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鋁型材擠壓產品的冷卻
鋁型材擠壓的冷卻:
許多熱處理強化鋁合金型材擠壓產品的冷卻速度可以不必考慮,因為它們在擠壓過程中不能進行在線淬火,需要在專用淬火爐中重新加熱淬火和時效,才能獲得較高的力學性能。而AL-Mg-Si系的鋁合金型材(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化相Mg?Si的析出,相當于淬火。如Mg?Si含量為0.8%的6063鋁合金型材,從454℃冷卻到204℃的臨界冷卻溫度范圍內,最小冷卻速度為38℃/min即可獲得淬火效果。表5-16列出了不同Mg?Si含量時的最小冷卻速度參考值。表5-16 6063合金不同Mg?Si含量的最小冷卻速度
Mg?Si含量(質量分數)/% 0.27 0.8 1.1 1.2 1.4
相應固相線溫度/℃ 300 154 505 520 530
最小冷卻速度/℃·min﹣1 38 47 56 65
由表5-16可知:6063鋁合金型材擠壓后的冷卻速度只要大于65℃/min,即可獲得淬火效果(稱風冷淬火或在線淬火)。實際上6063合金中Mg?Si含量大多為0.8%-1.1%,風冷的速度大于55℃/min就可獲得淬火效應。
鋁合金型材的熱容量較大,要使冷卻速度大于上述數值,需要在擠壓機的出料臺上方安裝6-15臺冷卻風機,以與地面垂直30°-60°角順著擠壓方向對著鋁型材擠壓產品吹風。由于擠壓速度較快,型材很快就通過出料臺,因此還要在出料臺或冷床底下安裝10-30臺小型風扇進行補充冷卻。以促使鋁型材擠壓產品迅速冷卻,在拉伸矯直前使鋁型材產品冷卻到60℃以下,從而獲得較好的淬火效果。
由于合金不同,要求的狀態不同,鋁型材產品的大小、壁厚不同,要求的冷卻速度也不同。因此,在出料臺上方除安裝一定的冷卻風機外,還應安裝噴霧或噴水裝置,以調整鋁型材流出后不同的冷卻速度,滿足不同合金、不同狀態對產品組織性能的要求。對于壁厚較大(大于4mm)的6063T5、T6型材和6061、6082、6005A等T6型材,則應安裝精密水霧氣淬火裝置,才能獲得T6狀態的工業鋁型材。