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熱處理對鋁合金型材的硬度的影響注意事項


來源:www.7683045.cn

     鋁合金型材的生產過程中需要通過熱處理設備來進行熱處理,以達到鋁合金型材所需要的硬度,如果處理不當,將會影響后期鋁型材散熱器的成品質量。因此,在操作過程中需要注意以下事項

       注意事項

    1、鋁型材時效爐溫的設定與控制:通常,時效爐溫與時效爐表顯溫度存在一定的誤差,設定表溫時要根據爐子的實際溫度來進行設定,并密切關注時效爐溫的波動情況。 
    2、鋁型材時效保溫:要嚴格按照工藝要求來進行時效,保溫時間要適當,防止欠時效或過時效而導致硬度不夠。 坯料裝框、裝爐
    3、鋁型材擠壓裝框不能過密,料與料之間要有間隔,特別是不通風的小料、厚料間隔更加要大些,管料與小料、板料合裝一框時,管料放下面這樣有利于時效循環送風。
    4、鋁型材裝爐前要將6系列的其它特殊合金與普通6063合金分開裝爐時效,由于生產的原因確實要同爐時效時,要取用特殊合金的工藝來進行時效。 
    擠壓生產出來的鋁型材,未經時效前硬度偏低,不能作為成品使用,因此,一般來說,都必須經過時效來提高強度。通常,時效可分為自然時效和人工時效兩種,目前6xxx鋁型材生產基本上還是以后者為主。
 

  粗晶環的分布規律是

    靠近擠壓筒壁的部分出現較厚粗晶環;模具工作帶磨擦阻力較大的部分具有較厚粗晶環;較厚粗晶環處的晶粒比較粗大。沿擠壓方向上的粗晶環厚度的分布規律是:頭部薄、尾部厚;嚴重時會在全斷面上出現粗晶組織。粗晶環的最大深度為:2.0-2.5mm。
  粗晶環的形成機理是[6]:粗晶環產生的部位常常是金屬材料承受劇烈附加剪切變形的部位。在軟鋁合金(如6063合金)空心、半空心型材的擠壓過程中,其外層晶粒承受較內部更加劇烈的附加剪切變形,且沿擠壓方向上尾部較頭部的要劇烈的得多,承受外摩擦強烈且摩擦時間長的部位的金屬附加剪切變形較大。其晶粒的破碎和晶格畸變的程度也比較劇烈。因此,該部位金屬處于熱力學不穩定狀態,界面能高,從而降低了該部位的再結晶溫度(這個溫差約為35℃),使晶粒形核長大的驅動力提高。同時由于劇烈摩擦部位金屬的溫度急劇升高,在風冷卻不及時或冷卻強度不足時,擠壓時析出的部分彌散質點(如MnAl6 CrAl7等)重新溶于固溶體α-Al內,阻礙再結晶的條件消失,也使再結晶溫度下降,再結晶形核、長大的驅動力提高。
  由此可見:當6063鋁合金擠壓溫度偏高,擠壓速度過快,模具局部工作帶過長,使合金型材流出模孔溫度偏高而又未及時風冷至250℃以下時,就易發生局部的靜態再結晶及再結晶晶粒的聚集長大,這就產生了粗晶環。
  粗晶環的存在,為“閃爍花紋”的形成創造了組織上的客觀條件。

    預防措施

  由于“閃爍花紋”缺陷的存在,造成大量工藝廢品,給企業生產經營帶來重大損失。因此,必須針對具體成因而采取具體的預防措施,防止這種表面缺陷的產生。
  ①根據擠壓材表面有無粗晶環及粗晶的大小,在生產工藝規程規定的范圍內,調整生產工藝控制參數,盡量減小粗晶環對氧化材表面質量的影響。
  ②選擇性能優良的堿蝕添加劑。當堿蝕液中[Zn2+]偏高時,應及時向槽液中補加過量NaS或多硫化鈉。
  ③根據下列處于工作溫度下的電離平衡方程式:Zn2++2OH-Zn(OH)22H++Zn,為了抑制Zn2+的不良影響,可以增大游離NaOH的濃度,從而降低Zn2+的濃度,從而使wZn2+<3×10-6。或者采用先排放一部分舊槽液,再補充相當量的新槽液,亦可使得wZn2+<3×10-6。
  ④依據國際GB3190-82之規定,從企業生產的實際出發,制定一個適合本企業情況的6063鋁合金成分的企業標準。嚴格控制Si、Fe、Mg、Zn的含量,要求Si的含量相對于wMg∶wSi=1.73∶1所要求的含Si量過剩,但過剩量不大于0.20%;wZn2+≤0.050%;要進行鑄錠的均化退火處理,消除偏析現象。
  ⑤調整模具結構,減小局部的劇烈摩擦縮短相應部位工作帶的長度,加大空刀斜度或保證工作帶平面與空刀斜面結合處的高度差不小于0.5mm,調整分流孔的布置或第一分流比K1的大小及模橋斷面下端的形狀尺寸,減小兩股金屬在焊和室上部相遇時的相對摩擦力。
  ⑥調整鑄,錠擠壓筒等的加熱溫度,擠壓溫度和擠壓速度的控制參數,嚴格控制淬火冷卻工藝,避免靜態再結晶的發生。

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