يُحدَّد زمن تماسك مقاطع الألمنيوم المبثوقة بشكل رئيسي بمعدل ذوبان الطور المُقوَّى. ويرتبط هذا المعدل بدرجة حرارة التبريد، وطبيعة السبيكة، وحالتها، وحجم مقطعها، وظروف التسخين، والوسط المستخدم، وعدد عوامل تحميل الفرن.
عندما تكون درجة حرارة التبريد العامة مرتفعة، يقل زمن تماسك الألمنيوم تبعًا لذلك؛ وبعد البثق بدرجة حرارة عالية، تزداد درجة التشوه، ويقل زمن التماسك. أما بالنسبة لمقاطع الألمنيوم المُلبَّدة مسبقًا، فإن ترسب مرحلة التقوية يكون بطيئًا وخشنًا، مما يؤدي إلى بطء معدل ذوبانها، وبالتالي يطول زمن التماسك تبعًا لذلك.
يختلف زمن تماسك مقاطع الألومنيوم المُسخّنة في الهواء الساخن اختلافًا كبيرًا عن زمن تماسكها في حمامات الملح، ويكون زمن التسخين في حمامات الملح أقصر بكثير. تستخدم معظم مقاطع أو قضبان الألومنيوم الصناعية أفران إخماد هوائي رأسية، ويُحسب زمن التماسك عندما تصل درجة حرارة سطح المعدن أو درجة حرارة الفرن إلى الحد الأدنى لدرجة حرارة الإخماد. يسرد الجدول 1 أزمنة التسخين والتماسك لمقاطع وقضبان الألومنيوم بأحجام مختلفة في فرن إخماد هوائي رأسي.
يوضح الجدول 2 زمن تسخين وثبات الأنابيب ذات سماكات جدران مختلفة في فرن التبريد الهوائي الرأسي. يجب أن يضمن زمن ثبات حرارة التبريد ذوبان مرحلة التقوية بالكامل لتحقيق أقصى تأثير تقوية، ولكن يجب ألا يكون زمن التسخين طويلاً جدًا، لأنه قد يؤثر سلبًا على أداء المقطع.
العديد من مقاطع الألمنيوم الصناعية المعالجة حرارياً، مثل 2A12 و7A04 وغيرها من المقاطع عالية القوة، لا يمكن تبريدها في الهواء، كما هو الحال في مقاطع الألمنيوم المعمارية مثل سبيكة 6063. أي أن معدل تبريد منخفض يمنع ترسب مراحل التقوية. عند إخراجها من فرن التبريد الحراري، تُنقل إلى خزان ماء التبريد، وتُبرّد في الهواء لبضع ثوانٍ فقط، مما يؤدي إلى ترسب مراحل التقوية، مما يؤثر على تأثير التقوية. يوضح الجدول 3 تأثير أوقات نقل سبيكة 7A04 المختلفة على الخواص الميكانيكية بعد التبريد.
(الجدول 3 - تأثير زمن نقل إخماد سبيكة 7A04 على الخواص الميكانيكية لمقاطع الألومنيوم)
لذلك، فإن وقت نقل التبريد هو أحد معلمات العملية التي يجب تحديدها في عملية تبريد مقاطع الألومنيوم، أي أنه يجب إكمال نقل مقاطع الألومنيوم من فرن التبريد إلى وسط التبريد في غضون الحد الأقصى لوقت النقل المحدد، والذي يسمى الحد الأقصى لوقت النقل المسموح به أو وقت تأخير التبريد. يرتبط هذا الوقت بتركيب السبيكة وشكل المقطع ودرجة أتمتة تشغيل المعدات. إذا سمحت الظروف، فكلما كان وقت نقل التبريد أقصر، كان ذلك أفضل. لوائح العملية العامة: يجب ألا يتجاوز وقت نقل المقاطع الصغيرة 20 ثانية، ويجب ألا يتجاوز مقاطع الألومنيوم الكبيرة أو المبردة على دفعات 40 ثانية؛ بالنسبة للمقاطع فائقة الصلابة مثل 7A04، يجب ألا يتجاوز وقت النقل 15 ثانية.
تم تحريره بواسطة ماي جيانج من MAT Aluminum
وقت النشر: ٢١ أكتوبر ٢٠٢٣
