Rheolaeth fanwl ar brosesau toddi a chastio aloi alwminiwm: dadansoddiad cynhwysfawr o gyflwyniad aloi alwminiwm 6063.

Rheoli cyfansoddiad aloion alwminiwm yw'r allwedd i sicrhau perfformiad deunydd. Yn y broses gynhyrchu o aloi alwminiwm 6063, yn ogystal â rheoli cynnwys prif elfennau'r aloi, fel y gymhareb o fagnesiwm a silicon, mae angen rheoli elfennau amhuredd fel haearn, copr, manganîs, ac ati yn llym hefyd. Er bod gan yr elfennau hyn ychydig o effaith ar briodweddau'r aloi mewn symiau hybrin, unwaith y byddant yn fwy na therfyn penodol, byddant yn effeithio'n ddifrifol ar briodweddau mecanyddol a gwrthiant cyrydiad y deunydd. Yn enwedig sinc, os yw ei gynnwys yn fwy na 0.05%, bydd smotiau gwyn yn ymddangos ar wyneb y proffil ar ôl ocsideiddio, felly mae rheoli cynnwys sinc yn arbennig o bwysig.

Mae cyfansoddiad cemegol aloi alwminiwm 6063 yn seiliedig ar y safon GB/T5237-93, sy'n cynnwys yn bennaf 0.2-0.6% silicon, 0.45-0.9% magnesiwm a hyd at 0.35% haearn. Mae'r aloi hwn yn aloi alwminiwm cryfhau y gellir ei drin â gwres, a'i brif gam cryfhau yw Mg2Si. Yn ystod y broses diffodd, mae faint o doddiant solet Mg2Si yn pennu cryfder terfynol yr aloi. Y tymheredd ewtectig yw 595°C. Ar yr adeg hon, hydoddedd mwyaf Mg2Si yw 1.85%, sy'n gostwng i 1.05% ar 500°C. Mae hyn yn dangos bod rheoli tymheredd diffodd yn hanfodol i gryfder yr aloi. Yn ogystal, mae gan y gymhareb o fagnesiwm i silicon yn yr aloi effaith sylweddol ar hydoddedd solet Mg2Si. Er mwyn cael aloi cryfder uchel, mae angen sicrhau bod y gymhareb Mg:Si yn llai nag 1.73.

Toddi yw'r prif gam proses wrth gynhyrchu gwiail bwrw o ansawdd uchel. Dylid rheoli tymheredd toddi aloi alwminiwm 6063 yn llym rhwng 750-760°C. Bydd tymheredd rhy isel yn arwain at gynhyrchu cynhwysiadau slag, tra bydd tymheredd rhy uchel yn cynyddu'r risg o amsugno hydrogen, ocsideiddio a nitridio. Mae hydoddedd hydrogen mewn alwminiwm hylif yn codi'n sydyn uwchlaw 760°C. Felly, rheoli'r tymheredd toddi yw'r allwedd i leihau amsugno hydrogen. Yn ogystal, mae dewis fflwcs a chymhwyso technoleg mireinio hefyd yn hanfodol. Y fflwcsau sydd ar y farchnad ar hyn o bryd yw clorid a fflworid yn bennaf. Mae'r fflwcsau hyn yn amsugno lleithder yn hawdd. Felly, rhaid cadw'r deunyddiau crai yn sych yn ystod y cynhyrchiad, eu selio a'u pecynnu a'u storio'n iawn. Mireinio chwistrell powdr yw'r prif ddull ar gyfer mireinio aloi alwminiwm 6063 ar hyn o bryd. Trwy'r dull hwn, gall yr asiant mireinio gysylltu'n llawn â'r hylif alwminiwm i wneud y mwyaf o'i effeithiolrwydd. Dylai'r pwysau nitrogen a ddefnyddir mewn mireinio powdr fod mor isel â phosibl i leihau'r risg o ocsideiddio ac amsugno hydrogen.

Mae castio yn gam allweddol wrth bennu ansawdd gwiail castio. Gall tymheredd castio rhesymol osgoi digwydd diffygion castio. Ar gyfer hylif aloi alwminiwm 6063 sydd wedi cael triniaeth mireinio grawn, gellir cynyddu'r tymheredd castio yn briodol i 720-740°C. Mae'r ystod tymheredd hon yn ffafriol i lif a chaledu alwminiwm hylif gan leihau'r risg o mandyllau a grawn bras. Yn ystod y broses gastio, dylid osgoi tyrfedd a rholio'r hylif alwminiwm i atal rhwygo'r ffilm ocsid a chynhyrchu cynhwysiadau slag. Yn ogystal, mae hidlo'r hylif alwminiwm yn ddull effeithiol o gael gwared ar slag anfetelaidd. Dylid sicrhau bod sgwm wyneb yr hylif alwminiwm yn cael ei dynnu cyn hidlo i sicrhau hidlo llyfn.

Mae triniaeth homogeneiddio yn broses driniaeth wres bwysig i ddileu straen castio ac anghydbwysedd cyfansoddiad cemegol o fewn y grawn. Bydd crisialu anghydbwysedd yn arwain at straen castio ac anghydbwysedd cyfansoddiad cemegol rhwng grawn. Bydd y problemau hyn yn effeithio ar gynnydd llyfn y broses allwthio, yn ogystal â phriodweddau mecanyddol a phriodweddau triniaeth wyneb y cynnyrch terfynol. Mae'r driniaeth homogeneiddio yn hyrwyddo trylediad elfennau aloi alwminiwm o ffiniau'r grawn i'r grawn trwy gynnal gwres ar dymheredd uchel, a thrwy hynny gyflawni unffurfiaeth y cyfansoddiad cemegol o fewn y grawn. Mae maint y grawn yn cael effaith sylweddol ar amser y driniaeth homogeneiddio. Po fwyaf mân y grawn, y byrraf yw'r amser homogeneiddio. Er mwyn lleihau cost triniaeth homogeneiddio, gellir cymryd mesurau fel mireinio grawn ac optimeiddio rheolaeth segmentu ffwrnais gwresogi.

Mae cynhyrchu aloi alwminiwm 6063 yn broses gymhleth sy'n cynnwys rheolaeth gyfansoddiad llym, technoleg toddi a chastio soffistigedig, a phrosesu homogeneiddio hanfodol. Drwy ystyried a rheoli'r ffactorau allweddol hyn yn gynhwysfawr, gellir cynhyrchu gwiail cast aloi alwminiwm o ansawdd uchel, gan ddarparu sylfaen ddeunydd gadarn ar gyfer cynhyrchu proffiliau dilynol. Gyda datblygiad gwyddoniaeth a thechnoleg ac optimeiddio prosesau, bydd cynhyrchu aloion alwminiwm yn fwy effeithlon ac yn gyfeillgar i'r amgylchedd, gan wneud cyfraniadau mwy at ddatblygiad diwydiant modern.