アルミニウム形材の焼入れ熱の保持時間と伝達時間の決定

アルミニウム押出形材の保持時間は主に強化相の固溶率によって決まります。強化相の固溶率は、焼入れ熱温度、合金の性質、状態、アルミニウム形材の断面サイズ、加熱条件、媒体、炉負荷係数の数に関係します。

一般的な焼入れ熱温度が上限に傾くと、アルミニウムの保持時間はそれに応じて短くなり、その分だけ保持時間が短くなります。高温押出後の変形度は大きくなり、保持時間は短くなります。プレアニールされたアルミニウムプロファイルの場合、強化相はゆっくりと析出し、粗くなるため、強化相の溶解速度が遅くなり、それに応じて保持時間も長くなります。

熱風中で加熱されたアルミニウム プロファイルの保持時間は、塩浴での保持時間とは大きく異なり、塩浴での加熱時間ははるかに短くなります。ほとんどの工業用アルミニウム形材や棒材には縦型空気焼入れ炉が使用されており、保持時間は金属表面温度または炉温度が焼入れ温度の下限に達したときに計算されます。表 1 に、縦型空気焼入れ炉でのさまざまなサイズのアルミニウム プロファイルおよびバーの加熱および保持時間を示します。

表2に肉厚の異なるパイプの縦型空気焼入れ炉での加熱保持時間を示します。最大の強化効果を得るには、焼き入れ熱の保持時間により強化相が完全に溶解する必要がありますが、加熱時間が長すぎてはなりません。場合によっては、プロファイルの性能が低下することがあります。

 2A12、7A04 やその他の高強度プロファイルなどの多くの工業用熱処理アルミニウム プロファイルは、6063 合金などの建築用アルミニウム プロファイルとは異なり、空気中で急冷することができません。つまり、冷却速度が小さいと強化相の析出を防ぐことができます。焼入れ加熱炉から取り出し、焼入れ水槽に移し、数秒間空冷すると強化相が析出し、強化効果に影響を及ぼします。表 3 に、7A04 合金のさまざまな転写時間の焼入れ後の機械的特性への影響を示します。