如何預防6063鋁合金圓鑄錠光亮晶粒?

    6063鋁合金主要用于擠壓建筑型材，其鑄錠冶金缺陷有裂紋、氣孔、夾渣、疏松、光亮晶粒、羽毛狀晶、粗大晶粒等。這些冶金缺陷，不同程度地影響了圓鑄錠生產(chǎn)的成品率和擠壓時的成材率，給公司帶來很大經(jīng)濟損失，因此必須防止上述冶金缺陷的產(chǎn)生。

　　光亮晶粒是在對6063鋁合金鑄錠檢查低倍組織時發(fā)現(xiàn)的，在試樣斷面上表現(xiàn)為一些不規(guī)則的淺色亮斑，主要集中在鑄錠的根部，晶粒組織粗大，晶內(nèi)固溶物較少，顏色呈淺白色，與正常結(jié)晶組織有較大差異，是在鑄造階段產(chǎn)生的。

　　1  光亮晶粒產(chǎn)生的原因

　　1.1化學成分

　　6063屬低合金化的A1-Mg-Si系高塑性合金，在爐料酬過程中因誤操作加入了”(Cu)：0．24％-0．32％的6061合金廢料，為6063鋁合金鑄錠產(chǎn)生光亮晶粒缺陷創(chuàng)造了條件，見表1。

　　1.2鑄造溫度低

　　為了提高鑄錠的成形性和外觀質(zhì)量，往往使鑄造溫度偏低，這樣在鑄造時液穴的溫度較低，液穴內(nèi)過冷帶擴展到轉(zhuǎn)接板底部區(qū)域，就會在轉(zhuǎn)接板底部先期結(jié)晶出樹枝晶，它們在液穴內(nèi)長時間長大而生成了光亮晶粒。由于光亮晶粒的生長速度十分緩慢，且因其周圍的金屬液流不斷更新，使該處的液相成分在結(jié)晶過程中沒有大的變化，在光亮晶粒和液相間始終保持著開始結(jié)晶時的濃度差，因而使得光亮晶粒成為貧溶質(zhì)的鋁固溶體(1)。

　　1．3澆鑄盤溫度低

　　由于6063鋁合金圓鑄錠生產(chǎn)特點是爐次、鑄次之間生產(chǎn)間隔時間長，澆鑄盤總是處于冷狀態(tài)，造成開始鑄造時，液穴熔體溫度較低，先結(jié)晶的光亮晶粒就會依附在轉(zhuǎn)接板上，逐漸長大，當長大到一定程度時，便掉人鑄錠中，在鑄錠根部形成光亮晶粒組織缺陷。

　　1．4  結(jié)晶器

　　6063鋁合金鑄造時所采用的結(jié)晶器為水眼式矮結(jié)晶器，循環(huán)水水質(zhì)臟，水溫高，Ca2+、Ms2‘離子濃度偏高，鑄造時使部分水眼堵塞，造成鑄錠周邊部分熔體溫度高低不一，使結(jié)晶器內(nèi)金屬液流波動和液流分配不均勻，在局部偏低的鑄造溫度下熔體結(jié)晶速度不一，產(chǎn)生了光亮晶粒。

　　2  防止措施

　　通過以上分析，我們采取了以下措施：

　　(1)在換生產(chǎn)品種時徹底洗爐。

　　(2)對不同品種的合金廢料分開存放，配制時只允許加入同品種或成分相近的廢料。

　　(4)加強工藝操作管理，在鑄造前用石油液化汽噴燈將流槽、分配盤、流管和轉(zhuǎn)接板等烘烤至紅熱狀態(tài)。

　　(5)改造循環(huán)水過濾系統(tǒng)和冷卻系統(tǒng)，充分利用軟化水站，使循環(huán)水水質(zhì)、水溫和Cab、M廣離子濃度達到鑄造作業(yè)的要求，消除由于循環(huán)水給鑄錠帶來的冶金缺陷。爐料中Cu含量偏高，熔體流入液穴時溫度偏低，分配盤預熱不好，循環(huán)水對鑄錠冷卻不好造成的。

　　(6)通過調(diào)整爐料中Cu含量，適當提高鑄造溫度和鑄造速度，在鑄造前對澆鑄工具預熱烘烤，同時加強循環(huán)水水質(zhì)的控制，完全可以消除6063鋁合金鑄錠的光亮晶粒缺陷。