40 ppi Cff

11 июня 40 ppi Cff

Posted at 02:43h in Новости by AdTech 0 Comments

0 Likes

40 ppi Cff, производитель: Анализ дефектов и способы их устранения при литье слитков из алюминиевых сплавов

В процессе производства литых слитков из алюминиевых сплавов при отсутствии надлежащего контроля часто возникают различные дефекты продукции, особенно в случае алюминиево-кремниевых сплавов, таких как ADC12 и A356.

Сегрегация химических компонентов в слитках Явление неравномерного распределения химических компонентов в слитках называется сегрегацией. В деформированных алюминиевых сплавах сегрегация в основном включает внутризерновую сегрегацию и обратную сегрегацию.

Внутризерновая сегрегация
Явление неравномерного химического состава в зернах в микроструктуре называется внутризерновой сегрегацией.
Характерной особенностью микроструктуры при внутризерновой сегрегации является то, что корродированная внутризерновая структура напоминает структуру в виде годичных колец. Микротвёрдость в зернах различается: вблизи границ зерен она высокая, а в центре зерен — низкая.
Наличие внутризерновой сегрегации приводит к крайне неравномерному химическому составу внутри зерна и структуре слитка, что серьезно ухудшает эксплуатационные характеристики слитка, в частности:
1. Неравномерность химического состава и дисбаланс избыточной фазы, вызванные сегрегацией в кристаллах твёрдого раствора, снижают устойчивость сплава к электрохимической коррозии.
2. Появление неравновесного эвтектического или низкоплавкого состава снижает температуру плавления сплава, что способствует возникновению локального пережига при последующей термической деформации или нагреве для закалки.
3. Внутризерновая сегрегация не только приводит к появлению неравновесных фаз и увеличению количества вторичных фаз, но и приводит к тому, что эти низкоплавкие фазы образуют твердую и хрупкую дендритную сеть вокруг кристаллических дендритов, что резко снижает пластичность и технологичность слитка.
4. Неравномерность химического состава, вызванная внутризерновой сегрегацией, сохраняется в полуфабрикате, что приводит к образованию крупных зерен в обработанном материале после отжига.

Внутрикристаллическая сегрегация возникает в результате несбалансированной кристаллизации. Поэтому при промышленном производстве алюминиевых сплавов методом непрерывного литья внутрикристаллическая сегрегация является неизбежной. Эффективным способом устранения внутрикристаллической сегрегации является длительная гомогенизация слитка.

При непрерывном литье метод снижения внутрикристаллической сегрегации заключается в следующем:
1. Увеличить скорость охлаждения, применить метаморфическую обработку для утончения зерен и межзерновой структуры, а также уменьшить масштабы межзерновой сегрегации.
2. Используя совершенно противоположный метод, снизить скорость охлаждения и провести литье в глубокие жидкие формы, аналогичное литью в слитки, с целью уменьшения степени перенасыщения железа, марганца и других элементов, что позволит снизить степень сегрегации.
3. Выберите добавки, способные надлежащим образом изменить кристаллические свойства сплава. Например, добавление соответствующего количества железа в сплав 3A21 снижает концентрацию марганца в твёрдой фазе, что приводит к уменьшению неравномерности распределения марганца в зернах. В реальных производственных условиях при наличии примесей железа добавление титана способствует уменьшению сегрегации в зернах твёрдого раствора сплава 3A21, поскольку направления сегрегации титана и марганца противоположны, а центр дендрита содержит титан, что уменьшает разницу между концентрацией в центре и на краю твёрдого зерна.

Анализ и устранение дефектов обратной сегрегации
Явление, при котором концентрация растворенного вещества на краю слитка выше, чем в его центре, называется обратной сегрегацией.
Структурные особенности обратной сегрегации нелегко различить по микроструктуре; их можно подтвердить лишь на основании анализа химического состава.

Обратная сегрегация в слитках алюминиевых сплавов является одной из основных причин значительных различий в механических и физических свойствах слитков и изделий, полученных методом горяшей штамповки.
В зонах с выраженной обратной сегрегацией химический состав даже выходит за пределы допустимых значений, установленных стандартом, а механические свойства превышают требуемые стандартом, в результате чего такая продукция подлежит утилизации.

Обратная сегрегация — это явление перемешивания, возникающее в процессе затвердевания непрерывных слитков алюминиевых сплавов, которое невозможно полностью предотвратить и устранить даже с помощью высокотемпературной гомогенизации.
Однако, исходя из правил образования и факторов, влияющих на обратную сегрегацию, сегрегацию элементов можно удерживать в допустимых пределах. Решение:
1. Повысить прочность слитка при охлаждении.
2. Выберите подходящую скорость разлива, чтобы угол наклона переходной зоны к открытой поверхности жидкости не был слишком большим — как правило, не более 60°.
3. Правильно повысить температуру литья.
4. Используйте подходящую литейную воронку, чтобы равномерно направлять поток и обеспечить его подачу к краю слитка.

40 ppi Cff, производитель: газовые и неметаллические включения в слитке

Неметаллические включения (шлаковые включения)
Шлак, попавший в слиток, или другие неметаллические примеси, попавшие в слиток, называются неметаллическими включениями.
Особенностями излома являются чёрные полоски или чешуйки, а микроструктура в основном представлена чёрными линейными, блоковидными и хлопьевидными беспорядочными структурами, которые явно отличаются по цвету от основной породы.
Неметаллические включения являются одной из основных причин расслоения и появления множества поверхностных дефектов в изделиях из алюминия.
В процессе термической обработки и нагрева наличие неметаллических включений может способствовать образованию вторичной пористости и пузырьков.
С точки зрения механических свойств неметаллические включения представляют собой места концентрации напряжений, что приводит к снижению предела прочности и относительного удлинения сплава.
В частности, более значительным является снижение поперечного удлинения и динамических механических характеристик (ударопрочности, усталостной прочности и вязкости разрушения).
Кроме того, неметаллические включения также снижают стойкость сплава к коррозии под напряжением.

Неметаллические включения (шлаковые включения) обычно можно обнаружить при осмотре пробных кусков слитка небольшого размера.
Стандарт YS67-1993 предусматривает, что для всех изделий из сплавов на испытательном образце слитка должно быть не более двух участков с включениями шлака, причем площадь каждого отдельного участка должна быть менее 0,5 мм², в противном случае образец подлежит браку.
Неметаллические включения (шлаковые включения) являются наиболее распространёнными примесями в слитках алюминиевых сплавов.
Согласно статистическим данным, с точки зрения качества, слитки, бракованные из-за включений шлака, составляют от 10% до 25% от общего объема брака. Включения шлака, как правило, возникают из-за попадания в слиток вместе с расплавленным металлом в процессе литья шлака, фрагментов футеровки и крупноразмерных оксидов.

Способ предотвращения образования шлаковых включений заключается в следующем:
1. Тщательно перегонять, соблюдая время отстаивания, и отфильтровать через стеклянную марлю в отстойнике или воронке.
2. Максимально сократите расстояние транспортировки, обеспечьте надлежащие условия транспортировки, закройте все открытые пазы в канале подачи, на распределительной плите и воронке, чтобы предотвратить колебания уровня металла. При наличии возможности лучше всего использовать литье с одинаковым уровнем.
3. Тщательно прогрейте инструмент для переноса, надлежащим образом повысьте температуру литья, тщательно удаляйте шлак в процессе литья, а после литья тщательно очистите печь, литьевую форму и прочие инструменты.
4. Используйте чистый заряд.

Производитель Cff с разрешением 40 ppi: анализ и устранение дефектов оксидной пленки

Согласно определению стандарта YS/T417.1-1999, оксидная пленка представляет собой неметаллические включения и невыделенный газ (преимущественно водород), которые в слитке состоят в основном из оксида алюминия.
Таким образом, оксидная пленка представляет собой своеобразный дефект в виде неметаллических включений в слитке, однако она отличается от шлаковых включений. Её невозможно обнаружить при осмотре образцов с низким увеличением и при исследовании структуры излома слитка; её можно обнаружить только с помощью специальных технологических образцов (образцов, полученных путём осадки слитка).

Оксидную пленку, обнаруженную на поверхности излома технологического образца слитка, можно условно разделить на три типа
Один из видов представляет собой пленку из оксида в виде листов светло-желтого, коричневого или тёмно-коричневого цвета.
Первый тип — “sparkle” с белой и блестящей поверхностью, напоминающей пленочный оксид.
Другой тип — это “небольшие светлые пятна” с серебристо-белым блеском, имеющие круглую или овальную форму.

Когда расплав кристаллизуется, микропоры, образовавшиеся в дендритах после кристаллизации, оказываются рыхлыми из-за недостаточного поступления жидкого металла между дендритами матрицы или из-за наличия невыделенного газа (в основном водорода).
Поры, образовавшиеся в результате недостаточного заполнения, называются усадочными пустотами; пустоты, образовавшиеся под действием газа, называются газовыми пустотами.
Рыхлая макроскопическая структура характеризуется наличием черных точечных отверстий, а структура излома — неплотной и шероховатой тканью. При выраженной рыхлости на изломе наблюдаются мелкие белые светлые пятна.
Микроструктура характеризуется угловатыми «черными дырами»: чем сильнее рыхлость, тем больше количество «черных дыр» и тем больше их размер.

Неплотность снижает плотность слитка, а также другие характеристики высокопрочного алюминиевого сплава, в особенности ударную вязкость и поперечное удлинение.
Кроме того, неплотно уплотненные слитки приводят к образованию трещин при горячей прокатке и ковке, а в полуфабрикатах во время сфероидизирующего отжига появляются пузыри.
Поэтому необходимо предотвращать распушение, являющееся одним из серьезных организационных дефектов слитков. Необходимо строго контролировать степень распушения, возникшего в слитке. Если она превышает уровень, допустимый стандартом, слиток будет бракован.
Степень распушенности слитка из алюминиевого сплава, как правило, можно определить путем измерения плотности образца и сравнения её с теоретической плотностью сплава.

С учетом процесса образования рыхлости и факторов, влияющих на него, метод предотвращения рыхлости слитка заключается в следующем:

1. Уменьшить содержание газа в расплаве. Для этого в основном необходимо выполнить следующее:
1. Печь большая, и после капитального ремонта её следует тщательно прочистить.
2. Предварительный нагрев и обжиг рафинирующего агента и литейных форм должны быть тщательными.
3. Очистка должна быть тщательной; (4) Чтобы предотвратить слишком длительное нахождение расплава в печи.

Уменьшить размер переходной зоны в слитке. Основные меры заключаются в следующем:

Поры в непрерывном слитке из алюминиевого сплава всегда распределяются в области равноосных кристаллов с широкой переходной зоной и всегда заполнены газом. В нормальных условиях наибольшая площадь пористости плоского слитка приходится на участок в пределах 30 мм от широкого поверхностного слоя. Наибольшая площадь пустот в слитке приходится на его центр и расширяется в стороны по мере увеличения высоты кристаллизатора. Условия подачи воды оказывают большое влияние на распределение пустот и могут нарушать вышеуказанные закономерности, приводя к образованию максимальных пустот в отдельных участках.