درمان هموژنیزاسیون آلیاژ آلومینیوم

1. تبلور غیر تعادلی
همانطور که در شکل 3 نشان داده شده است، بخشی از یک نمودار فاز دوتایی است که از دو عنصر A و B تشکیل شده است. آلیاژی با ترکیب F جامد و متبلور می شود. هنگامی که دما به T1 کاهش می یابد، ترکیب تعادل فاز جامد باید G باشد، اما ترکیب واقعی G است. این به این دلیل است که در تولید ریخته گری، سرعت سرد شدن و انجماد سریع است و سرعت انتشار عناصر آلیاژی کمتر از سرعت تبلور، یعنی ترکیب فاز جامد با توجه به CD تغییر نمی کند، اما بر اساس CD' تغییر می کند، که منجر به ناسازگاری در ترکیب شیمیایی درون دانه ها می شود. پدیده تعادل باعث تبلور غیر تعادلی می شود.
2. مشکلات ناشی از کریستالیزاسیون غیر تعادلی
دو مشکل در ساختار داخلی میله های آلیاژ آلومینیوم تولید شده توسط ریخته گری وجود دارد: ① تنش ریخته گری بین دانه ها وجود دارد. ② ترکیب شیمیایی نامتعادل در دانه ها ناشی از کریستالیزاسیون غیرتعادلی. به دلیل وجود این دو مشکل، اکستروژن مشکل خواهد شد. در عین حال، خواص مکانیکی و خواص عملیات سطحی محصولات اکسترود شده کاهش می یابد. بنابراین، میله های آلومینیومی باید قبل از اکستروژن همگن شوند تا تنش ریخته گری و عدم تعادل ترکیب شیمیایی در دانه ها از بین برود.

3. درمان همگن سازی
عملیات هموژنیزاسیون یک عملیات حرارتی است که در آن میله آلومینیومی در دمای بالا (کمتر از دمای بیش از حد پخت) عایق حرارتی می شود تا استرس ریخته گری و عدم تعادل ترکیب شیمیایی در دانه ها از بین برود. دمای بیش از حد سوختن آلیاژ سری Al-Mg-Si باید 595 درجه باشد. اما به دلیل وجود عناصر ناخالصی، آلیاژ آلومینیوم واقعی 6063 یک سیستم سه تایی نیست، بلکه یک سیستم چند عنصری است. بنابراین، دمای واقعی بیش از حد سوختن بالاتر از 595 درجه است. پایین تر، دمای همگن شدن آلیاژ آلومینیوم 6063 را می توان بین 530-550 درجه انتخاب کرد. دمای بالا می تواند زمان نگهداری را کوتاه کند، انرژی را ذخیره کند و بهره وری کوره را بهبود بخشد.
4. تأثیر اندازه دانه بر تیمار همگن سازی
به دلیل نیروی اتصال قوی بین اتم های جامد، عملیات همگن سازی فرآیندی است که در آن عناصر آلیاژی از مرز دانه (یا لبه) به دانه در دمای بالا پخش می شوند. این روند بسیار کند است. به راحتی می توان فهمید که زمان همگن شدن دانه های درشت بسیار بیشتر از دانه های ریز است، بنابراین هر چه دانه ها ریزتر باشند، زمان همگن شدن کوتاهتر است.

5. اقدامات صرفه جویی در انرژی برای درمان همگن
عملیات هموژنیزاسیون نیاز به حفظ حرارت طولانی مدت در دماهای بالا دارد که به مقادیر زیادی انرژی و هزینه های پردازش بالایی نیاز دارد. بنابراین، اکثر کارخانه های پروفیل در حال حاضر عملیات همگن سازی را روی میله های آلومینیومی انجام نمی دهند. مهم ترین دلیل این است که درمان همگن سازی مستلزم هزینه های بالاتری است. اقدامات اصلی برای کاهش هزینه پردازش همگن سازی عبارتند از:
①تصفیه غلات
پالایش دانه ها می تواند به طور موثری زمان نگهداری را کوتاه کند. هر چه دانه ها ریزتر باشند بهتر است.
②کوره گرمایش میله آلومینیومی طولانی، که در مقاطع با توجه به دمای همگن و اکستروژن کنترل می شود، برای برآورده کردن نیازهای فرآیند مختلف. مزایای اصلی این فرآیند عبارتند از:
الف) کوره همگن اضافی مورد نیاز نیست.
ب) از انرژی گرمایی پس از همگن شدن میله آلومینیومی استفاده کامل کنید تا از گرم شدن مجدد میله آلومینیومی در حین اکستروژن جلوگیری کنید.
ج) نگهدارنده آلومینیومی دارای زمان گرمایش و نگهداری طولانی است و دمای داخلی و خارجی یکنواخت است که برای اکستروژن و عملیات حرارتی بعدی مساعد است.
به طور خلاصه برای تولید میله های ریخته گری آلیاژ آلومینیوم 6063 با کیفیت بالا، گام اول انتخاب مواد معقول با توجه به پروفیل های تولید شده و مرحله دوم کنترل دقیق دمای ذوب و دمای ریخته گری و انجام کار خوب در دانه است. پالایش، پالایش و فیلتر کردن مایع آلیاژی و غیره. اقدامات فرآیند و عملیات دقیق برای جلوگیری از پارگی و درگیری فیلم اکسید. در نهایت، میله‌های آلومینیومی همگن می‌شوند تا میله‌های آلومینیومی با کیفیت بالا تولید شوند و پایه‌ای مواد قابل اعتماد برای تولید پروفیل‌های با کیفیت بالا فراهم کنند.