油罐车用5083铝合金大扁锭裂纹

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油罐车用5083铝合金大扁锭介绍

5083铝合金属于变形铝合金中的Al-Mg合金。镁是其主要合金元素。它是一种铝合金，不能通过热处理来加强。它具有中等强度，良好的耐腐蚀性，加工性能和焊接性能。这是非常理想的。用于罐车车身制造的铝合金材料。但由于5083铝合金的高强度和大型板坯的凝固特性，大型板坯的直流铸造过程中会出现通裂缺陷，导致产品合格率低，给工厂带来经济损失。

油罐车制造用5083铝合金大扁锭规格

根据用户要求，5083铝合金扁锭的规格为：2130*1870*630*6000mm，属于大型铝合金扁锭的生产类别。

5083铝合金铸锭的化学成分要求：5083铝合金的Mg含量为4.1%-4.8%。当铝合金的Mg含量大于或等于3.0%时，它是一种高镁合金。因此，5083合金是典型的高镁铝合金。

轧制罐车制造用板材用铝合金扁锭的要求为：晶粒尺寸≤2级，松动牌号1个，含氢量≤0.12mL/100g-Al;钢锭中无夹渣毛孔、裂纹和羽毛晶体组织。

5083铝合金大扁锭通裂缺陷的影响因素分析

5083铝合金的特点

5083铝合金的Mg含量高。由于Mg元素显着提高了合金的强度，因此5083合金具有高强度的特性。当直流铸造5083合金的大板坯时，由于受冷却条件、金属液位、铸造速度等因素的影响，镁偏析层缺陷会在铸锭表面发生。镁偏析层对随后的轧制和产品性能有不利影响。Mg偏析会降低原子在晶界上的结合能和结合力，容易在晶界上产生空位，增加晶界的脆性。这是由Mg偏析引起的高强度Al-Mg。合金晶界开裂的根本原因。

冷却强度

5083铝合金扁锭的规格为630mm*2130mm，宽厚比为3.36。由于铸锭的宽度和厚度有很大不同，在直流铸造过程中，如果冷却强度设置不正确，会在铸锭凝固过程中造成较大的冷却应力。铸锭的小面冷却很快，大面冷却相对较慢。因此，快速凝固部分的强度高于慢凝固部分的强度，从而在大表面上形成向外拉伸应力。当拉应力大于合金原子在大表面积上的结合力时，就会发生热裂纹。

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在5083铝合金的铸造过程中，由于铸造段厚度的差异，在小截面和大截面的交界处会形成一个热点。在630*2130mm、5083铝合金大扁锭中，其几何热点位于钢锭的几何中心。热端是铸件缓慢凝固的部分，即当铸锭的小表面凝固，大表面形成凝固的外壳时，铸钥的热端仍处于液态或半固态，液态或半固态合金的强度要大得多。比固体合金的强度小得多，再加上凝固收缩应力的作用，铸锭的几何热接缝会开裂。

表面夹杂物

观察5083铝合金扁锭中裂纹缺陷的发生情况，发现所有具有裂纹缺陷的扁锭在钢锭头部都有大面积和大深度的氧化夹杂物。裂纹从氧化物夹杂物的聚集处开始，然后沿着钢锭的中心延伸，最终导致铸锭的开裂。由此可以推断，板坯铸造过程中收缩引起的应力，加上铸锭表面氧化物夹杂物堆积面积大而深，使得铸锭的金属基体在该区域不连续，强度最弱，导致铸锭的渗透。产生裂缝。

碱金属和碱土金属含量

高镁合金的钠脆性，Na质量分数对高镁铝合金热裂解倾向的影响，与合金熔体的Na污染程度有关，并随着Na质量分数的增加而增加，Na含量对高镁合金的热裂解有影响。据信，在Mg含量超过3%的铝合金和含有Mg以上的高锌铝合金中，随着熔体中Na含量的增加，开裂倾向非常严重，在铸造过程中表现为裂纹。轧制过程中出现热裂纹和边缘裂纹。