触型材形成的粘铝，类似于车刀的刀屑瘤。在粘铝的形成过程中，不断有颗粒被型材带出，粘附在型材表面上，造成了"吸附颗粒"。随着粘铝的不断增大，模具产生瞬间回弹，就会形成咬痕缺陷。若粘铝堆积较多，不能被型材拉出，模具瞬间回弹时粘铝不脱落，就会形成型材的表面粗糙、亮条、型材撕裂、堵模等问题。模具的粘铝现象见图1。我们现在使用的挤压模具基本是平面模，在铸棒不剥皮的情况下，铸棒表面及内在的杂质堆积在模具内金属流动的死区，随着挤压铸棒的推进及挤压根数的增多，死区的杂质也在不断的变化，有一部分被正常流动的金属带出，堆积在工作带变形后的空间内。有的被型材拉脱，形成了颗粒状毛刺。因此，模具是造成颗粒状毛刺的关键因素。另外工模具表面的粗糙度越高、工作带表面的硬度越低，也是造成粘铝，形成颗粒状毛刺原因之一。3)、挤压工艺的影响挤压中发现，挤压工艺参数的选择正确与否也是影响颗粒状毛刺的重要因素。经过现场观察，挤压温度、挤压速度过快颗粒毛刺就越多，原因温度高、速度快，型材流动速度增加模具变形的程度增加，金属的流动加快，金属的变形抗力相对减弱，更易形成粘铝现象；对大的挤压系数来说，金属的变形抗力相对增加了，死区相对增大，提高了形成粘铝的条件，形成"吸附颗粒"的概率增加；铸棒加热温度与模具温度之差过大，也易造成颗粒状毛刺问题。4)、空气中的尘埃、水、油污等强烈附着于铝型材表面，原因是热的铝型材遇到灰尘后粘附，发生化学反应并产生胶状物质，在时效过程中又与炉中的灰尘结合，生成较大的颗粒状毛刺，在随后的氧化、电泳、喷涂过程中不易清除。二、减少颗粒状毛刺的措施1、提高铝棒质量，从源头抓起，对于表面质量要求高的型材，铸棒过程中要清洗炉膛，优选原料和辅料，如喷涂型材再制品禁止进入，选用优质铝锭等，加强铸造工艺过程控制，防止铸造缺陷等，提高金属高温塑性，减少发生颗粒状毛刺的几率。2、狠抓模具质量，优化模具结构设计，较少死区金属流入，提高模具强度和刚度，减少模具挤压形变，采取合理的氮化工艺，提高工作带硬度和提高抛光质量，减少金属粘附。3、优化工艺参数，不同的铝合金成分和型材断面，根据铝合金挤压原理，采用合理的挤压工艺温度，对挤压速度进行分段控制，减少棒温和模温的温度差，增大挤压筒与棒温差，可以进一步减少死区金属流入和铸棒表面金属氧化物和夹杂流入，从而减少夹渣和毛刺的出现。4、对所有工作现场采取“5S”现场管理，提高环境质量，对铸棒表面清理，较少灰渣灰尘附着，杜绝"跑冒滴漏"，及时清理型材表面的灰尘，尽可能减少灰尘附着。

按用途分为铸造铝合金和变形铝合金，又细分成各个牌号

按制造的成品分为工业铝、航空铝、民用铝、导电铝几大类

按含铝量分为熟铝和生铝

按形态分为铝板、铝锭、铝线、铝杆、铝饼等

按生产出处分为原生铝和再生铝