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铝合金型材挤压温度的确定
艾普斯 丨 2017.07.17 丨 1999
铝合金型材挤压温度包括铸锭温度、挤压筒温度和模具温度。它们对铝型材产品的组织、性能、表面质量、尺寸公差、工模具寿命、生产效率以及能源消耗都具有很大影响。因此,应严格控制挤压温度。
合理的温度范围,应当使材料具有最好的塑性、较低的变形抗力以及保证铝型材产品能获得均匀良好的组织结构和力学性能。
1:铸锭加热温度。铝型材挤压温度的下限是以能够挤动铸锭为限,上限是以稍低于铝合金型材低熔点共晶熔化温度为限。
(1)铝及不可热处理强化合金随着挤压温度的升高,晶粒逐渐变大。抗拉强度、屈服强度和硬度下降,伸长率增大。当温度升到500℃以上时,伸长率开始下降,这是晶粒过分长大所致。
(2)热处理可强化且具有明显挤压效应的铝型材,通常随着挤压温度的升高,其力学性能也相应明显提高;对挤压效应不明显的铝型材,如锻件用铝型材,挤压温度对铝合金型材的
产品性能影响不大,一般不控制挤压温度。但在使用温度较高时,为了保证耐热性,提高其再结晶温度,应采用较高的挤压温度。
2:铝型材挤压温度对表面质量、尺寸公差、工具寿命及能量消耗的影响:铝型材挤压温度高时,模具工作带易黏金属,使铝型材表面不光滑,出现麻面,并降低铝合金型材的表面质量和尺寸精度。随着铝型材挤压温度的不断提高,挤压速度逐渐下降,造成生产效率降低。同时,挤压设备的控制鞥、电动。
(2)使铝型材具有较高的塑性,以便采用较高的速度挤压而不产生裂纹。
(3)挤压金属的变形抗力尽可能小,以便采用大的挤压系数和较长的铸锭时,挤压力不至于超过挤压机的能力或损坏挤压工具。
(4)在确定挤压温度上限时,还有一个挤压过程中存在的不可忽略的因素:变形热和摩擦热。在挤压过程中挤压机主柱塞所做的功,除了部分使铝型材产品成形外,很大一部分以变形热的形式释放出来转变为热量,从而进一步提高了变形区内金属的温度,这种现象成为变形热效应。摩擦热包括模具孔部分和挤压筒部分,其中挤压筒部分热量战有较大比例。变形热和摩擦热所产生的热量与铸锭长度成正比。其中大小一般用温升来衡量,即变形后的温度比变形前升了多少摄氏度。温升的大小与合金本身的变形温度、变形程度、变形速度、铸锭长短、摩擦系数、热量散失条件等因素有关。
一般来说,挤压软合金时,由于变形速度快,温升值为50-100℃;硬合金由于挤压速度较慢,变形热量三逸较多,温升较低,温升值为20-50摄氏度。
注定加热时,不允许过烧。在铝型材挤压变形过程中,铝合金温度不应超过过烧温度,即实际挤压温度再加上变形热效应引起的温升,应低于铝型材过烧温度。这样,原则上把过烧温度减去最大升温就作为铝型材挤压温度的上限,而铸锭最高允许加热温度应低于过烧温度。
合理的温度范围,应当使材料具有最好的塑性、较低的变形抗力以及保证铝型材产品能获得均匀良好的组织结构和力学性能。
1:铸锭加热温度。铝型材挤压温度的下限是以能够挤动铸锭为限,上限是以稍低于铝合金型材低熔点共晶熔化温度为限。
(1)铝及不可热处理强化合金随着挤压温度的升高,晶粒逐渐变大。抗拉强度、屈服强度和硬度下降,伸长率增大。当温度升到500℃以上时,伸长率开始下降,这是晶粒过分长大所致。
(2)热处理可强化且具有明显挤压效应的铝型材,通常随着挤压温度的升高,其力学性能也相应明显提高;对挤压效应不明显的铝型材,如锻件用铝型材,挤压温度对铝合金型材的
产品性能影响不大,一般不控制挤压温度。但在使用温度较高时,为了保证耐热性,提高其再结晶温度,应采用较高的挤压温度。
2:铝型材挤压温度对表面质量、尺寸公差、工具寿命及能量消耗的影响:铝型材挤压温度高时,模具工作带易黏金属,使铝型材表面不光滑,出现麻面,并降低铝合金型材的表面质量和尺寸精度。随着铝型材挤压温度的不断提高,挤压速度逐渐下降,造成生产效率降低。同时,挤压设备的控制鞥、电动。
3:合理的铝型材挤压温度范围应保证:
(1)铝型材产品的最终组织和性能,满足技术要求,应保证具有最高温度和最小的晶粒不均匀。(2)使铝型材具有较高的塑性,以便采用较高的速度挤压而不产生裂纹。
(3)挤压金属的变形抗力尽可能小,以便采用大的挤压系数和较长的铸锭时,挤压力不至于超过挤压机的能力或损坏挤压工具。
(4)在确定挤压温度上限时,还有一个挤压过程中存在的不可忽略的因素:变形热和摩擦热。在挤压过程中挤压机主柱塞所做的功,除了部分使铝型材产品成形外,很大一部分以变形热的形式释放出来转变为热量,从而进一步提高了变形区内金属的温度,这种现象成为变形热效应。摩擦热包括模具孔部分和挤压筒部分,其中挤压筒部分热量战有较大比例。变形热和摩擦热所产生的热量与铸锭长度成正比。其中大小一般用温升来衡量,即变形后的温度比变形前升了多少摄氏度。温升的大小与合金本身的变形温度、变形程度、变形速度、铸锭长短、摩擦系数、热量散失条件等因素有关。
一般来说,挤压软合金时,由于变形速度快,温升值为50-100℃;硬合金由于挤压速度较慢,变形热量三逸较多,温升较低,温升值为20-50摄氏度。
注定加热时,不允许过烧。在铝型材挤压变形过程中,铝合金温度不应超过过烧温度,即实际挤压温度再加上变形热效应引起的温升,应低于铝型材过烧温度。这样,原则上把过烧温度减去最大升温就作为铝型材挤压温度的上限,而铸锭最高允许加热温度应低于过烧温度。