铝合金棒产生粗晶环的原因?如何解决?
根据粗晶环出现的时间,可将其分为两类:
第一类是在挤压过程中即已形成的粗晶环,这类粗晶环形成的原因是由于模子形状约束与外摩擦的作用造成金属流动不均匀,外层金属所承受的变形程度比内层大,晶粒受到剧烈的剪切变形,晶格发生严重的畸变,从而使外层金属再结晶温度低,发生再结晶并长大,形成粗晶组织。
第二类粗晶环是在挤压制品的热处理过程中形成的,这类粗晶环的形成原因除与不均匀变形有关外,还与合金中含Mn、Cr等可提高再结晶温度的元素有关,并形成化合物阻止晶粒长大,因此挤压后的铝合金制品外层呈现细晶组织。在淬火加热时由于温度高,析出的第二相质点又重新溶解,使阻碍晶粒长大的作用消失,此时,一次再结晶的一些晶粒开始吞并周围的晶粒迅速长大,析出粗晶环。
减少或消除粗晶环的最根本方法包括两个方面:
①尽可能减少挤压时的不均匀变形
②控制再结晶的进行
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。
铝型材制品挤压过程中会出现的组织缺陷主要有缩尾、粗晶环、成层和焊合不良等。这些缺陷往往使整根、整批产品报废,必须注意防止,特别是工业铝材的生产中应该特别注意。
材料名称:2A02 旧称:LY2标准:YS/T 439-2001
特性及适用范围:这是硬铝中强度较高的一种合金,其特点是:常温时有高的强度,同时也有较高的热强性,属于耐热硬铝。合金在热变形时塑性高,在挤压半成品中,有形成粗晶环的倾向,可热处理强化,在淬火及人工时效状态下使用。与2A70、2A80耐热锻铝相比,腐蚀稳定性较好,但有应力腐蚀破裂倾向;焊接性比2A70略好,可切削性良好
化学成份:硅 Si :0.30铁 Fe: 0.30铜 Cu :2.6-3.2镁 Mg:2.0-2.4锌 Zn:0.10锰 Mn:0.45-0.7钛 Ti :0.15铝 Al :余量注:单个:0.05;合计:0.10
6061合金中的主要合金元素为镁及硅,具有中等强度,良好的抗腐蚀性,可焊接性,氧化效果好.广泛应用于要求有一定强度和抗菌素蚀性高的各种工业结构件.属Al-Mg-Si系合金,中等强度,具有良好的塑性和优良的耐蚀性。特别是无应力腐蚀开裂倾向,其焊接性优良,耐蚀性及冷加工性好,是一种使用范围广.很有前途的合金。可阳极氧化着色,也可涂漆上珐琅,适应作建筑装饰材料。其含有少量Cu,因而强度高于6063的,但淬火敏感性也比6063高,挤压之后不能实现风淬,需要重新固溶处理和淬火时效,才能获得较高的强度.
化学成分 :硅Si:0.40-0.8铁Fe: 0.7铜Cu:0.15-0.40锰Mn:0.15镁Mg:0.8-1.2铬Cr:0.04-0.35锌Zn:0.25钛Ti:0.15铝Al:余量其它:单个:0.05 合计:0.15
加工铝型材外壳时,环境温度会影响铝型材外壳。随着挤压条件的变化,挤压过程中的挤压温度和挤压速度也在不断变化。挤压铝型材壳体时,挤压温度低,挤压速度慢,铝壳导热高。
一、结构变化 一般来说,当铝型材壳体冷却时,材料结构发生变化,这使得材料发定性并呈现性能各向异性。它可能会失去原有的特征或变化。这时,它只能降低变异的概率,引导它向对自己有利的方向发展。
二、导致加工脆化 铝型材外壳的变化将导致晶体的损坏、晶格的变化、自身塑性指数的急剧下降,并且铝型材外壳将变得易碎、使用起来易碎并且容易变形。
三、影响理化性质 1.低温会破坏铝型材壳体的化学结构,导致化学反应,破坏原有的共价键,腐蚀铝壳。 2.晶间物质的破坏导致晶粒有序的无序。 3.破坏铝外壳的物理结构。当它们在低温下长时间加工时,密度会发生变化,并出现小的损坏。 温度对挤压型材的表面质量有很大的影响,所以每道工序的温度都要严格控制。需要控制的地方包括挤压过程中的温度和挤压过程中摩擦引起的温升、铸锭容器的温度、模具的温度、铝棒的温度和热处理的温度。青岛即东诺佳厂家结合多年的生产经验,找到了更合适的生产工艺,确保产品质量得到更大的保证。
拓展资料
工业铝型材挤压温度对铝合金的变形过程、变形后的组织性能,特别是对后续热处理后的组织和性能有着极其重要的影响。
工业铝型材挤压受温度的影响: 如果工业铝型材挤压过程中温度过低,就会产生变形抗力过大,容易引起闷车,变形难以进行。挤压高镁合金、硬铝和超硬铝时,当设备的比例较小而铝型材挤压系数较大时,出现闷车的几率很高;如果工业铝型材挤压过程中加热温度过高,变形抗力减少,不会闷车,但是必须在低速下挤压生产。这个问题看似简单,但在实际工业铝型材挤压生产过程中,由于加热温度和挤压工、模具温度的控制往往不到位,或高或低,由此发生的闷车现象和挤压裂纹总是不断发生;因此挤压硬铝合金型材,特别是挤压高镁合金,设备能力若嫌欠缺,最好在生产前先挤压一两块软合金,以提升工、模具的温度后,再进入正常挤压生产过程,可明显减少闷车现象的发生,有的企业将此称为“牵引挤压”,如果工业铝型材挤压温度高,挤压速度快,立刻就可能产生裂纹;当前在硬铝合金的挤压生产中,裂纹废品所占比重基本上总是处于首要位置,对于软铝合金来说,温度对于铝型材挤压过程并没有太大的影响。
工业铝型材产品组织性能受温度的影响: 工业铝型材挤压温度高,对某些铝合金,如6061、6063等软铝合金(这些铝合金熔点较高,其正常挤压温度远低于熔点温度),会出现晶粒粗大,其抗拉强度、屈服强度、硬度降低,伸长率提高;特别是有些铝合金在高温挤压时就已经发生再结晶或部分结晶,在随后热处理时,以结晶晶粒会迅速长成粗大晶粒组织而降低力学性能。对一些铝合金型材,如2系和7系列铝合金,挤压加工后,大部分都要进行淬火工艺以提高工业铝型材的力学性能。 工业铝型材高温挤压反而会使粗晶组织减少,提高力学性能;而低温挤压反而会加重粗晶环的形成,最终导致铝型材力学性能的恶化。
(3)工业铝型材挤压温度对表面质量的影响: 冷态下挤压的工业铝型材产品尺寸精确,表面光洁度好;随着工业铝型材挤压温度的上升,就整体而言,表面光洁度随之恶化;就同一根铝型材制品而言,前段温度低于后端,前端表面质量明显优于后端,温度太高时,很容易产生麻点或麻面。
请点击输入图片描述