1 欠陥現象の説明
キャビティプロファイルの押し出し加工では、ヘッド部に必ず傷がつき、不良率はほぼ100%です。プロファイルの典型的な不良形状は以下のとおりです。
2 予備分析
2.1 欠陥の位置と形状から判断すると、剥離と層間剥離です。
2.2 原因：前の鋳造ロッドのスキンが金型キャビティに巻き込まれたため、次の鋳造ロッドの押し出しヘッドに不一致、剥離、および腐敗した材料が現れました。
3 検出と分析
鋳造ロッドの低倍率、高倍率、断面欠陥の電子顕微鏡スキャンをそれぞれ実行しました。
3.1 キャスティングロッド低倍率
11インチ 6060 キャスティングロッド 低倍率 表面偏析 6.08mm
3.2 キャスティングロッド高倍率
表皮に近い分離層境界線の位置
キャスティングロッド1/2ポジション
3.3 欠陥の電子顕微鏡スキャン
欠陥箇所を200倍に拡大する
エネルギースペクトル図
EDS成分分析
4 分析結果の簡単な説明
4.1 鋳造棒の低倍率表面には厚さ6mmの偏析層が見られる。この偏析は低融点共晶であり、鋳造時の過冷却によって生じたものである。マクロ的には白色で光沢があり、母相との境界は明瞭である。
4.2 高倍率で見ると、鋳造棒のエッジに気孔が見られ、冷却強度が高すぎることと、アルミニウム溶湯の供給量が不足していることが分かります。偏析層とマトリックスの界面では、第二相が非常に少なく不連続であり、溶質の乏しい領域となっています。鋳造棒の直径は1/2です。この位置にデンドライトが存在し、成分が不均一に分布していることから、表層の偏析とデンドライトの方向性成長の条件がさらに明らかになります。
4.3 電子顕微鏡の200倍視野で断面欠陥を撮影した写真では、皮が剥がれている部分の表面は粗く、皮が剥がれていない部分の表面は滑らかであることが確認された。EDS組成分析の結果、1、2、3、6点が欠陥箇所であり、組成にはCl、K、Naの3元素が含まれており、組成中に精錬剤成分が含まれていることが示された。
4.4 点 1、2、6 の成分中の C および O 成分は高く、点 2 の Mg、Si、Cu、Fe 成分は点 1 および 6 よりもはるかに高く、欠陥箇所の組成が不均一であり、表面不純物が含まれていることを示しています。
4.5 2 および 3 の点について成分分析を実施したところ、成分に Ca 元素が含まれていることが判明し、鋳造プロセス中にアルミニウム棒の表面にタルク粉が混入した可能性があることが示されました。
5 まとめ
上記の分析から、アルミニウム棒の表面には偏析、精錬剤、滑石粉、スラグなどの介在物が存在するため、組成が不均一になり、押出成形時に皮膜が金型キャビティ内に巻き込まれ、ヘッド部に剥離欠陥が発生することがわかります。鋳造棒の温度を下げ、残留厚みを厚くすることで、剥離や潰れの問題を軽減、あるいは解決することができます。最も効果的な対策は、剥離と押出成形のための剥離機を追加することです。
MAT AluminumのMay Jiangによる編集
投稿日時: 2024年6月12日
