6063铝合金型材氧化缺陷原因分析及解决.pdf

6063铝合金型材氧化缺陷原因分析及解决1问题的提出在实际生产中,加工率大(ε>95%),壁厚较薄(δ≤1.5mm)的T5状态的6063铝合金挤压型材在经硫酸阳极氧化处理后,其表面会呈现有规律(而有时无规律)分布的白色斑点(或无光斑痕)；严重时呈现深色斑痕——“白斑”白斑”的分布规律及特征是：它是在平行于挤压方向的平面上大致等间距的、呈线状或扁四边形状或不规则星点(片)状的、相对于基体表面有微小深度而呈凹槽形的一 表面缺陷白斑 分布于型材的一 或 表面,有时会分布在型材的 有表面(对薄壁 型材,则是分布于 一平面或 面的 )原因分析在现 ,“白斑”形 于“ ”工 ,在经 后的 酸(或硫酸)“中 ” 后, ；经硫酸阳极氧化处理后, 加¡¢£呈现出⁄¥ƒ§currency1'“« ‹“白斑”点面›较大(fifl30 –0mm )的 †(槽‡中,·( ¶ •)‚5„106)型材”»…后,‰ ¿ `5型原´ˆ˜¯˘˙¨光 ˚分¸对上 ‹”»的“白斑”˝的 分˛«ˇ—分析,其 (表中 —分 )：表1的分析 ：“白斑”处 、 、 ¶ Æ的 —ª 加：而表 的 表ª：“白斑”处 、 ¶ Æ的 —ª 加,而 Æ的 — 有 。

Ł金Ø材Œº 的 点 ⁄, 表面缺陷实 上是6063铝合金材Œˆ生“ º ”的 º 是一 æ表面的 º ,º 是 ı金Ø表面ˆ 的,其产 的体›łłøˆ生º 的金Ø大œß,因而 一 而 ,当铝与呈阴极性的异 金Ø相邻接时,“ º ”程度上升在电´ 微镜 察ˆ现：“ º ” 不溶组 ( , 等),或 晶界进行1铸锭 —的影响6063铝合金的主要相组 是：α(Al)固溶体、游离 (阳极相) fieAl3(阳极相)；当铁 —大于时,有β(fie Al)(阳极相)；而当铁 —小于时,有α(fie Al)(阴极相)；其他 能的杂 相是： ¶ 、CuAl 等生产中, 于非平衡 晶过程而获œ的6063铝合金铸锭łł存在宏 偏析或晶 偏析现象因此,铸锭中的 、 、 ¶、Cu等 Æ分布不 匀而一些铝型材加工企业缘于经济方面的因Æ,一 很少对小规格( φ100mm以 )的铸锭进行 匀化退¯处理,以 除偏析现象[ ],Ł而 “白斑”的产生创造«条件 挤压—热处理工艺的影响提高生产效率,在生产操作中, ‰ 低温高速挤压, 于挤压速度引起的“热效应”使制品在模具出口处的淬¯温度大大提高,而在固ˇ出Œ台上与表面温度 80 110℃(或略低)的石墨板(或轮)接触时,型材表面就会因受 “急冷换热”作 而使该部分的合金 Æ、 的浓度ø正 部位的偏高一些。

在 后的人工时效过程中,该部位就会析出粗大的β′( )相； 经 匀化退¯处理且加热温度偏低的6063铝合金铸锭 于挤压时 引起的“热效应”不足以使型材的淬¯温度升高 500℃以上, 不但会使铸锭中的一少部分β( )相保留在型材组织中,还会使高温固溶于α(Al)基体相中的 、 ƈ生 上 中 讲的变化 些因Æ “白斑”的产生准备«组织上的条件3表面 处理的影响对 —大于fie的 —,过剩 在α(Al)晶 或晶界附近偏聚而形 游离单晶 相阴极相 与偏析出的阳极相 ,或阳极相α(Al)基体与粗大的阴极相 在 ‡中ˆ生«“原电池效应”；其 是：游离 周围的α(Al)固溶体快速溶解或ƒ粗大的相优 于α(Al)固溶体溶解,Ł而在型材表面留 «一 æ而平的“º ”[–]此 ,有些 ƒ提出：白斑与 A1 的 解 应有 当Al3•浓度与 的 浓度 ø大于0.35时, Al ˇ性 而 解析出的Al(0 )3 在铝材表面, 于 †不 , 出现斑点或 状“白斑”…而,¥ƒ ： 主要与 加 中 制 ( 基 酸 、 石酸 等)的作 有 。

具体而 ,在 ˇ的 工艺条件 ,基 酸 能与Al(0 )3ˆ生 合 应而生 溶性 合阴离´–硫酸阳极氧化工艺的影响因Æ一 £,当硫酸浓度 高、或电解温度过高、或ƒ氧化槽硫酸溶‡中Al3• —大于0 ¡¢时, ıAl3•的 加,处于正 温度( 0℃£⁄) 的 ¥电离平衡状态ƒ§currency1',使硫酸氧化槽中的Al(0 )3呈“状 析出 附ı于型材表面«槽或Al 3‹›fi ,¡†不fl, fi 不 ；–†后,表面‡出现白色斑点3解决方·严格¶制化 分,要• 的过剩—不大于0. 0%,且 ¶—不大于0.05%,‚时,„—对铸锭进行 匀化退¯处理,处理后‰ 快速冷 方ƒ对铸锭进行冷 »固ˇ出Œ台上的… 石墨‰的 线¿作 造,使其高度 `,有条件的´使 ø石ˆ˜热性 ¯的材Œ˘˙石墨¨‰ 温度挤压,˚¸ 部过热,或„—˝˛过热时间,使6063铝合金不足以析出β′( )相ˇ向 ‡中—加 —相当于生 ¶ 的 或过硫化 ,且 ‡中Al3• 过¶制 准时,要及时— 加 。