Die Haltezeit von Aluminium-Strangpressprofilen wird hauptsächlich durch die Mischkristallrate der verstärkten Phase bestimmt. Die Mischkristallrate der verstärkten Phase hängt von der Abschrecktemperatur, der Art der Legierung, dem Zustand, der Querschnittsgröße des Aluminiumprofils, den Heizbedingungen, dem Medium und der Anzahl der Ofenbeladungsfaktoren ab.
Steigt die allgemeine Abschrecktemperatur nach oben, verkürzt sich die Haltezeit von Aluminium entsprechend. Nach dem Hochtemperatur-Extrudieren ist der Verformungsgrad größer und die Haltezeit kürzer. Bei vorgeglühten Aluminiumprofilen ist die Auflösungsrate der Verstärkungsphase langsamer, da sie sich langsam abscheidet und gröber ist. Dadurch verlängert sich die Haltezeit entsprechend.
Die Haltezeit von in Heißluft erhitzten Aluminiumprofilen unterscheidet sich deutlich von der in Salzbädern, und die Heizzeit in Salzbädern ist deutlich kürzer. Die meisten industriellen Aluminiumprofile oder -stangen werden in vertikalen Luftabschrecköfen erhitzt. Die Haltezeit wird berechnet, wenn die Metalloberflächentemperatur oder die Ofentemperatur die untere Grenze der Abschrecktemperatur erreicht. Tabelle 1 listet die Heiz- und Haltezeiten von Aluminiumprofilen und -stangen unterschiedlicher Größe in einem vertikalen Luftabschreckofen auf.
Tabelle 2 zeigt die Heiz- und Haltezeit von Rohren mit unterschiedlichen Wandstärken im vertikalen Luftabschreckofen. Die Haltezeit der Abschreckwärme muss sicherstellen, dass die Verstärkungsphase vollständig aufgelöst ist, um den maximalen Verstärkungseffekt zu erzielen. Die Heizzeit sollte jedoch nicht zu lang sein, da dies in einigen Fällen die Leistung des Profils beeinträchtigen kann.
Viele industriell wärmebehandelte Aluminiumprofile wie 2A12, 7A04 und andere hochfeste Profile können im Gegensatz zu Architektur-Aluminiumprofilen wie der Legierung 6063 nicht an der Luft abgeschreckt werden. Eine geringe Abkühlgeschwindigkeit kann die Ausfällung von Verstärkungsphasen verhindern. Sie werden aus dem Abschreckofen entnommen, in den Abschreckwasserbehälter überführt und nur wenige Sekunden an der Luft abgekühlt. Es kommt zur Ausfällung von Verstärkungsphasen, was den Verstärkungseffekt beeinträchtigt. Tabelle 3 listet die Auswirkungen unterschiedlicher Transferzeiten der Legierung 7A04 auf die mechanischen Eigenschaften nach dem Abschrecken auf.
(Tabelle 3 – Einfluss der Abschrecktransferzeit der Legierung 7A04 auf die mechanischen Eigenschaften von Aluminiumprofilen)
Daher ist die Abschrecktransferzeit einer der Prozessparameter, die beim Abschrecken von Aluminiumprofilen angegeben werden müssen. Das heißt, die Übertragung der Aluminiumprofile vom Abschreckofen zum Abschreckmedium muss innerhalb der angegebenen maximalen Transferzeit, der sogenannten maximal zulässigen Transferzeit oder Abschreckverzögerungszeit, abgeschlossen sein. Diese Zeit hängt von der Zusammensetzung der Legierung, der Form des Profils und dem Automatisierungsgrad des Anlagenbetriebs ab. Wenn es die Bedingungen erlauben, ist die Abschrecktransferzeit umso besser, je kürzer sie ist. Die allgemeinen Prozessvorschriften: Die Transferzeit kleiner Profile sollte 20 s nicht überschreiten, die großer oder chargenweise abgeschreckter Aluminiumprofile 40 s nicht; für superharte Profile wie 7A04 sollte die Transferzeit 15 s nicht überschreiten.
Herausgegeben von May Jiang von MAT Aluminum
Veröffentlichungszeit: 21. Oktober 2023
