汽车用6082挤压型材表面黑线原因分析.pdf
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1、第 卷 第 期有色金属加工 年 月 :./.汽车用 挤压型材表面黑线原因分析幺 雷段英冶刘恒洋李延安顾维明何 强(辽宁忠旺集团有限公司辽宁 辽阳)收稿日期:摘 要:文章通过宏观形貌观测、金相组织观测、扫描电子显微镜及微区成分分析等多种分析手段对 铝合金型材在挤压时出现的表面黑线的产生原因进行了分析 结果表明和非黑线位置相比型材表面黑线位置表层晶粒较大微区成分含大量的、元素 在生产验证中确认了缺陷是由于挤压时型材表面温度过高造成淬火水槽堵水工具过热甚至燃烧燃烧产物吸附在制品表面造成 因此在实际生产中应改进挤压模具优化生产工艺并改进淬火工装加大过程监控力度避免此类缺陷产生造成制品不合格关键词:挤压
2、型材黑线淬火挤压温度中图分类号:.文献标识码:文章编号:()铝合金属于中等强度的 系合金是热处理可强化型的铝合金具有良好的焊接性能、耐腐蚀性主要用于轨道交通和汽车等领域 随着汽车制造业的蓬勃发展对于车用铝合金挤压型材的质量要求越来越高不仅要保证材料强度等基础性能指标还要兼顾表面质量尤其是覆盖件和外部可见的零部件这就要求将型材的各类性能控制在标准范围内且没有表面缺陷某批次 铝合金挤压材上表面发现若干条沿着挤压方向的黑线随着挤压的进行后续批次挤压型材上表面黑线现象依然存在但颜色会逐渐减轻数量和位置会略有不同 本文通过宏观表面、低倍组织、高倍组织观察分析等手段查找缺陷的产生原因 试验方案该型材表面具
3、有明显的挤压条纹具备明显的触感如图 所示 经过理论分析造成铝合金型材表面黑线的主要原因可能包括表面残留、表层侵蚀、组织缺陷等 因此采用如下手段进行分析确定缺陷的产生原因:()表面清洗 采用有机溶剂(丙酮)进行表面清洗确认是否为表面附着物()表面碱蚀 采用碱液浸泡并进行酸洗中和确认缺陷存在位置是否为型材制品的表层()金相组织 使用 型光学显微镜()观察型材制品垂直于挤压方向上的不同位置是否存在组织差异辅助判断是否为工艺等差异()晶粒结构 使用 型光学显微镜()观察型材制品垂直于挤压方向上的不同位置是否存在晶粒结构差异辅助判断是否为工艺等差异()微区成分 使用 型岛津扫描电子显微镜观察型材制品垂直
4、于挤压方向上的不同位置是否存在成分差异辅助确认缺陷种类图 型材缺陷示意图.试验结果.表面处理()表面清洗 型材试样经有机溶剂(丙酮)清洗、除油后黑线颜色变轻但黑线缺陷仍然存在 该黑线缺陷可能存在于型材表层即表层缺陷常规清洗 第 期有色金属加工无法完全去除该黑线缺陷可能存在于型材表面即表面缺陷但与型材表面结合比较牢固常规清洗无法完全去除()表面碱蚀 型材试样先后经过 溶液碱蚀浸泡 溶液中和浸泡及清水清洗后观察制品表面后发现黑线消失(图)说明黑线缺陷只存在型材制品表面一层并未深入型材基体内部.金相组织()基体部位 从图()缺陷样品基体微观组织形貌中可以看出析出的第二相较均匀的分布在基体中在缺陷位置
5、未发现明显异常的组织形貌 从图()缺陷样品的基体偏光组织中可以看出基体为形变组织虽然不同位置的晶粒尺寸存在一定差异但仅说明在挤压过程中存在变形不均匀不属于异常现象()边部位置 图 给出了缺陷样品黑线和非黑线位置的组织及晶粒对比图 碱蚀后的型材样品.图 基体的微观组织.图 缺陷型材边部位置的微观组织及晶粒结构.有色金属加工第 卷 由组织对比可知型材边部的黑线和非黑线位置处第二相的分布及大小没有明显的区别 由晶粒对比可知黑线和非黑线位置均存在由再结晶导致的边部粗晶现象但黑线位置的晶粒尺寸较非黑线位置略大推测是由于黑线位置在形变过程中受热温度较非黑线位置高提供了更多的能量促进晶粒长大 成分分析图 为
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