Il tempo di mantenimento dei profili estrusi in alluminio è determinato principalmente dalla velocità di dissoluzione solida della fase rinforzata. La velocità di dissoluzione solida della fase rinforzata è correlata alla temperatura di tempra, alla natura della lega, allo stato, alle dimensioni della sezione del profilo in alluminio, alle condizioni di riscaldamento, al mezzo e al numero di fattori di carico del forno.
Quando la temperatura di tempra generale è inclinata verso il limite superiore, il tempo di mantenimento dell'alluminio si riduce di conseguenza; dopo l'estrusione ad alta temperatura, il grado di deformazione è maggiore e il tempo di mantenimento si riduce. Per il profilo in alluminio prericotto, poiché la fase di rinforzo precipita lentamente e risulta più grossolana, la velocità di dissoluzione della fase di rinforzo è più lenta, quindi il tempo di mantenimento è corrispondentemente più lungo.
Il tempo di mantenimento dei profili in alluminio riscaldati in aria calda è molto diverso da quello dei bagni di sale, e il tempo di riscaldamento in questi ultimi è molto più breve. La maggior parte dei profili o barre in alluminio industriali utilizza forni di tempra ad aria verticale e il tempo di mantenimento viene calcolato quando la temperatura superficiale del metallo o la temperatura del forno raggiunge il limite inferiore della temperatura di tempra. La Tabella 1 elenca i tempi di riscaldamento e mantenimento di profili e barre in alluminio di diverse dimensioni in un forno di tempra ad aria verticale.
La Tabella 2 mostra i tempi di riscaldamento e mantenimento di tubi con diversi spessori di parete nel forno di tempra verticale ad aria. Il tempo di mantenimento del calore di tempra deve garantire che la fase di rinforzo si dissolva completamente per ottenere il massimo effetto di rinforzo, ma il tempo di riscaldamento non deve essere troppo lungo, poiché in alcuni casi potrebbe ridurre le prestazioni del profilo.
Molti profili in alluminio trattati termicamente a livello industriale, come 2A12, 7A04 e altri profili ad alta resistenza, non possono essere temprati in aria come i profili in alluminio per uso architettonico, come la lega 6063. Pertanto, una bassa velocità di raffreddamento può impedire la precipitazione delle fasi di rinforzo. I profili vengono estratti dal forno di tempra, trasferiti nella vasca di raffreddamento e raffreddati in aria per pochi secondi. Si verificherà la precipitazione delle fasi di rinforzo, che influirà sull'effetto di rinforzo. La Tabella 3 elenca gli effetti dei diversi tempi di trasferimento della lega 7A04 sulle proprietà meccaniche dopo la tempra.
(Tabella 3 – Effetto del tempo di trasferimento della tempra della lega 7A04 sulle proprietà meccaniche dei profili in alluminio)
Pertanto, il tempo di trasferimento di tempra è uno dei parametri di processo che devono essere specificati nel processo di tempra dei profili in alluminio, ovvero il trasferimento dei profili in alluminio dal forno di tempra al mezzo di tempra deve essere completato entro il tempo massimo di trasferimento specificato, chiamato tempo di trasferimento massimo consentito o tempo di ritardo di tempra. Questo tempo è correlato alla composizione della lega, alla forma del profilo e al grado di automazione del funzionamento dell'apparecchiatura. Se le condizioni lo consentono, più breve è il tempo di trasferimento di tempra, meglio è. Le norme generali di processo: il tempo di trasferimento per i profili di piccole dimensioni non deve superare i 20 secondi, i profili in alluminio di grandi dimensioni o temprati in lotti non devono superare i 40 secondi; per i profili superduri come il 7A04, il tempo di trasferimento non deve superare i 15 secondi.
A cura di May Jiang di MAT Aluminum
Data di pubblicazione: 21 ottobre 2023
