Час витримки екструдованих алюмінієвих профілів головним чином визначається швидкістю твердого розчинення зміцненої фази. Швидкість твердого розчинення зміцненої фази пов'язана з температурою гартування, природою сплаву, станом, розміром перерізу алюмінієвого профілю, умовами нагрівання, середовищем та кількістю коефіцієнтів завантаження печі.
Коли загальна температура гартування нахиляється до верхньої межі, час витримки алюмінію відповідно коротший; після високотемпературної екструзії ступінь деформації більший, час витримки коротший. Для попередньо відпаленого алюмінієвого профілю, оскільки зміцнювальна фаза повільніше осідає та стає грубішою, швидкість розчинення зміцнювальної фази повільніша, тому час витримки відповідно довший.
Час витримки алюмінієвих профілів, нагрітих у гарячому повітрі, дуже відрізняється від часу витримки в сольових ваннах, а час витримки в сольових ваннах значно коротший. Більшість промислових алюмінієвих профілів або прутків використовують вертикальні печі для гартування на повітрі, і час витримки розраховується, коли температура поверхні металу або температура печі досягає нижньої межі температури гартування. У таблиці 1 наведено часи нагрівання та витримки алюмінієвих профілів і прутків різних розмірів у вертикальній печі для гартування на повітрі.
У таблиці 2 наведено час нагрівання та витримки труб з різною товщиною стінки у вертикальній печі для гартування на повітрі. Час витримки гартування має забезпечити повне розчинення зміцнювальної фази для досягнення максимального ефекту зміцнення, але час нагрівання не повинен бути занадто довгим, оскільки в деяких випадках це знизить експлуатаційні характеристики профілю.
Багато промислових термічно оброблених алюмінієвих профілів, таких як 2A12, 7A04 та інші високоміцні профілі, не можна гартувати на повітрі, як архітектурні алюмінієві профілі, такі як сплав 6063, тобто невелика швидкість охолодження може запобігти осадженню зміцнювальних фаз. Їх виймають з гартівної печі, переносять у резервуар з водою для гартування та охолоджують на повітрі протягом кількох секунд, що призводить до осадження зміцнювальних фаз, що впливає на ефект зміцнення. У таблиці 3 наведено вплив різного часу перенесення сплаву 7A04 на механічні властивості після гартування.
(Таблиця 3 – Вплив часу перенесення гарту сплаву 7A04 на механічні властивості алюмінієвих профілів)
Отже, час передачі гартування є одним із параметрів процесу, який необхідно вказувати в процесі гартування алюмінієвих профілів, тобто передача алюмінієвих профілів з гартівної печі в гартівне середовище повинна бути завершена протягом заданого максимального часу передачі, який називається максимально допустимим часом передачі або часом затримки гартування. Цей час залежить від складу сплаву, форми профілю та ступеня автоматизації роботи обладнання. Якщо дозволяють умови, то чим коротший час передачі гартування, тим краще. Загальні правила процесу: час передачі малих профілів не повинен перевищувати 20 секунд, великих або гартованих партій алюмінієвих профілів не повинен перевищувати 40 секунд; для надтвердих профілів, таких як 7A04, час передачі не повинен перевищувати 15 секунд.
Під редакцією Мей Цзян з MAT Aluminum
Час публікації: 21 жовтня 2023 р.
