铝合金固熔炉的铸造性能是什么?
铸造铝合金是用途最广泛的铸造合金之一,通常认为其铸造性能最好。铝可采用多种常用铸造方法进行铸造,而且利用金属模或安装在自动机械上的模具可实现大批量,低成本铸件的成产。铝合金固熔炉也可采用砂型铸造,壳型铸造,离心铸造,熔模铸造,实型铸造以及石膏型铸造等方法进行铸造生产,可一模单件或多件。
铝合金制成后的产品如:铝轮毂、铝管、铝板、铝铸件等它的硬度很差,为了提高产品的硬度必须要对产品进行热处理(淬火)也称为固溶处理。热处理的设备叫淬火炉,因淬火转移时间要快,一般大家都采用立式的炉型,固称为:铝合金立式淬火炉
铝合金淬火炉结构简介
铝合金淬火炉主要由加热炉体、提升机构、装料小车、移动式淬火水槽和淬火料架、温度动作控制等部份组成。立式方形(或圆形)炉体旁边装有起重机,通过链条和挂钩可将料筐上下吊至。炉体由型钢焊接成的支架支起,底部有电动操作的炉门小车,位于炉体底部的支架两侧装由2根轨道,炉门小车可沿轨道前后、上下移动。炉体最下方(地平)也装由2根轨道,小车载有淬火水槽和料筐。生产时,将小车推移至炉体正下方,打开炉门,放下链条及挂钩将料筐吊入炉膛,关闭炉门后进行加热。淬火时,打开炉门,放下链条,将料筐(工件)淬入水中。
主要用于铝轮毂、铝铸件及各种铝合金标准件的快速固溶处理,恒温时间结束后,工件的转移速度10秒以内。
1、炉体:是该炉的核心体,它由炉壳、炉衬、加热元件、炉门及传动机构等部件组成。炉壳采用钢板和型钢焊接而成,炉顶部份为活动式。炉衬材料采用全硅酸铝耐火纤维,具有节能效果好、升温快、炉温均匀性好等特点。
2、加热元件:(材质0Cr25Al5)呈螺旋形辐射状,合理分配安装在有效加热区炉膛四周的挂砖上。
3、炉盖:设计在炉体底部,通过炉盖传动机构及压紧装置将炉盖开启和关闭及移动。提升机构采用卷扬机结构。
4、淬火槽:主要由一个上料工位和一只水槽组成。淬火槽设置在炉的中下方(地下水泥槽),槽内设置有加热系统、淬火介质循环冷却装置,并由中央控制柜统一控制,安全可靠。
5、控温方式:控温热电偶和智能数显控仪表、可控硅和过零触发系统、电加热元件组成闭环控制系统,将炉内可分为几个控温区,自动控制炉内各区的温度,并保持全炉膛内温度均匀一致。
6、仪表控温系统:本炉配有新型炉温自动控制仪表系统,采用日本进口岛电智能型温控仪表,温控仪可根据设置的工艺曲线分别设定升温速度、保温温度和保温精度,实现升温斜率、保温温度、保温时间的自动调节控制,提高了控制水平和控温精度。这种控制方式使供给的热量与工件的吸热相适应,更趋合理,节约了能源。温控系统还具有超温声、光报警功能。
7、温度记录:温度记录采用一台上海大华园图温度记录仪,分度号为K,记录炉膛温度,热电偶为镍铬-镍硅。炉膛测温补偿导线由仪表柜接至炉体热电偶内。
8、安全措施:设有超温报警装置,各区电热元件设置电流表、电压表及电热元件通断指示,具有通电联锁保护和安全接地措施,保证使用安全。
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铝合金时效炉是铝合金铸件固溶处理后的时效热处理之用,用于消除铝合金材料经初加工后预热的专用设备。目的用于减少铝合金材料的应力集中、减少铝合金材料的变形,额定温度:600℃
1、炉衬;采用全纤维结构,提高炉体保温性能,节约能源,降低生产成本;
2、循环装置;电炉设有热风循环装置,提高炉温均匀度;他能使炉内热风自上而下的流动并通过四侧的导流通道经过加热元件向上,再经顶部的导流套汇集至轴流风机,使炉内热风不断进行循环。
3、炉门;炉门为侧开式,单开门或双开门操作方便;
4、装料小车;装料小车由电动和手动两种。
铝合金固溶(淬火)炉主要用于铝铸件、铝管、铝棒及各种铝合金标准件的快速固溶淬火处理。铝合金固溶淬火炉主要由加热炉体、立式支架、提升机构、装料小车、移动式淬火水槽和淬火料架、温度动作控制等部份组成。恒温时间结束后,工件的下水转移速度10秒以内即刻完成。
1、炉体;是圆筒型,改变了以前方型结构达到风循环无死角,更提高了温度的均匀性。
2、炉衬;由两部份组成,炉体部份采用超轻质节能砖和硅酸铝纤维板组成的复合型结构。炉顶部份为活动式,采用优质硅酸铝针刺毡作为保温材料,该结构设计合理,具有保温性能好,炉壁温升低,节能降耗等特点。
3、循环装置;使炉内温度均匀性能够满足淬火工艺要求,在炉体的顶部还设置一台强力离心风扇,离心风扇在炉内导流系统的作用下能够有效地将热气流循环。
铝合金的时效硬化是一个相当复杂的过程,它不仅决定于合金的组成、时效工艺,还取决于合金在生产过程中缩造成的缺陷,特别是空位、位错的数量和分布等。目前普遍认为时效硬化是溶质原子偏聚形成硬化区的结果。铝合金在淬火加热时,合金中形成了空位,在淬火时,由于冷却快,这些空位来不及移出,便被“固定”在晶体内。这些在过饱和铝合金固溶炉体内的空位大多与溶质原子结合在一起。由于过饱和固溶体处于不稳定状态,必然向平衡状态转变,空位的存在,加速了溶质原子的扩散速度,因而加速了溶质原子的偏聚。硬化区的大小和数量取决于淬火温度与淬火冷却速度。淬火温度越高,空位浓度越大,硬化区的数量也就越多,硬化区的尺寸减小。淬火冷却速度越大,固溶体内所固定的空位越多,有利于增加硬化区的数量,减小硬化区的尺寸。沉淀硬化合金系的一个基本特征是随温度而变化的平衡固溶度,即随温度增加固溶度增加,大多数可热处理强化的的铝合金都符合这一条件。影响时效的因素1.从淬火到人工时效之间停留时间的影响研究发现,某些铝合金如Al-Mg-Si系合金在室温停留后再进行人工时效,合金的强度指标达不到最大值,而塑性有所上升。如ZL101铸造铝合金,淬火后在室温下停留一天后再进行人工时效,强度极限较淬火后立即时效的要低10~20Mpa,但塑性要比立刻进行时效的铝合金有所提高。2.合金化学成分的影响一种合金能否通过时效强化,首先取决于组成合金的元素能否溶解于固溶体以及固溶度随温度变化的程度。如硅、锰在铝中的固溶度比较小,铝合金固熔炉且随温度变化不大,而镁、锌虽然在铝基固溶体中有较大的固溶度,但它们与铝形成的化合物的结构与基体差异不大,强化效果甚微。因此,二元铝-硅、铝-锰、铝-镁、铝-锌通常都不采用时效强化处理。而有些二元合金,如铝-铜合金,及三元合金或多元合金,如铝-镁-硅、铝-铜-镁-硅合金等,它们在热处理过程中有溶解度和固态相变,则可通过热处理进行强化。
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将铝合金在535±5℃保温5.5±0.5个小时,然后在80±10℃的水中淬火,淬火时间不能低于5min。
再在165±5℃的低温炉中时效4±0.5个小时。出来后硬度一般达到HB80-90,延伸率大于8%,抗拉强度250MPa以上。
技术问题主要是保温问题,一定要按工艺执行,还有从高温炉到下水淬火要尽量快,否则就会影响固熔效果,影响热处理效果!
根据组成合金的元素数目的多少,有二元合金、三元合金和多元合金之分;根据合金结构的不同,又可以分成以下三种基本类型:
(1)共熔混合物。当共熔混合物凝固时,各组分分别结晶而成的合金,如铋镉合金。铋镉合金最低熔化温度是413 K,在此温度时,铋镉共熔混合物中含镉40%,含铋60%。
(2)固溶体。各组分形成固溶体的合金。固溶体是指溶质原子溶入溶剂的晶格中,而仍保持溶剂晶格类型的一种金属晶体。有的固溶体合金是在溶剂金属的晶格结点上,一部分溶剂原子被溶质原子所置换而形成的,例如,铜和金的合金;有的固溶体合金是由溶质原子分布在溶剂晶格的间隙中而形成的。
(3)金属互化物。各组分相互形成化合物的合金。
一般说来,合金的熔点都低于组成它任何一种成分金属的熔点。例如,用作电源保险丝的武德合金,熔点只有67 ℃,比组成它的四种金属的熔点都低。合金的硬度一般都比组成它的各成分金属的硬度大。例如,青铜的硬度比铜、锡大,生铁的硬度比纯铁大等。合金的导电性和导热性都比纯金属差。有些合金在化学性质方面也有很大的改变。例如铁很容易生锈,如果在普通钢里加入约15%的铬和约0.5%的镍,就成为耐酸、碱等腐蚀的不锈钢。
“齐”也是合金的意思。含汞的合金常叫做汞齐。例如钠汞齐是钠和汞组成的合金,锌汞齐是锌和汞组成的合金。
2、淬火温度525~ 540℃,保温时间由于你的产品最厚处大概20mm所以到温保温时间90~110分钟。
3、淬火:明显感觉到你的水温偏高,特别注意从炉子转移到淬火槽的时间越短越好,并且应该上下活动增加冷却能力,减少水汽泡附着在零件上而导致硬度不均或者有软点。你应该增加水的循环,最好让零件冷却到室温再从水里拿出来,标志就是零件出水时,表面的水已经不明显蒸发掉。
4、人工时效温度200 ℃保温8 小时,温度160 ℃保温时间12 小时。这里所说的保温时间是指炉子仪表到温开始计算的保温时间。