Doba zotrvania hliníkových extrudovaných profilov je určená hlavne rýchlosťou tuhého roztoku spevnenej fázy. Rýchlosť tuhého roztoku spevnenej fázy súvisí s teplotou kalenia, povahou zliatiny, skupenstvom, veľkosťou prierezu hliníkového profilu, podmienkami ohrevu, médiom a počtom faktorov zaťaženia pece.
Keď sa všeobecná teplota kalenia priblíži k hornej hranici, doba zotrvania hliníka je zodpovedajúco kratšia; po vysokoteplotnej extrúzii je stupeň deformácie väčší, doba zotrvania je kratšia. Pri predžíhanom hliníkovom profile je rýchlosť rozpúšťania spevňujúcej fázy pomalšia, pretože sa vyzráža pomalšie a hrubšie, takže doba zotrvania je zodpovedajúco dlhšia.
Doba zohriatia hliníkových profilov zahrievaných v horúcom vzduchu sa veľmi líši od doby zohriatia v soľných kúpeľoch a doba zohriatia v soľných kúpeľoch je oveľa kratšia. Väčšina priemyselných hliníkových profilov alebo tyčí používa vertikálne pece na kalenie vzduchom a doba zohriatia sa vypočíta, keď teplota kovového povrchu alebo teplota pece dosiahne dolnú hranicu teploty kalenia. Tabuľka 1 uvádza časy zohriatia a zohriatia hliníkových profilov a tyčí rôznych veľkostí vo vertikálnej peci na kalenie vzduchom.
Tabuľka 2 zobrazuje čas ohrevu a zotrvania rúr s rôznou hrúbkou steny vo vertikálnej peci na kalenie vzduchom. Čas zotrvania kaliacej fázy musí zabezpečiť úplné rozpustenie spevňujúcej fázy, aby sa dosiahol maximálny spevňovací účinok, ale čas ohrevu by nemal byť príliš dlhý, v niektorých prípadoch by to znížilo výkonnosť profilu.
Mnohé priemyselné tepelne spracované hliníkové profily, ako napríklad 2A12, 7A04 a iné vysokopevnostné profily, sa nedajú kaliť na vzduchu ako architektonické hliníkové profily, napríklad zo zliatiny 6063, to znamená, že malá rýchlosť ochladzovania môže zabrániť vyzrážaniu spevňujúcich fáz. Po vybratí z kaliacej pece, prenesení do nádrže s kaliacou vodou a ochladení na vzduchu len niekoľko sekúnd dôjde k vyzrážaniu spevňujúcich fáz, čo ovplyvní účinok spevňovania. Tabuľka 3 uvádza vplyv rôznych časov prenosu zliatiny 7A04 na mechanické vlastnosti po kalení.
(Tabuľka 3 – Vplyv času prenosu kalením zliatiny 7A04 na mechanické vlastnosti hliníkových profilov)
Preto je čas prenosu kalením jedným z procesných parametrov, ktoré musia byť špecifikované v procese kalenia hliníkových profilov, to znamená, že prenos hliníkových profilov z kaliacej pece do kaliacej kvapaliny musí byť dokončený v rámci stanoveného maximálneho času prenosu, ktorý sa nazýva maximálny povolený čas prenosu alebo čas oneskorenia kalenia. Tento čas súvisí so zložením zliatiny, tvarom profilu a stupňom automatizácie prevádzky zariadenia. Ak to podmienky dovoľujú, čím kratší je čas prenosu kalením, tým lepšie. Všeobecné procesné predpisy: čas prenosu malých profilov by nemal presiahnuť 20 s, veľkých alebo dávkovo kalených hliníkových profilov by nemal presiahnuť 40 s; pre supertvrdé profily, ako je 7A04, by čas prenosu nemal presiahnuť 15 s.
Upravené May Jiang z MAT Aluminum
Čas uverejnenia: 21. októbra 2023
