Эгерде экструзиялардын механикалык касиеттери күтүлгөндөй болбосо, көңүл, адатта, даярдоонун баштапкы курамына же экструзия/картаюу шарттарына бурулат. Гомогенизациянын өзү маселе болушу мүмкүнбү деген суроо аз адамдар. Чынында, гомогенизация этабы жогорку сапаттагы экструзияларды өндүрүү үчүн абдан маанилүү. Гомогендештирүү кадамын туура көзөмөлдөбөсө, төмөнкүлөргө алып келиши мүмкүн:
●Жоготуучу басым басымы
●Көбүрөөк кемчиликтер
●Аноддоштуруудан кийин сызык текстуралары
●Төмөнкү экструзия ылдамдыгы
●Механикалык касиеттери начар
Гомогенизация стадиясынын эки негизги максаты бар: темир камтыган интерметаллдык кошулмаларды тазалоо жана магний (Mg) менен кремнийди (Si) кайра бөлүштүрүү. Гомогенизацияга чейин жана андан кийин даярдалган материалдын микроструктурасын изилдөө менен, экструзия учурунда даярдалган материал жакшы иштейби же жокпу, алдын ала айтууга болот.
Биллет гомогенизациясынын катууланууга тийгизген таасири
6XXX экструзиясында күч картаюу учурунда пайда болгон Mg- жана Si-бай фазалардан келип чыгат. Бул фазаларды түзүү жөндөмдүүлүгү картаюу башталганга чейин элементтерди катуу эритмеге салуудан көз каранды. Mg жана Si акыры катуу эритменин бир бөлүгү болуп калышы үчүн, металлды 530 °Cден жогору тез өчүрүү керек. Бул чекиттен жогору температурада Mg жана Si табигый түрдө алюминийге эрийт. Бирок, экструзия учурунда металл кыска убакытка гана бул температурадан жогору турат. Бардык Mg жана Si эрип камсыз кылуу үчүн, Mg жана Si бөлүкчөлөр салыштырмалуу аз болушу керек. Тилекке каршы, куюу учурунда Mg жана Si салыштырмалуу чоң Mg₂Si блоктору катары чөгүлөт (1а-сүрөт).
6060 даана үчүн типтүү гомогенизация цикли 2 саатка 560 °C. Бул процесстин жүрүшүндө дайындама 530 °Cден жогору тургандыктан, Mg₂Si эрийт. Муздагандан кийин ал бир топ майда бөлүштүрүлүп кайра туна баштайт (1в-сүрөт). Гомогенизация температурасы жетишерлик жогору болбосо же убакыт өтө кыска болсо, кээ бир чоң Mg₂Si бөлүкчөлөрү калат. Мындай болгондо, экструзиядан кийинки катуу эритмеде азыраак Mg жана Si камтылгандыктан, катуулануучу чөкмөлөрдүн жогорку тыгыздыгын пайда кылуу мүмкүн эмес, бул механикалык касиеттердин төмөндөшүнө алып келет.
1-сүрөт. Жылмаланган жана 2% HF-кабетеси бар 6060 бланкаларынын оптикалык микросүрөттөрү: (а) куюлган, (б) жарым-жартылай гомогендештирилген, (в) толук гомогендештирилген.
Темир камтыган интерметаллдарда гомогенизациянын ролу
Темир (Fe) бекемдикке караганда сыныктарга катуу таасир этет. 6XXX эритмелеринде Fe фазалары куюу учурунда β-фазаны (Al₅(FeMn)Si же Al₈.₉(FeMn)₂Si₂) түзүүгө жакын. Бул фазалар чоң, бурчтуу жана экструзияга тоскоол болот (2а-сүрөттө баса белгиленген). Гомогендештирүү учурунда оор элементтер (Fe, Mn ж. б.) диффузияланып, чоң бурчтук фазалар кичирейип, тегерек болот (2б-сүрөт).
Жалаң оптикалык сүрөттөрдөн ар кандай фазаларды айырмалоо кыйын жана алардын санын ишенимдүү аныктоо мүмкүн эмес. Innoval'да биз дайындамаларды гомогенизациялоонун санын ички өзгөчөлүктөрдү аныктоо жана классификациялоо (FDC) методубуз менен аныктайбыз, ал дайындамалар үчүн %α маанисин берет. Бул гомогенизациянын сапатын баалоого мүмкүндүк берет.
2-сүрөт. Гомогенизацияга чейин (а) жана (б) бланкалардын оптикалык микросүрөттөрү.
Функцияларды аныктоо жана классификациялоо (FDC) ыкмасы
3a-сүрөт сканерлөөчү электрондук микроскопия (SEM) менен анализденген жылмаланган үлгүнү көрсөтөт. Андан кийин 3б-сүрөттө ак болуп көрүнгөн интерметаллдарды бөлүү жана аныктоо үчүн боз түстөгү босогону аныктоо ыкмасы колдонулат. Бул ыкма 1 мм²ге чейинки аймактарды анализдөөгө мүмкүндүк берет, башкача айтканда, 1000ден ашык жеке өзгөчөлүктөр бир эле учурда анализделет.
3-сүрөт. (а) Гомогенизацияланган 6060 бланканын артка чачыраган электрондук сүрөтү, (б) (а) дан жекече өзгөчөлүктөр аныкталган.
Бөлүкчөлөрдүн курамы
Innoval системасы Oxford Instruments Xplore 30 энергетикалык дисперсиялык рентген (EDX) детектору менен жабдылган. Бул ар бир аныкталган чекиттен EDX спектрин тез автоматтык түрдө чогултууга мүмкүндүк берет. Бул спектрлерден бөлүкчөлөрдүн курамын аныктоого болот жана салыштырмалуу Fe:Si катышын чыгарууга болот.
Эритмедеги Mn же Cr мазмунуна жараша башка оор элементтер да кошулушу мүмкүн. Кээ бир 6XXX эритмелери үчүн (кээде олуттуу Mn менен) шилтеме катары (Fe+Mn):Si катышы колдонулат. Бул катыштарды кийин белгилүү Fe камтыган интерметаллдардын катышы менен салыштырууга болот.
β-фаза (Al₅(FeMn)Si же Al₈.₉(FeMn)₂Si₂): (Fe+Mn):Si катышы ≈ 2. α-фаза (Al₁₂(FeMn)₃Si же Al₈.₃,₈Si жараша): курамы. Биздин ыңгайлаштырылган программа бизге босогону коюуга жана ар бир бөлүкчөлөрдү α же β деп классификациялоого, андан кийин алардын микроструктурадагы позицияларын картага түшүрүүгө мүмкүндүк берет (4-сүрөт). Бул гомогенизацияланган дайындамадагы трансформацияланган αнын болжолдуу пайызын берет.
4-сүрөт. (a) α- жана β-классификацияланган бөлүкчөлөрдү көрсөтүүчү карта, (b) (Fe+Mn):Si катыштарынын чачыратуу графиги.
Маалыматтар бизге эмнени айтып бере алат
5-сүрөт бул маалыматтын кандайча колдонулушунун мисалын көрсөтөт. Бул учурда, натыйжалар белгилүү бир мештин ичинде бирдей эмес ысытууну көрсөтүп турат, же, балким, белгиленген температурага жеткен эмес. Мындай учурларды туура баалоо үчүн сапаты белгилүү болгон сынамык бюллетень да, эталондук да талап кылынат. Буларсыз, ошол эритме курамы үчүн күтүлгөн %α диапазонун түзүү мүмкүн эмес.
5-сүрөт. Начар иштеген гомогенизация мешинин ар кандай бөлүмдөрүндөгү %α ны салыштыруу.
Пост убактысы: 30-август-2025
