鋁型材表面粗晶有哪些因素有關(guān)

一些鋁合金型材，特別是某些大截面的型材，如140幕墻鋁型材立柱，在正常工藝擠壓后，看不出型材各個(gè)表面有什么不同，可是當型材進(jìn)堿洗槽堿洗10分鐘后，有的側面就出現帶狀粗晶，經(jīng)氧化后，其氧化膜、封孔質(zhì)量也都合格，但表面色澤卻不一樣。粗大晶粒區不耐腐蝕，就形成一條淺黑色的帶狀條紋。

仔細觀(guān)察，其單個(gè)晶?？蛇_到6rrin12，相當于YB-67標準3～4級晶粒度。以前客戶(hù)對這種缺陷不太在意，有關(guān)標準也沒(méi)有明確規定。但現在客戶(hù)已不能接受有這種缺陷的型材。

粗晶現象在兩根長(cháng)型材接頭處猶為明顯，前一根型材尾部在切壓余時(shí)已進(jìn)入模具內，換鋁棒時(shí)，它要在模具內高溫停留約10秒，晶粒急劇長(cháng)大，有人認為Zn含量過(guò)高會(huì )產(chǎn)生這種缺陷，試驗證實(shí)Zn含量很低（小于0.04%）的型材也會(huì )產(chǎn)生粗晶。

那么這種現象與哪些因素有關(guān)呢？

鑄棒晶粒度

YB-67標準規定鑄棒晶粒度不得超過(guò)2級，其目的是防止擠壓制品保留原始組織而出現粗晶有的小型鋁棒鑄造廠(chǎng)，由于冷卻水壓力不足，鑄棒冷卻慢而出現粗晶是較普通現象，使用廠(chǎng)如果沒(méi)認真復查低倍組織就有可能誤用大晶粒鑄棒而導致粗晶。

用經(jīng)高溫均火的鑄棒生產(chǎn)型材（480℃擠壓，出口溫度490℃，淬火后370℃），這種型材經(jīng)氧化后，型材小光面上仍出現粗晶帶，說(shuō)明鑄棒均火不能消除粗晶。

擠壓溫度

有人提出用降低擠壓溫度的方法來(lái)抑制粗晶的形成。如果想通過(guò)降溫使制品不發(fā)生再結晶而保留加工組織，那么擠壓溫度要很低。降低溫度，勢必增大變形抗力，另一方面，會(huì )造成固溶不充分，強化相Mg2Si不錯充分溶入基體，最終影響型材的力學(xué)性能。所以，降低擠壓溫度是有限度的，它可以減少晶粒粗大程度，但不能根本防止粗晶的形成。

擠壓比

擠壓比過(guò)大容易把模具擠塌；擠壓比太小，金屬的變形量太小，有可能造成型材有些部位的變形量在該合金的臨界變形量范圍之內，合金發(fā)生再結晶時(shí)，處乎臨界變彤量的部位就會(huì )產(chǎn)生大晶粒。

改變擠壓機，或擠壓筒，或改變擠出，阿型材根數即可改變擠壓比，避開(kāi)臨界變形量，消除粗晶。

在一般條件下，金屬都有一個(gè)臨界變形度，一般為1～15%，金屬越純，臨界變形度越小。鋁合金有兩個(gè)臨界變形度：小于5%和大于95%，如果合金的變形程度在臨界變形程度范圍內，舍金的內部組織就要發(fā)生急劇再結晶，再結晶晶粒特別粗大。因此，鋁合金型材加工過(guò)程中，應避開(kāi)這兩個(gè)變形度。

根據型材截面積大小，選擇設計合適的擠壓比，經(jīng)驗數據為30～80老間，擠壓比太小，金屬變形量太小，有可能發(fā)生局部變形量處于臨界變形量，出現晶粒粗大現象。用降低擠壓溫度泰控制晶粒度太小時(shí)應考慮強化相的充分固溶，否則，就可能造成型材力學(xué)性能不合格。