Дефекты анодирования: полосы от микроструктуры

Дефекты анодированных алюминиевых профилей могут иметь свои причины на любом этапе их производства:

  • при литье слитков-столбов – заготовок для прессования,
  • в процессе прессования и
  • при самом анодировании алюминия.

(См. об этом подробнее – классификация дефектов анодирования). Под «анодированием алюминия», как обычно, понимаем «сернокислое анодирование алюминия»

К сожалению, полностью русскоязычная терминология дефектов анодированных алюминиевых профилей еще не устоялась, поэтому для однозначности для каждого дефекта будем прилагать соответствующий англоязычный термин.

Один из частых дефектов анодированных алюминиевых профилей — это полосчатость из-за низкого качества слитка, из которого они прессовались, а также нарушение технологии прессования. «Виновниками» этих дефектов могут являться или прессовщик, изготовитель профилей , или литейщик, изготовитель слитков для прессования, или они оба.

Полосы от сегрегации слитка

Английский термин

Shell-Zone Streaking

Источник дефекта

Слиток (заготовка) — Прессование

Проявление дефекта

Анодирование

Описание дефекта

Темные или светлые полосы на поверхности анодированного алюминиевого профиля. Располагаются параллельно направлению прессования. Имеют  более или менее расплывчатые границы различной ширины, которые не связаны с какими-либо геометрическими особенностями поперечного сечения профиля  (рисунок 1.1).

Причина этих полос — захват наружного сегрегационного слоя слитка в прессуемый алюминиевый профиль. Эти полосы из-за различий в содержании железосодержащих частиц имеют различную чувствительность к травлению и анодированию.


Рисунок 1.1 – Полосчатость от сегрегационного слоя слитка [B. R. Ellard]

Предотвращение дефекта

Полосы от неоднородности химического состава материала из сегрегационного слоя слитка не могут быть устранены какой-либо переработкой, например, полировкой или шлифовкой дефектных алюминиевых профилей.

Этого дефекта можно избежать, если:

  • применять для прессования высококачественные слитки с минимальной толщиной поверхностного сегрегационного (инверсного) слоя и
  • применять  технологию прессования, которая обеспечивает предотвращение попадание металла из этой сегрегационной зоны в прессуемый профиль.

Полосы крупнозернистости

Английский термин

Сoarse Grain Banding

Источник дефекта

Слиток (заготовка) — Прессование

Проявление дефекта

Травление — Анодирование

Описание дефекта

Полосы  зерен различных размеров выявляются при травлении и анодировании (рисунок 1.2). Обычно встречаются на алюминиевых профилях из сплавов серии 6ххх (например, АД31), а также алюминиевых сплавов типа 3003 (АМц).

Различия в размере зерна могут быть связаны с гомогенизацией алюминиевых слитков для прессования (заготовок), геометрией поперечного сечения  алюминиевого профиля, типом и конструкцией матрицы, отношением прессования (вытяжкой), скоростью и температурой прессования.

zernoРисунок 1.2 – Полосы грубого зерна (увеличено) [B. R. Ellard]

Предотвращение дефекта

Правильные гомогенизация слитков и технология прессования минимизируют возникновение дефектов, связанных с разнозернистостью.

Полосы от смешивания сплавов

Английский термин

Сontamination with other alloys

Источник дефекта

Прессование

Проявление дефекта

Травление — Анодирование

Описание дефекта

Различные зоны анодированных поверхностей алюминиевого профиля (чаще полого) показывают различную степень блеска или матовости. Например, одна половина профиля выглядит матовой (она из алюминиевого сплава 6063), а другая половина – блестящая (из алюминиевого сплава 6463). Это крайний случай, а то, что случается более часто – это когда на прессе после сплава 6063 идет сплав 6060 или наоборот.

Это может быть случай, когда различные алюминиевые сплавы прессуют через одну и ту же матрицу без ее промежуточного травления. Этот дефект имеет вид очень грубого поперечного сварного шва, который часто переходит в грубый продольный. Кроме того, если  течение одной смены на прессе прессуют несколько алюминиевых сплавов, то существует вероятность загрязнения от тонкого слоя «старого» сплава на стенке контейнера при прессовании «нового» сплава.

smeshivanie-splavovРисунок 1.3 – Полосчатость из-за смешивания сплавов [B. R. Ellard]

Предотвращение дефекта

При смене сплава менять матрицу и применять чистящий блок для удаления оболочки предыдущего сплава, оставшейся на стенке контейнера. Этот дефект не может быть устранен на стадии анодирования.

Источник: Bаrry R. Ellard, Aluminum Extrusion Technology, 2000

См. также
Анодирование алюминиевых профилей: дефекты 1.4-1.6
Анодирование алюминиевых профилей: дефекты 3.1-3.4
Анодирование алюминиевых профилей: дефекты 3.5-3.7
Анодирование алюминиевых профилей: дефекты 3.8 и 3.9