6063 알루미늄 합금은 주로 건축 프로파일 압출에 사용됩니다. 잉곳의 야금학적 결함에는 균열, 블로우홀, 슬래그 함유물, 다공성, 밝은 입자, 깃털 같은 입자, 거친 입자 등이 포함됩니다. 이러한 야금학적 결함은 원형 잉곳 생산 수율과 압출 중 완제품 속도에 다양한 정도로 영향을 미쳐 회사에 상당한 경제적 손실을 초래합니다. 따라서, 전술한 야금학적 결함의 발생을 방지하는 것이 필수적이다.
6063 알루미늄 합금 잉곳의 매크로 구조 검사 중에 밝은 입자가 발견되었습니다. 샘플의 파단 표면에서는 불규칙한 밝은-색의 밝은 반점으로 나타나며 주로 잉곳의 뿌리에 집중되어 있습니다. 거친 입자 구조, 소수의 결정 내 용질 및 옅은 흰색 색상을 특징으로 하는 이 물질은 일반 결정 구조와 크게 다르며 주조 단계에서 생성됩니다.
1. 밝은 입자 형성의 원인
1.1 화학 성분
6063은 저-합금 Al-Mg-Si 시리즈 고소성 합금입니다.- 장입 배치 공정 중에 잘못된 조작으로 인해 0.24%-0.32% 구리(Cu)를 함유한 6061 합금 스크랩이 추가되었으며, 이는 표 1에 표시된 대로 6063 알루미늄 합금 잉곳에 밝은 입자 결함이 형성되는 조건을 만들었습니다.
1.2 낮은 주조 온도
잉곳의 성형성과 표면 품질을 향상시키기 위해 주조 온도를 상대적으로 낮게 유지하는 경우가 많습니다. 이로 인해 주조 중에 금형 캐비티의 온도가 낮아지고 캐비티의 과냉각 영역이 전이판의 바닥 영역까지 확장되어 수상돌기가 먼저 결정화됩니다. 이 수상돌기는 공동 내에서 오랜 시간에 걸쳐 성장하여 밝은 입자를 형성합니다. 밝은 입자의 성장 속도는 매우 느리며 주변의 용융 금속이 지속적으로 새로워지기 때문에 해당 영역의 액체 구성은 결정화 중에 크게 변하지 않습니다. 밝은 입자와 액상 사이의 농도 차이는 결정화 초기의 상태로 유지되어 밝은 입자가 용질{4}}불량 알루미늄 고용체가 됩니다(1).
1.3 낮은 주조 트레이 온도
로 배치와 주조 사이클 사이에 긴 간격이 있는 6063 알루미늄 합금 원형 주괴의 생산 특성으로 인해 주조 트레이는 항상 차가운 상태에 있습니다. 이로 인해 주조 시작 시 금형의 용융 온도가 낮아집니다. 초기에 결정화된 밝은 입자는 전사판에 부착되어 점차 성장합니다. 특정 크기에 도달하면 잉곳 속으로 떨어지면서 잉곳 바닥에 밝은 입자 결함이 형성됩니다.
1.4 결정화기
6063 알루미늄 합금을 주조할 때 사용되는 결정화기는 물-눈형 짧은 결정화기입니다. 순환수는 더럽고 수온이 높으며 Ca²⁺ 및 Mg²⁺ 이온 농도가 상대적으로 높습니다. 주조 중에 이로 인해 워터아이(water{6}})가 부분적으로 막히고 잉곳 주변의 용융 온도가 고르지 않게 되어 금속 흐름이 변동하고 결정화기 내 분포가 고르지 않게 됩니다. 국지적으로 낮은 주조 온도에서는 용융물의 응고 속도가 다양하여 밝은 입자가 생성됩니다.
2 예방 조치
위의 분석을 바탕으로 우리는 다음과 같은 조치를 취했습니다.
(1) 제품 종류를 변경할 때에는 로를 철저히 청소하십시오.
(2) 종류가 다른 합금스크랩을 별도로 보관하고, 용탕을 준비할 때에는 동종 또는 유사한 조성의 스크랩만을 첨가할 수 있다.
(3) 공정운영관리를 강화한다. 주조하기 전에 석유 액화 가스 토치를 사용하여 흐름 채널, 분배 플레이트, 흐름 파이프 및 전환 플레이트가 빨간색으로 뜨거워질 때까지 굽습니다.
(4) 순환수 여과 및 냉각 시스템을 수정하여 연수 스테이션을 최대한 활용하여 순환수의 품질과 온도, Ca, Mg 및 기타 이온의 농도가 주조 작업 요구 사항을 충족하도록 보장하여 주조 주괴의 순환수로 인해 발생하는 야금 결함을 제거합니다. 이러한 결함은 충전물의 높은 Cu 함량, 금형 진입 시 낮은 용융 온도, 분배판의 예열 불량, 순환수에 의한 잉곳의 부적절한 냉각으로 인해 발생합니다.
(5) 충전물의 Cu 함량을 조정하고, 주조 온도와 속도를 적절하게 높이고, 주조 전에 주조 도구를 예열 및 베이킹하고, 순환 수질 제어를 강화함으로써 6063 알루미늄 합금 잉곳의 밝은 입자 결함을 완전히 제거할 수 있습니다.
