Вообще говоря, для получения более высоких механических свойств следует выбирать более высокую температуру экструзии. Однако для сплава 6063, когда общая температура экструзии превышает 540°C, механические свойства профиля больше не увеличиваются, а когда она ниже 480°C, прочность на разрыв может быть неудовлетворительной.
Если температура экструзии слишком высокая, из-за прилипания алюминия к форме на изделии появятся пузыри, трещины, поверхностные царапины и даже заусенцы. Поэтому для получения изделий с высоким качеством поверхности часто используют относительно низкие температуры экструзии.
Хорошее оборудование также является ключевым моментом для повышения эффективности производства экструзии алюминия, особенно трех основных частей: алюминиевого экструдера, печи для нагрева алюминиевого стержня и печи для нагрева пресс-формы. Кроме того, самое главное — иметь отличного оператора экструзии.
Термический анализ
Алюминиевые прутки и стержни перед экструзией необходимо предварительно нагреть, чтобы достичь температуры, близкой к температуре растворения, чтобы магний в алюминиевом стержне мог плавиться и равномерно течь в алюминиевом материале. Когда алюминиевый стержень помещается в экструдер, температура сильно не меняется.
Когда экструдер запускается, огромная толкающая сила экструдирующего стержня выталкивает размягченный алюминиевый материал из отверстия матрицы, что создает большое трение, которое преобразуется в температуру, так что температура экструдированного профиля превышает температуру растворения. В это время магний плавится и растекается, что крайне нестабильно.
При повышении температуры она не должна быть выше температуры солидуса, иначе алюминий тоже расплавится, и профиль не сможет сформироваться. Если взять в качестве примера сплав серии 6000, температура алюминиевого стержня должна поддерживаться в пределах 400–540°C, предпочтительно 470–500°C.
Если температура слишком высокая, это приведет к разрыву, если слишком низкая, скорость экструзии снизится, и большая часть трения, возникающего при экструзии, будет преобразована в тепло, вызывая повышение температуры. Повышение температуры пропорционально скорости экструзии и давлению экструзии.
Температуру на выходе следует поддерживать в пределах 550–575°С, по крайней мере, выше 500–530°С, иначе магний в алюминиевом сплаве не сможет расплавиться и повлиять на свойства металла. Но она не должна быть выше температуры солидуса, слишком высокая температура на выходе приведет к разрывам и ухудшит качество поверхности профиля.
Оптимальную температуру экструзии алюминиевого стержня следует регулировать в сочетании со скоростью экструзии так, чтобы разница температур экструзии не была ниже температуры сольвуса и не выше температуры солидуса. Разные сплавы имеют разную температуру растворения. Например, температура сольвуса сплава 6063 составляет 498°С, а сплава 6005 — 510°С.
Скорость трактора
Скорость трактора является важным показателем эффективности производства. Однако различные профили, формы, сплавы, размеры и т. д. могут влиять на скорость трактора, что нельзя обобщать. Современные западные заводы по производству экструзионного профиля могут развивать скорость трактора 80 метров в минуту.
Скорость экструзионного стержня является еще одним важным показателем производительности. Она измеряется в миллиметрах в минуту, и при изучении эффективности производства скорость экструзионного стержня часто более надежна, чем скорость трактора.
Температура пресс-формы очень важна для качества экструдированных профилей. Перед экструзией температуру формы следует поддерживать на уровне около 426°C, иначе она легко засорится или даже повредит форму. Целью закалки является «заморозка» легирующего элемента магния, стабилизация нестабильных атомов магния и предотвращение их оседания, чтобы сохранить прочность профиля.
Три основных метода закалки включают в себя: воздушное охлаждение, охлаждение водяным туманом, охлаждение резервуара с водой. Тип используемой закалки зависит от скорости экструзии, толщины и требуемых физических свойств профиля, особенно требований к прочности. Тип сплава является исчерпывающим показателем твердости и упругих свойств сплава. Типы алюминиевых сплавов подробно определены Американской алюминиевой ассоциацией, и существует пять основных состояний:
F означает «как сфабриковано».
О означает «отожженные изделия».
T означает, что он прошел «термическую обработку».
W означает, что материал подвергся термообработке на твердый раствор.
H относится к нетермообрабатываемым сплавам, которые подвергаются «холодной обработке» или «деформационному упрочнению».
Температура и время — два показателя, требующие строгого контроля искусственного старения. В печи искусственного старения каждая часть температуры должна быть одинаковой. Хотя низкотемпературное старение может улучшить прочность профилей, необходимое время должно соответственно увеличиться. Чтобы добиться наилучших физических свойств металла, необходимо выбрать соответствующий алюминиевый сплав и его оптимальную форму, использовать соответствующий режим закалки, контролировать соответствующую температуру и время старения для повышения выхода годных. Выход является еще одним важным показателем производства. эффективность. Достичь 100% выхода теоретически невозможно, так как комли будут срезать материал из-за защемлений тракторов и носилок.
Под редакцией Мэй Цзян из MAT Aluminium
Время публикации: 05 июня 2023 г.
