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擠壓鋁型材的冷卻處理
許多熱處理強(qiáng)化鋁合金擠壓型材的冷卻速度可以不必考慮,因?yàn)樗鼈冊(cè)跀D壓過(guò)程中不能實(shí)行在線淬火,需要在專用淬火爐中重新加熱淬火和時(shí)效,才能獲得較高的力學(xué)性能;而Al-Mg-Si系的鋁型材如6063、6063A和6005A合金,熱擠壓后較低的冷卻速度即可阻止合金強(qiáng)化相Mg2Si的析出,相當(dāng)于淬火;如Mg2Si含量為0.8%的6063合金,從454℃冷卻到204℃的臨界冷卻溫度范圍內(nèi),最小冷卻速度為38℃/min即可獲得淬火效果;下表中列出了不同Mg2Si含量時(shí)的最小冷卻速度參考值;
Mg2Si含量/%
|
0.27
|
0.8
|
1.1
|
1.2
|
1.4
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相應(yīng)固相線溫度/℃
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300
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454
|
505
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520
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530
|
最小冷卻速度/℃·min^-1
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-
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38
|
47
|
56
|
65
|
由表中可知:6063系列鋁型材擠壓后的冷卻速度只要大于65℃/min,即可獲得淬火效果(稱風(fēng)冷淬火也稱在線淬火);實(shí)際上6063系列鋁型材中Mg2Si含量大多在0.8%~1.1%之間,風(fēng)冷的速度大于55℃就可獲得淬火效應(yīng);
由于鋁型材的熱容量較大,要使冷卻速度大于上述數(shù)值,需要在擠壓機(jī)的出料臺(tái)上方安裝4~12臺(tái)冷卻風(fēng)機(jī),以與地面垂直成30~60度角順著擠壓方向?qū)χX型材吹風(fēng);由于擠壓速度較快,鋁型材很快就通過(guò)出料臺(tái),因此還要在出料臺(tái)或冷床底下安裝10~30臺(tái)小型風(fēng)扇進(jìn)行補(bǔ)充冷卻;以促使鋁型材迅速冷卻,在拉伸矯直前使鋁型材冷卻到60℃以下,從而獲得較好的淬火效果;
由于合金不同、要求的狀態(tài)不同、鋁型材的大小、壁厚不同,要求的冷卻速度也不同;因此,在出料臺(tái)上方除安裝一定的冷卻風(fēng)機(jī)外,還應(yīng)安裝噴霧或噴水裝置,以調(diào)整鋁型材流出后不同的冷卻速度,滿足不同合金、不同狀態(tài)對(duì)型材組織性能的要求;
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