鋁型材產(chǎn)品組織缺陷

1.組織力學(xué)性能不均

如前所述，擠壓過程中沿鋁型材產(chǎn)品的長(zhǎng)度方向和斷面上，變形是很不均勻的。前端和斷面中心變形程度小，晶粒破碎程度低，熱處理后，再結(jié)晶組織比較粗大，材料強(qiáng)度較低，伸長(zhǎng)率較高；后端和斷面外層變形程度大，晶粒破碎程度高，熱處理后，再結(jié)晶晶粒較細(xì)小，強(qiáng)度較高，伸長(zhǎng)率較低。但對(duì)某些合金，如2×××、7×××系列等鋁型材，可能在前端和后尾端不發(fā)生再結(jié)晶，而周邊部分發(fā)生再結(jié)晶，形成粗晶環(huán)（關(guān)于粗晶環(huán)的形成過程將在后面進(jìn)行討論），對(duì)組織和力學(xué)性能產(chǎn)生不利影響。雖然我們采取一些技術(shù)措施，如采用新的擠壓方法，改進(jìn)模具設(shè)計(jì)，合理安排擠壓工藝，以改變擠壓時(shí)金屬的流動(dòng)情況，盡可能增加金屬流動(dòng)速度的均勻性，從而改善鋁型材組織力學(xué)性能的均勻性，這些措施可以使其得到一定程度的改善，有些措施改善的情況還相當(dāng)明顯，滿足了用戶的需求，但是直至目前，還遠(yuǎn)沒有達(dá)到組織性能完全均勻一致的目的，還有許多問題有待研究和解決。

2.成層與分層

在低倍試片上位于試片邊緣處呈圓弧狀或環(huán)狀的裂紋稱為成層；位于試片中心附近的裂紋稱為分層。成層與分層均破壞了金屬的連續(xù)性。

采用正向擠壓時(shí)，小于一定規(guī)格的鑄錠不需車皮。當(dāng)這些鑄錠表面存在有較大的偏析聚集物、偏析瘤，或表面存在毛刺、油污、鋸屑、塵埃，或擠壓筒襯套、擠壓墊等磨損嚴(yán)重，筒內(nèi)存留殘余金屬較多，或模具設(shè)計(jì)不合理，多孔模模孔靠近擠壓筒壁。擠壓時(shí)，由于表層金屬補(bǔ)充不足，含有缺陷或沾染污物的鑄錠表層，存留于擠壓筒壁上的殘余金屬，有可能通過壓縮錐，被卷入鋁型材表層之內(nèi)或被卷入鋁型材中心附近。這些存在于表面的各種缺陷，或擠壓筒壁上多余的金屬，不能與錠坯金屬很好地焊合，存在著明顯的界面或裂隙，引起成層或分層。

保護(hù)良好的錠坯表面，防止表面污染；定時(shí)清理擠壓筒內(nèi)的殘余金屬；合理設(shè)計(jì)擠壓模具，是防止成層和分層缺陷的有效措施。

3.縮尾

縮尾是在擠壓終了階段產(chǎn)生的一種特有的組織缺陷。對(duì)鋁型材尾端低倍組織檢查時(shí)，可能觀察到試樣中心出現(xiàn)褶皺狀縮孔，嚴(yán)重時(shí)尚可看到呈收縮狀的裂縫，金屬發(fā)生撕裂并被氧化和油污的現(xiàn)象；在顯微組織中可看到大量的、大小不等的非金屬夾雜物和小裂口，稱為一次縮尾。在棒材尾端作低倍試片檢查，受檢面中部出現(xiàn)金屬組織紊亂、封閉的或沿截面周向分布的層狀開裂現(xiàn)象，嚴(yán)重時(shí)在裂縫處可看到有臟物存在，稱為二次縮尾。二次縮尾形狀與鋁型材外形?？卓讛?shù)有關(guān)，有圓環(huán)（單孔模擠壓），半圓環(huán)（月牙形），或圓環(huán)的一小部分。

留壓余少，切尾不干凈；墊片涂油擠壓等會(huì)引起縮尾缺陷。

4.焊縫不良

分流模擠壓鋁型材產(chǎn)品，其橫斷面上組織、性能存在明顯差異；焊縫處晶粒組織與非焊縫處存在相位差，抗拉強(qiáng)度較弱，當(dāng)對(duì)分流模生產(chǎn)的管材打壓時(shí)，稍加壓力，即可能在焊縫處開裂，稱為焊縫不良。

分流比太小、焊合室壓力不夠，分流橋設(shè)計(jì)不合理，鑄錠臟，擠壓溫度低等，都可能引發(fā)焊縫不良缺陷。

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