Kung ang mekanikal nga mga kabtangan sa mga extrusions dili sama sa gipaabut, ang atensyon kasagarang naka-focus sa inisyal nga komposisyon sa billet o sa mga kondisyon sa extrusion / pagkatigulang. Pipila ka mga tawo ang nangutana kung ang homogenization mismo mahimong usa ka isyu. Sa tinuud, ang yugto sa homogenization hinungdanon alang sa paghimo og taas nga kalidad nga mga extrusions. Ang pagkapakyas sa hustong pagkontrol sa lakang sa homogenization mahimong mosangpot sa:
●Nadugangan nga breakthrough pressure
●Daghang mga depekto
● I-streak ang mga texture human sa anodizing
●Ubos nga extrusion speed
● Dili maayo nga mekanikal nga mga kabtangan
Ang homogenization stage adunay duha ka nag-unang katuyoan: pagdalisay sa iron-containing intermetallic compounds, ug redistributing magnesium (Mg) ug silicon (Si). Pinaagi sa pag-usisa sa microstructure sa billet sa wala pa ug pagkahuman sa homogenization, ang usa makatagna kung ang billet maayo ba sa panahon sa extrusion.
Epekto sa Billet Homogenization sa Hardening
Sa 6XXX extrusions, ang kusog nagagikan sa Mg- ug Si-rich nga mga hugna nga naporma panahon sa pagkatigulang. Ang abilidad sa pagporma niini nga mga hugna nagdepende sa pagbutang sa mga elemento ngadto sa solidong solusyon sa dili pa magsugod ang pagkatigulang. Aron ang Mg ug Si sa katapusan mahimong bahin sa solid nga solusyon, ang metal kinahanglan nga mapalong dayon gikan sa ibabaw sa 530 °C. Sa mga temperatura sa ibabaw niini nga punto, ang Mg ug Si natural nga matunaw ngadto sa aluminum. Bisan pa, sa panahon sa extrusion, ang metal nagpabilin lamang nga labaw sa kini nga temperatura sa mubo nga panahon. Aron masiguro nga ang tanan nga Mg ug Si matunaw, ang mga partikulo sa Mg ug Si kinahanglan nga medyo gamay. Ikasubo, sa panahon sa paghulma, Mg ug Si precipitate ingon medyo dako nga Mg₂Si bloke (Fig. 1a).
Ang tipikal nga homogenization cycle para sa 6060 billet kay 560 °C sulod sa 2 ka oras. Atol niini nga proseso, tungod kay ang billet magpabilin sa ibabaw sa 530 °C alang sa usa ka taas nga panahon, Mg₂Si dissolves. Sa pagpabugnaw, kini mo-precipitate pag-usab sa mas maayo nga pag-apod-apod (Fig. 1c). Kung ang temperatura sa homogenization dili igo nga taas, o ang oras mubo ra, pipila ka dagkong mga partikulo sa Mg₂Si magpabilin. Kung mahitabo kini, ang solid nga solusyon pagkahuman sa extrusion adunay gamay nga Mg ug Si, nga imposible nga maporma ang usa ka taas nga densidad sa mga hardening precipitates-nga nagdala sa pagkunhod sa mekanikal nga mga kabtangan.
Fig. 1. Optical micrographs sa gipasinaw ug 2% HF-etched 6060 billet: (a) as-cast, (b) partially homogenized, (c) hingpit nga homogenized.
Papel sa Homogenization sa Iron-containing Intermetallics
Ang iron (Fe) adunay mas dako nga epekto sa pagkagahi sa bali kaysa sa kusog. Sa 6XXX nga mga haluang metal, ang Fe phases lagmit nga maporma ang β-phase (Al₅(FeMn)Si o Al₈.₉(FeMn)₂Si₂) atol sa paghulma. Kini nga mga hugna dako, angular, ug makabalda sa extrusion (gipasiugda sa Fig. 2a). Atol sa homogenization, ang bug-at nga mga elemento (Fe, Mn, ug uban pa) nagkatag, ug ang dagkong mga angular nga mga hugna mahimong mas gamay ug mas lingin (Fig. 2b).
Gikan sa optical nga mga hulagway lamang, lisud ang pag-ila sa nagkalainlaing mga hugna, ug imposible nga masaligan ang pag-ihap niini. Sa Innoval, giihap namo ang homogenization sa billet gamit ang among internal nga feature detection and classification (FDC) nga pamaagi, nga naghatag ug %α value para sa billet. Kini makahimo kanato sa pagtimbang-timbang sa kalidad sa homogenization.
Fig. 2. Optical micrographs sa billet (a) sa wala pa ug (b) human sa homogenization.
Pamaagi sa Feature Detection and Classification (FDC).
Ang Fig. 3a nagpakita sa usa ka gipasinaw nga sample nga gisusi pinaagi sa pag-scan sa electron microscopy (SEM). Usa ka grayscale thresholding technique ang gigamit aron pagbulag ug pag-ila sa mga intermetallic, nga makita nga puti sa Fig. 3b. Gitugotan niini nga teknik ang pagtuki sa mga lugar hangtod sa 1 mm², nagpasabut nga kapin sa 1000 ka indibidwal nga mga bahin ang mahimong analisahon dayon.
Fig. 3. (a) Backscattered electron larawan sa homogenized 6060 billet, (b) giila indibidwal nga mga bahin gikan sa (a).
Komposisyon sa Partikulo
Ang Inoval nga sistema adunay gamit sa Oxford Instruments Xplore 30 energy-dispersive X-ray (EDX) detector. Kini nagtugot sa paspas nga awtomatikong pagkolekta sa EDX spectra gikan sa matag giila nga punto. Gikan sa kini nga spectra, ang komposisyon sa partikulo mahimong mahibal-an, ug ang paryente nga Fe: Si ratio nahibal-an.
Depende sa Mn o Cr nga sulod sa alloy, ang ubang bug-at nga elemento mahimo usab nga iapil. Alang sa pipila ka 6XXX nga mga haluang metal (usahay adunay mahinungdanong Mn), ang (Fe+Mn):Si ratio gigamit isip reperensiya. Kini nga mga ratios mahimo unya nga itandi sa mga nahibal-an nga adunay Fe-containing intermetallics.
β-phase (Al₅(FeMn)Si o Al₈.₉(FeMn)₂Si₂): (Fe+Mn):Si ratio ≈ 2. α-phase (Al₁₂(FeMn)₃Si o Al₈.₃(FeMn)₂Si ): ratio . Gitugotan kami sa among custom nga software nga magbutang ug threshold ug magklasipikar sa matag partikulo isip α o β, dayon mapa ang ilang mga posisyon sulod sa microstructure (Fig. 4). Naghatag kini usa ka gibanabana nga porsyento sa nabag-o nga α sa homogenized billet.
Fig. 4. (a) Mapa nga nagpakita sa α- ug β-classified nga mga partikulo, (b) scatter plot sa (Fe+Mn):Si ratios.
Unsa ang Isulti Kanato sa Data
Ang Fig. 5 nagpakita sa usa ka pananglitan kung giunsa kini nga impormasyon gigamit. Sa kini nga kaso, ang mga resulta nagpakita sa dili uniporme nga pagpainit sulod sa usa ka piho nga hudno, o posible nga ang setpoint nga temperatura wala maabot. Aron hustong masusi ang maong mga kaso, gikinahanglan ang test billet ug reference billet nga nailhang kalidad. Kung wala kini, dili maestablisar ang gipaabot nga %α range alang sa komposisyon sa haluang metal.
Fig. 5. Pagtandi sa %α sa lain-laing mga seksyon sa usa ka dili maayo nga pagbuhat homogenization hudno.
Oras sa pag-post: Ago-30-2025
