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鋁型材淬火加熱保溫時間和轉(zhuǎn)移時間的確定
內(nèi)容來源:天津艾普斯工業(yè)鋁型材股份有限公司    作者:APAS    發(fā)布日期:2022-07-19 08:31    閱讀次數(shù):4005 次 點擊收藏

鋁擠壓型材淬火加熱保溫時間主要取決于強(qiáng)化相的固溶速度;而強(qiáng)化相的固溶速度又與淬火加熱溫度、合金的本性、組織狀態(tài)、鋁型材斷面大小、加熱條件、介質(zhì)及裝爐多少等因素有關(guān);

 

一般淬火加熱溫度偏上限時,其保溫時間相應(yīng)要短一些;經(jīng)過高溫擠壓、變形程度較大的,保溫時間較短;而預(yù)先經(jīng)過退火的鋁型材,由于其強(qiáng)化相緩慢析出較粗大,使其強(qiáng)化相溶解速度較慢,因而保溫時間相應(yīng)的長一些;鋁型材在熱空氣中加熱和在鹽浴中加熱其保溫時間大不一樣;在鹽浴中加熱的時間要短得多;工業(yè)鋁型材或棒材多數(shù)是用立式空氣淬火爐,其保溫時間是以金屬表面溫度或爐膛溫度達(dá)到淬火溫度下限開始計算保溫時間;表1列出了鋁型材、棒材在立式空氣淬火爐中,不同型材尺寸的加熱保溫時間;表2為管材在立式空氣淬火爐中,不同壁厚的加熱保溫時間;淬火加熱保溫時間必須保證強(qiáng)化相充分溶解,才能獲得最大的強(qiáng)化效果;但加熱時間也不宜太長,在某些情況下,反而會使型材性能降低;

 

許多工業(yè)熱處理強(qiáng)化的鋁型材如2A127A04等高強(qiáng)度型材,不像建筑鋁型材如6063合金那樣可以在空氣中淬火,即較小的冷卻速度就可以阻止強(qiáng)化相的析出;它們從淬火加熱爐中拿出,轉(zhuǎn)移到淬火水槽中,短短的十幾秒鐘甚至是幾秒鐘在空氣中冷卻,就會有強(qiáng)化相的析出,影響強(qiáng)化效果;表3中列出了7A04合金不同轉(zhuǎn)移時間對淬火后的力學(xué)性能的影響;


鋁型材、棒材在立式空氣淬火爐中加熱保溫時間
鋁型材壁厚棒材直徑/mm
加熱時間/min
鋁型材壁厚棒材直徑/mm
加熱時間/min
鋁型材長度<13m
鋁型材長度≥13m
鋁型材長度<13m
鋁型材長度≥13m
≤3.0
30
45
30.1~40.0
105
135
3.1~5.0
45
60
40.1~60.0
150
150
5.1~10.0
60
75
60.1~100.0
180
180
10.1~12.0
75
90
>100.0
210
210
12.1~30.0
90
120

(表1-鋁型材、棒材在立式空氣淬火爐中加熱保溫時間)

鋁合金管材在立式空氣淬火爐中加熱保溫時間
壁厚/mm
加熱時間/min
壁厚/mm
加熱時間/min
≤2.0
30
10.1~20.0
75
2.1~5.0
40
>20.0
90
5.1~10.0
60

(表2-鋁合金管材在立式空氣淬火爐中加熱保溫時間)

7A04合金淬火轉(zhuǎn)移時間對鋁型材力學(xué)性能的影響
淬火轉(zhuǎn)移時間/s
抗拉強(qiáng)度σb/MPa
屈服強(qiáng)度σ0.2/MPa
伸長率δ/%
3
533
503
11.2
10
525
485
10.7
20
517
461
10.3
30
460
385
12.0
40
427
354
11.6
60
404
316
11.0

(表3-7A04合金淬火轉(zhuǎn)移時間對鋁型材力學(xué)性能的影響

因此淬火轉(zhuǎn)移時間是鋁型材淬火工藝中必須規(guī)定的工藝參數(shù)之一;即鋁型材從淬火爐中轉(zhuǎn)移到淬火介質(zhì)中,必須在規(guī)定的最大轉(zhuǎn)移時間內(nèi)完成;這一時間稱最大容許轉(zhuǎn)移時間或淬火延遲時間;這一時間與合金的成分、型材的形狀、設(shè)備操作的自動化程度有關(guān);條件允許的話,淬火轉(zhuǎn)移時間越短越好;一般工藝規(guī)定:小型材的轉(zhuǎn)移時間不應(yīng)超過20s,大型的或成批淬火的鋁型材,不應(yīng)超過40s;對于超硬型材如7A04,轉(zhuǎn)移時間不應(yīng)超過15s

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