KL 95new KL 69 qxd Journal of Science and Technology of Số 95 tháng 4/2021 TAP CHI KHOA HOC CONG NGHE KIM LOAI Công trình nghiên cứu 29 Nghiên cứu nguyên nhân nứt nóng phôi đúc nhôm AA3003 trong đúc b[.]
Journal of Science and Technology of Cơng trình nghiên cứu 29 Nghiên cứu ngun nhân nứt nóng phơi đúc nhơm AA3003 đúc bán liên tục Research on causes of hot-tearing of AA3003 aluminum billet during DC casting process ĐÀO HỒNG BÁCH1,*, TRỊNH VĂN TRUNG1 Viện Khoa học Kỹ thuật Vật liệu, Trường Đại học Bách khoa Hà Nội, Số Đại Cồ Việt, Hà Nội *Email: bach.daohong@hust.edu.vn Ngày nhận bài: 26/2/2021, Ngày duyệt đăng: 8/4/2021 TÓM TẮT Hợp kim nhôm biến dạng AA3003 chế tạo từ nguồn nguyên liệu tận dụng phế liệu sử dụng hiệu mặt kinh tế thường xảy tượng nứt nóng phơi sản phẩm trình đúc bán liên tục Đã sử dụng phương pháp ANOVA để phân tích thành phần hóa học sản phẩm phôi nhôm AA3003 nhằm xác định ảnh hưởng nguyên tố tới khả nứt nóng Các kết phân tích tổ chức tế vi phân bố thành phần hóa học nguyên tố thiết bị hiển vi quang học hiển vi điện tử quét kết hợp với đầu dò phân tán lượng cho thấy tồn tạp chất Cu, Zn, Fe, Pb vượt ngưỡng giới hạn cho phép phôi nhôm đặc biệt biên giới hạt nguyên nhân chủ yếu gây tượng nứt nóng phơi nhơm đúc Từ khóa: Hợp kim nhơm AA3003, nứt nóng, đúc bán liên tục, ANOVA ABSTRACT AA3003 aluminum alloy made from raw scrap materials that have the advantage of economical use, but hottearing often occurs in the product billets of the direct chill casting process This study used ANOVA analysis method for determination of chemical composition of AA3003 aluminum billet products to show influence of chemical composition on hot-tearing ability The evaluation of the microstructure and chemical composition distribution of the elements by optical and scanning electron microscopes combined with energy dispersive spectroscopy showed the existence of impurities such as Cu, Zn, Fe, Pb exceeding the allowable limit in aluminum billets, especially at grain boundary, which can be the main reason for the hot-tearing of cast aluminum billets Keywords: AA3003 aluminium alloy, hot-tearing, direct chill casting, ANOVA ĐẶT VẤN ĐỀ Hợp kim nhôm biến dạng, đặc biệt hệ Al-Mn ví dụ AA3003, sử dụng nhiều để chế tạo đồ gia dụng nồi, niêu, xoong, chảo,… Các nhà máy thường tận dụng dây nhôm phế liệu để chế tạo hợp kim nhơm Quy trình nấu luyện đúc rót bán liên tục tiến hành theo quy trình hình Hình Quy trình chế tạo sản phẩm nhơm đúc bán liên tục Do quy trình nấu tinh luyện chưa thực bảo đảm, từ khâu lựa chọn phối liệu đến kiểm soát thành phần hóa học q trình cơng nghệ, nên nhà máy Sunhouse thường xuyên xảy tượng nứt nóng phôi thường xuyên xảy với tỉ lệ 10-20 % phơi sau đúc (hình 2) Dây chuyền đúc phơi nhơm thường nhập từ Trung Quốc khơng có quy trình cơng nghệ đầy đủ Hiện tượng nứt nóng dọc phôi nhôm Các nghiên cứu cho thấy, nguyên nhân xảy tượng nứt nóng tạp chất có hại Fe, Cu, Mg, Zn, Pb vượt giới hạn TAP CHI KHOA HOC-CONG NGHE KIM LOAI Số 95 tháng 4/2021 Journal of Science and Technology of Cơng trình nghiên cứu 30 Bảng Thành phần hóa học nguyên liệu hợp kim AA3003 cần đúc nhà máy Vật liệu Al Cu Fe Mn Si Zn Các nguyên tố khác AA3003 96,7- 99 0,05-0,2 0,7 max 1-1,5 0,6 max 0,1 max