6063 알루미늄 합금은 주로 건축 프로파일의 압출에 사용됩니다. 잉곳에는 균열, 다공성, 슬래그 함유물, 헐거움, 밝은 입자, 깃털-입자 및 거친 입자와 같은 야금학적 결함이 있습니다. 이러한 야금학적 결함은 원형 잉곳 생산 수율과 압출 중 재료 수율에 다양한 정도로 영향을 미쳐 회사에 상당한 경제적 손실을 초래합니다. 따라서, 상기 금속학적 결함의 발생을 방지할 필요가 있다.
6063 알루미늄 합금 잉곳의 저배율 검사 중에 밝은 입자가-발견되었습니다. 이는 표본의 단면에 불규칙한 밝은-색의 밝은 반점으로 나타나며, 주로 잉곳의 뿌리에 집중되어 있습니다. 입자구조는 거칠고 입자내 용질이 상대적으로 적으며, 색상은 연한 흰색으로 일반 결정구조와 큰 차이를 보인다. 이러한 입자는 주조 단계에서 형성됩니다.
1 밝은 입자 형성의 원인
1.1 화학 성분
6063은 저-합금 A1-Mg-Si 고가소성 합금입니다. 장입 과정에서 잘못된 조작으로 인해 Cu를 함유한 6061 합금 스크랩이 0.24%-0.32% 첨가되어 표 1에 표시된 대로 6063 알루미늄 합금 잉곳에 밝은 입자 결함이 발생하는 조건이 생성되었습니다.
1.2 낮은 주조 온도
잉곳의 성형성과 표면 품질을 향상시키기 위해 주조 온도를 상대적으로 낮게 유지하는 경우가 많습니다. 이러한 온도에서는 금형 캐비티의 온도가 더 낮아지고 과냉각 영역이 전이판의 바닥 영역까지 확장됩니다. 결과적으로 수상돌기는 전이판 바닥에서 먼저 결정화됩니다. 이 수상돌기는 금형 캐비티에서 오랫동안 성장하여 밝은 입자를 형성합니다. 밝은 입자의 성장 속도는 매우 느리고 주변의 용융 금속은 지속적으로 새로워지기 때문에 이 영역의 액상 구성은 결정화 중에 크게 변하지 않습니다. 밝은 입자와 액상의 농도 차이는 결정화 초기의 상태로 유지되어 밝은 입자는 용질이 부족한 알루미늄 고용체가 됩니다(1).
1.3 캐스팅 트레이의 저온
6063 알루미늄 합금 원형 잉곳 주조의 생산 특성으로 인해 용광로와 주조 작업 사이의 간격이 길어 주조 트레이는 항상 차가운 상태입니다. 이로 인해 주조 초기에는 주형 내 용융 금속의 온도가 상대적으로 낮아지게 됩니다. 초기에 결정화된 밝은 입자는 전사판에 부착되어 점차 성장합니다. 특정 크기에 도달하면 잉곳 속으로 떨어지고 잉곳 바닥에 밝은 입자 결함이 형성됩니다.
1.4 결정화기
6063 알루미늄 합금 주조에 사용되는 결정화기는 물-눈형 짧은 결정화기입니다. 순환수는 오염되고 수온이 높으며 Ca²⁺ 및 Mg²⁺ 이온 농도가 높아집니다. 주조 중에 이로 인해 워터아이가 부분적으로 막히게 되어 잉곳 주변의 용융 금속 온도가 고르지 않게 되어 금속 흐름이 변동하고 결정화기 내 흐름 분포가 고르지 않게 됩니다. 국지적으로 낮은 주조 온도에서는 용탕의 응고 속도가 다양하여 밝은 입자가 생성됩니다.
2 예방 조치
위의 분석을 바탕으로 우리는 다음과 같은 조치를 시행했습니다.
(1) 생산 합금을 변경할 때 퍼니스를 철저히 청소하십시오.
(2) 다양한 유형의 합금 스크랩을 별도로 보관하고 합금 준비 중에 동일한 유형 또는 유사한 구성의 스크랩만 추가하도록 허용합니다.
(4) 공정 운전 관리를 강화하고 주조 전 석유 액화 가스 토치를 사용하여 런너, 분배판, 흐름 채널 및 전이판을 적{1}}뜨거운 상태로 예열합니다.
(5) 순환수 여과 시스템과 냉각 시스템을 수정하고 연수 스테이션을 최대한 활용하며 순환수의 품질과 온도, Ca, Mg 및 기타 이온 농도가 주조 작업 요구 사항을 충족하는지 확인합니다. 이는 물 순환으로 인해 발생하는 잉곳의 야금학적 결함을 제거합니다. 이 문제는 충전물 내 높은 Cu 함량, 금형에 유입되는 용융물의 낮은 온도, 분배 플레이트의 불충분한 예열, 순환수에 의한 잉곳 냉각 불량으로 인해 발생했습니다.
(6) 투입물의 Cu 함량을 조정하고, 주조 온도와 주조 속도를 적절하게 높이고, 주조 전에 주조 도구를 예열 및 소성하고, 순환 수질에 대한 제어를 강화함으로써 6063 알루미늄 합금 잉곳의 밝은 입자 결함을 완전히 제거할 수 있습니다.
