HU177294B - Method for extruding high-strength aluminium alloys - Google Patents

Method for extruding high-strength aluminium alloys Download PDF

Info

Publication number
HU177294B
HU177294B HU78CE1175A HUCE001175A HU177294B HU 177294 B HU177294 B HU 177294B HU 78CE1175 A HU78CE1175 A HU 78CE1175A HU CE001175 A HUCE001175 A HU CE001175A HU 177294 B HU177294 B HU 177294B
Authority
HU
Hungary
Prior art keywords
extrusion
temperature
lubricant
process according
cooling
Prior art date
Application number
HU78CE1175A
Other languages
Hungarian (hu)
Inventor
Michel Denoux
Richard Deschamps
Francis Guitton
Jean-Mary Wattier
Original Assignee
Cegedur
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Cegedur filed Critical Cegedur
Publication of HU177294B publication Critical patent/HU177294B/en

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21CMANUFACTURE OF METAL SHEETS, WIRE, RODS, TUBES OR PROFILES, OTHERWISE THAN BY ROLLING; AUXILIARY OPERATIONS USED IN CONNECTION WITH METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL
    • B21C23/00Extruding metal; Impact extrusion
    • B21C23/002Extruding materials of special alloys so far as the composition of the alloy requires or permits special extruding methods of sequences
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22FCHANGING THE PHYSICAL STRUCTURE OF NON-FERROUS METALS AND NON-FERROUS ALLOYS
    • C22F1/00Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working
    • C22F1/04Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working of aluminium or alloys based thereon
    • C22F1/053Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working of aluminium or alloys based thereon of alloys with zinc as the next major constituent
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22FCHANGING THE PHYSICAL STRUCTURE OF NON-FERROUS METALS AND NON-FERROUS ALLOYS
    • C22F1/00Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working
    • C22F1/04Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working of aluminium or alloys based thereon
    • C22F1/057Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working of aluminium or alloys based thereon of alloys with copper as the next major constituent

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Extrusion Of Metal (AREA)
  • Glass Compositions (AREA)
  • Lubricants (AREA)
  • Heat Treatment Of Nonferrous Metals Or Alloys (AREA)
  • Metal Extraction Processes (AREA)
  • Forging (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)

Description

A találmány tárgya eljárás nagyszilárdságú alumínium ötvözetek extrudálására. tüskök, csövek és különböző profilok gyártásához.The present invention relates to a process for extruding high-strength aluminum alloys. for the production of mandrels, tubes and various profiles.

Általában nagyszilárdságú alumínium ötvözeteknek azokat az ötvözeteket nevezzük, amelyek hegesztés és hőkezelés után legalább 35 kg/mm- szilárdsággal rendelkeznek. A nagyszilárdságú alumínium ötvözetekhez tartoznak az Al-Cu-Mg Ötvözetek, amelyek legalább 3 % rezet és legalább 0,5 % magnéziumot tartalmaznak. Ugyancsak a nagyszilárdságú ötvözetek közé tartoznak az Al-Zn-Mg- i Cu ötvözetek.Generally, high-strength aluminum alloys are those alloys which have a strength of at least 35 kg / mm after welding and heat treatment. High-strength aluminum alloys include Al-Cu-Mg Alloys containing at least 3% copper and at least 0.5% magnesium. High-strength alloys also include Al-Zn-Mg-Cu alloys.

A nagyszilárdságú alumínium ötvözetek betétben történő extrudálása általában viszonylag kis sebességgel történik. Az extrudálási sebesség 2 és 8 m/perc között van. az extrudálási arány pedig általában nem haladja meg a 40 I értéket. Ha ennél a sajtolási technológiánál nagy sebességet és/vagy nagy extrudálási arányt alkalmazunk, a sajtoló szerszámot elhagyó termék hőmérséklete olyan magas lesz, hogy a felületen repedések, illetve túlhevítés által okozott felületi hibák, beégések jelennek meg. 2Extrusion of high-strength aluminum alloys in the insert generally occurs at relatively low speeds. The extrusion speed is between 2 and 8 m / min. and the extrusion rate generally does not exceed 40 liters. When using high speed and / or high extrusion rates with this extrusion technology, the temperature of the product leaving the extrusion die will be so high that surface defects or burns appear on the surface due to cracks or overheating. 2

Bizonyos nagy szilárdságú alumínium ötvözeteket a sajtolás után közvetlenül le kell hűteni. Ez azt jelenti, hogy a sajtoló szerszámot elhagyó termék közvetlenül a hűtőközegbe kerül. Ilyenkora sajtolási sebesség általában kisebb, mint azoknál a technológiáknál, amelyekben nem alkal- 2 maznak az extrudálás után közvetlenül hűtéstCertain high-strength aluminum alloys should be cooled immediately after extrusion. This means that the product leaving the extruder is directly into the refrigerant. In this case, the pressing speed is generally lower than in technologies where no immediate cooling is applied after extrusion.

Ha azextrudált ötvözet szilárd oldatot alkot, pontosan kell szabályozni azt a hőmérsékletet, amelyen az anyag elhagyja a sajtoló szerszámot. Ez a hőmérséklet a szilárd oldat keletkezésének hőmérséklete és a túlhevítés hőmérsék- 3i léte között kell legyen. A szilárd oldat képződés hőmérsékleténél a kijöveteli hőmérséklet nyilvánvalóan azért kell magasabb legyen, hogy a szilárd oldat képződés teljes mértékben akadálytalanul lejátszódhassék. a túlhevítés hő5 mérsékleténél viszont azért kell kisebb legyen, hogy a repedések és felületi hibák létrejöttét el lehessen kerülni. Ezért az extrudálás kiindulási hőmérséklete rendszerint meglehetősen közel van a szilárd oldat képződés hőmérsékletéhez. hogy a tuskóban ne léphessen fel kiválási folyamat. 0 amely a szilárd oldat létrejöttét akadályozná. Másfelől az extrudálási sebességet is csökkenteni kell, egyrészt a tulhevülésésaz ezzel járó repedések, illetve beégések elkerülése érdekében, másrészt mert a szerszámból történő kiáramláskor fellépő hőmérséklet kisebb sebességek esetén job5 bán megközelíti a szilárd oldat képződés hőmérsékletéi, A hőmérséklet megválasztásakor arra is figyelemmel kell lenni, hogy megakadályozzuk ti metastabil vagy nem metastabil eutektikumok részleges egyesülését.If the extruded alloy forms a solid solution, the temperature at which the material exits the die should be precisely controlled. This temperature should be between the temperature at which the solid solution is formed and the temperature of superheat. The temperature at which the solid solution is formed must obviously be higher than the exit temperature so that the solid solution can be completely unhindered. however, it should be lower than the superheat temperature to avoid the formation of cracks and surface defects. Therefore, the initial extrusion temperature is usually quite close to the solid solution formation temperature. so that the logging process does not occur. 0 which would prevent the formation of a solid solution. On the one hand, the extrusion rate must also be reduced, on the one hand, in order to avoid frostbite and consequent cracks or burns, and, on the other hand, because the temperature exiting the tool at lower speeds approximates the solid solution formation temperature. preventing partial association of metastable or non-metastable eutectics.

A fenti hőmérsékleti tartomány betartása mára s/oká) sós 10—25 nyújtási aránynál is meglehetősen nehéz, és ez a nehézség a nyújtási arány növelésével tovább fokozódik.Compliance with the above temperature range is now quite difficult even with a stretch ratio of 10 to 25 s / s, and this difficulty is exacerbated by increasing the stretch ratio.

Tovább növeli a pontos hőmérséklet tartomány betartását a sajtoló szerszámban fellépő súrlódó erők hőtermelő hatása is.The heat-producing effect of frictional forces in the extrusion tool further increases compliance with the exact temperature range.

' A fenti tények ismeretében számos eljárást dolgoztak ki az extrudálási sebesség növelésére. Ismert olyan megoldás, amelynél a sajtolási sebesség növelését a recipiensben lévő anyag és a szerszám közötti súrlódás csökkentésével oldják meg. A súrlódás csökkentését különböző kenőanya1 gokkal lehet elvégezni.In view of the above facts, several methods have been developed to increase the extrusion rate. It is known to increase the compression rate by reducing friction between the material in the recipient and the tool. Friction reduction can be accomplished with different lubricants.

Az extrudálás során alkalmazhatók hagyományos kenőanyagok, például valamely kenőzsír, amely molibdénbiszulfidot és/vagy grafitot tartalmaz. A kenőanyag alkalmazása esetén természetesen nagy gondot kell fordítani arra. hogy az mindig a kiáramló ötvözet és a szerszám anyaga között legyen.Conventional lubricants such as grease containing molybdenum bisulfide and / or graphite may be used in the extrusion. Of course, great care must be taken when using the lubricant. so that it is always between the outgoing alloy and the tool material.

Alkalmaznak bizonyos esetekben üveget, illetve üvegszerű anyagot kenőanyagként. Ezen anyagok viszkozitása 400 és 650 C között 103—104 poise. Ezek a kenőanyagok általában P,O5, B.O,. K,O, Na.O tartalmú keverékek, amelyek lOÖm/perces, vagy akár azt meghaladó extrudálási sebességet tesznek lehetővé. Mindazonáltal ez a megoldás még iparilag széles körben nem került alkalmazásra.In some cases, glass or glass-like materials are used as lubricants. These materials have a viscosity in the range of 400 to 650 ° C in the range of 10 3 to 10 4 poise. These lubricants are generally P, O 5 , BO ,. Mixtures containing K, O, Na.O and capable of producing extrusion rates equal to or greater than 10 µm / min. However, this solution has not yet been widely used in industry.

A jelen találmánnyal az ismertetett hátrányok kiküszöbölése és olyan eljárás kidolgozása a célunk, amellyel jó fizikai és mechanikai tulajdonságokkal, valamint kiváló felületi minőséggel rendelkező nagyszilárdságú alumínium ötvözet gyártmányok extrudálhatók.The object of the present invention is to overcome the drawbacks described and to provide a process for extruding high-strength aluminum alloy articles with good physical and mechanical properties and excellent surface quality.

A kitűzött feladatot a találmány szerint úgy oldjuk meg, hogy a nagyszilárdságú alumínium ötvözetek sajtolásakor az extrudálást kenőanyag alkalmazása mellett legalább 15 m/perc, előnyösen legalább 30 m/perc sebességgel végezzük, az extrudálást az ötvözet szolidus hőmérséklete alatt 50 és 180 C között végezzük oly módon, hogy a szerszámot elhagyó anyag hőmérséklete a szilárd oldat képződés minimális hőmérséklete (Tm) és a szolidus hőmérséklet (Ts) között legyen és az anyag lehűtését ismert módon, az adott ötvözetre vonatkozó előírások szerint végezzük.SUMMARY OF THE INVENTION The object of the present invention is to extrude extruded high-strength aluminum alloys at a lubrication speed of at least 15 m / min, preferably at least 30 m / min, at 50 to 180 ° C under solid alloy temperature. such that the temperature of the material leaving the mold is between the minimum solid formation temperature (Tm) and the solid temperature (Ts) and is cooled in a known manner according to the specifications for the particular alloy.

A szerszámot elhagyó anyag hőmérséklete célszerűen Tm és (Ts—30) C között van.The temperature of the material leaving the tool is preferably between Tm and (Ts-30) C.

A találmány szerinti eljárással lehetővé válik nagyszilárdságú alumínium ötvözetek 30 m/percnél nagyobb sebességgel történő extrudálása 20 és 200 extrudálási arány mellett.The process of the present invention enables high-strength aluminum alloys to be extruded at speeds greater than 30 m / min at 20 and 200 extrusion rates.

Találmányunk alapja az a felismerés, hogy bizonyos feltételek betartása mellett az extrudálás után közvetlenül végzett hűtés alkalmazása esetén is elvégezhető az extrudálás viszonylag nagy sebességgel és nagy nyújtási aránnyal. A viszonylag nagy extrudálási sebesség — bizonyos értékek felett — kedvezően befolyásolja a kívánt hőmérséklet tartomány elérését.The present invention is based on the discovery that, under certain conditions, extrusion can be carried out at relatively high speeds and at high stretch ratios, even if cooling is performed directly after extrusion. Relatively high extrusion rates, above certain values, favorably achieve the desired temperature range.

A találmány szerinti eljárás során a hűtést közvetlenül a szerszám elhagyása után lehet végezni, tehát nem szükséges az anyagot a hűtés előtt ismét megfelelő hőmérsékletre hevíteni. A hűtési sebesség azonos lehet az adott ötvözet extrudálásánál általánosan alkalmazott hűtési sebességgel. Az extrudált anyag hőmérséklete még bizonyos idő elteltével sem esik a kritikus hőmérséklet, azaz azon hőmérséklet alá. ahol kiválások jelennek meg és megzavarják a szilárd oldat képződést. Ez a hőmérséklet a 2017 A és 2030 jelű ötvözetek esetében körülbelül 450 C -on van.In the process according to the invention, cooling can be carried out immediately after leaving the tool, so that it is not necessary to reheat the material to a suitable temperature before cooling. The cooling rate may be the same as the cooling rate generally used for the extrusion of a given alloy. Even after a certain time, the temperature of the extruded material does not fall below the critical temperature, i. E. where precipitates appear and interfere with solid solution formation. This temperature is approximately 450 ° C for 2017 A and 2030 alloys.

Az alábbi táblázatban bizonyos nagyszilárdságú alumínium ötvözetek Ts szolidus hőmérsékletét és Tm minimális szilárd oldat képződési hőmérsékletét adjuk meg.The table below gives the solid temperature T s and the minimum solid formation temperature T m of certain high-strength aluminum alloys.

Ötvözet Alloy T, C T, C i„,c i "c 2014 2014 535 535 490 490 2017 A 2017 A 535 535 490 490 2024 2024 515 515 480 480 2030 2030 530 530 490 490 7075 7075 535 535 450 450

A megadott hőmérsékletek természetesen az adott ötvözet pontos összetételétől függenek. A 2000-es szériába tartozó ötvözetek összetétele általában a következő:The temperatures indicated depend, of course, on the exact composition of the particular alloy. The alloys of the 2000 series are generally composed as follows:

Cu 3.5-5 s“/„Cu 3.5-5 s /

Mg 0.4 1 s1’,,Mg 0.4 1 s 1 ',,

Si maximum 1,2 s;, adott esetben Pb 0,3—1.4 s%, a maradék alumínium és a szokásos szennyezők. Tartalmazhatnak az ötvözetek ezen kívül még másodlagos adalékanyagokat is. például vasat, krómot, titánt vagy mangánt a szokásos mennyiségekben. Az ilyen összetételű nagyszilárdságú alumínium ötvözetek extrudálási hőmérséklete általában 350 és 480 C között van. az anyag pedig 480 és 530 C közötti hőmérsékleten, előnyösen 480 és 500 C közötti hőmérsékleten hagyja el a szerszámot.Si is a maximum of 1.2 s; optionally Pb is 0.3-1.4 s%, the remaining aluminum and common impurities. The alloys may also contain secondary additives. such as iron, chromium, titanium or manganese in conventional amounts. High-strength aluminum alloys of this composition generally have an extrusion temperature of 350 to 480 ° C. and the material leaves the tool at temperatures between 480 and 530 C, preferably between 480 and 500 C.

A találmány szerinti eljárással az a hőmérséklet, amelyen az anyag a szerszámot elhagyja, megfelelően szabályozható, minthogy a szokatlanul nagy extrudálási sebesség és/vagy a súrlódás csökkentett mértéke kvázi adiabatikus körülményeket biztosít. Ily módon az extrudált termék teljes hosszában, az elülső egészen rövid szakasz kivételével az anyag hőmérséklet változása nem haladja meg a 10 C -ot. Az extrudált anyag kicsiny elülső részét az exlrudálás után el lehet távolítani.The temperature at which the material leaves the tool is suitably controlled by the process of the present invention, since the unusually high extrusion rate and / or reduced friction provides quasi-adiabatic conditions. In this way, the change in temperature of the material throughout the entire length of the extruded product, except for the very short front, does not exceed 10 ° C. The small front portion of the extruded material may be removed after extrusion.

Az eljárás másik alapvető előnye, hogy az extrudálási idő rendkívül rövid, általában 30 mp-nél, sőt többnyire 20 mp-nél is rövidebb, a szokásos extrudálási hosszak esetében.Another fundamental advantage of the process is that the extrusion time is extremely short, generally less than 30 seconds, and even more often than 20 seconds, at conventional extrusion lengths.

A rendkívül rövid extrudálási idő lehetővé teszi, hogy a kenés a szokásosnál egyenletesebb legyen az extrudált termék elejétől végéig. Ennek következtében a termék felületi minősége rendkívül jó.Extremely short extrusion time allows lubrication to be smoother than usual from start to finish of the extruded product. As a result, the surface quality of the product is extremely good.

Általában célszerű, ha az extrudált anyagot nem közvetlenül a szerszámból történő kijövetel után vezetjük a hűtőközegbe. Ha az extrudálás és a hűtés között bizonyos szünetet iktatunk be, mód van a szilárd oldat képződés teljes lejátszódására. A kívánatos szünet általában 15—90 mp, pontos nagyságát két alapvető tényező határozza meg. Az egyik az az igény, hogy az anyag minél tovább maradjon a szilárd oldat képződés hőmérséklet tartományában és így minél jobb metallurgiai tulajdonságokkal rendelkezzen. A másik pedig az, hogy ne élje el a kiválás hőmérséklet tartományát, minthogy a kiválások megindulása az anyag mechanikai tulajdonságait rontja és érzékennyé teszi az ötvözetet a kristályközi korrózióra.In general, it is preferable that the extruded material is not introduced into the refrigerant immediately after it leaves the die. By providing a pause between extrusion and cooling, solid solution formation is allowed to occur completely. The desired pause is usually 15 to 90 seconds, the exact size being determined by two basic factors. One is the need for the material to remain as long as possible within the temperature range of solid solution formation and thus to have the best metallurgical properties. The other is not to live within the temperature range of the precipitation, since the onset of precipitation degrades the mechanical properties of the material and makes the alloy susceptible to intergranular corrosion.

A találmány szerinti eljárás egy célszerű foganatosítási módja szerint a préstuskót az extrudálás előtt homogenizáljuk. Ezzel javítjuk a felületi minőséget és könnyebbé tesszük az alakítást. A homogenizálás hőmérséklete célszerűen 480—520 C', időtartama 1—24 óra.According to a preferred embodiment of the process according to the invention, the press ingot is homogenized before extrusion. This improves the surface quality and makes shaping easier. The temperature of the homogenization is preferably 480-520 C 'for 1-24 hours.

Általában előnyös, ha a tüsköt az extrudálás előtt a szilárd oldat képződés hőmérsékletének közvetlen közeiére hevítjük, akkor is, ha ez némileg meghaladja az extrudálási hőmérsékletet. Ez a hőmérsékletkülönbség mintegy 2θ C vagy annál valamivel több is lehet. Ebben az esetben a tuskót gyorsan kell lehűteni, 3 percnél, sőt előnyösen l percnél kevesebb idő alatt. A hűtés végezhető például hűtőközeg fúvókák segítségével, oly módon, hogy a repedések elkerülhetők legyenek. Ez a technológiai lépés az oldódást elősegíti és elkerülhetővé teszi kiválások létrejöttét az extrudálás során. Az extrudálás alatt keletkező hő elősegíti a szerszámból történő kijövetel után igen rövid idő alatt lejátszódó oldódást.In general, it is preferred that the mandrel is heated to near the solid solution formation temperature prior to extrusion, even if it is slightly above the extrusion temperature. This temperature difference can be about 2θ C or slightly more. In this case, the billet should be cooled rapidly, in less than 3 minutes, and preferably less than 1 minute. Cooling can be effected, for example, by means of refrigerant nozzles, so that cracks are avoided. This technological step facilitates dissolution and prevents the formation of precipitates during extrusion. The heat generated during extrusion promotes dissolution in a very short period of time after leaving the tool.

A találmány szerinti eljárás során tetszőleges kenőanyag és kenési technológia alkalmazható, függetlenül az extru' dálás sebességétől és a nyújtási aránytól. A hidrosztatikus extrudálást is a kenőanyaggal végzett extrudálásokhoz soroljuk.Any lubricant and lubrication technology may be used in the process of the invention, regardless of extrusion rate and stretch ratio. Hydrostatic extrusion is also classified as lubricant extrusion.

Rendkívül előnyös az eljárás alkalmazása során olyan kenőanyag alkalmazása, amely a hűtőközegben oldódik. Ez lehetővé teszi, hogy a hűtést és a kenőanyag ehávolilását egy lépésben végezzük, még a sajtolás során.It is highly advantageous to use a lubricant which is soluble in the refrigerant during the process. This allows cooling and lubricant removal in one step, even during extrusion.

Ha például kenőanyagként P2OS + P-.O3 + K2O+Na2O tartalmú közeget alkalmazunk, ez vízben vagy legalább 80 „ vizet tartalmazó közegben jól oldódik. Ha tehát a hűtést vízzel vagy legalább 80 vizet és különböző hűtő adalékanyagokat tartalmazó közeggel végezzük, a kenőanyag a hűtés során eltávolítható a termékről.For example, when used as a lubricant, a medium containing P 2 O S + P-.O 3 + K 2 O + Na 2 O is well soluble in water or in a medium containing at least 80% water. Thus, when cooling with water or a medium containing at least 80 water and various cooling additives, the lubricant can be removed from the product during cooling.

Magát a hűtést tetszőleges módon végezhetjük, például hűtőközeg szóró fúvókák vagy hűtőközegbe történő bemerítés útján.The cooling itself may be carried out in any manner, for example by spraying refrigerant nozzles or immersion in refrigerant.

A találmány további részleteit kiviteli példák segítségével ismertetjük.Further details of the invention will be described by way of exemplary embodiments.

1. PéldaExample 1

Préstuskókat készítettünk 2017 A és 2030 jelű nagyszilárdságú alumínium ötvözetekből. A tuskók átmérője 100 mm volt. A préstuskókat 500 C -on 6 órán át homogenizáltuk, majd levegőn hűtöttük minden külön kezelés nélkül.We produced press ingots from high-strength aluminum alloys 2017 A and 2030. The logs were 100 mm in diameter. The press ingots were homogenized at 500 ° C for 6 hours and then cooled in air without any separate treatment.

A megfelelő méretre vágott tuskókat extrudálás előtt 400 C -ra hevítettük és 5 percig tartottuk ezen a hőmérsékleten. Az extrudálást kenőanyag alkalmazásával végeztük és a tüskökből 22 mm-es átmérőjű rudakat sajtoltunk 70 m perc sebességgel. A nyújtási arány 22 volt. Az extrudálás 15 mp-ig tartott.The appropriate cut logs were heated to 400 ° C before extrusion and held at this temperature for 5 minutes. Extrusion was performed using a lubricant and rods 22 mm in diameter were extruded from the mandrels at a speed of 70 m min. The stretch ratio was 22. The extrusion took 15 seconds.

Az anyag a szerszámból 490 és 500 C közötti hőmérsékleten került ki mindkét ötvözet esetén. Ez a hőmérsék5 let tartomány az extrudált rúd teljes hosszára érvényes volt.The material was removed from the tool at temperatures between 490 and 500 ° C for both alloys. This temperature range was valid for the entire length of the extruded rod.

Az extrudálás utáni hűtést többféle változatban végeztük.Post-extrusion cooling was carried out in several variants.

Az első változat szerint a hűtést közvetlenül az extrudá0 lás után végeztük, a második változat szerint az extrudálás és a hűtés között 45 tnp-es szünetet tartottunk, a harmadik változat szerint pedig 90 mp telt el az extrudálás és a hűtés között.In the first variant, cooling was performed immediately after extrusion, in the second variant, there was a 45 second interval between extrusion and cooling, and in the third variant, 90 seconds elapsed between extrusion and cooling.

A hűtés után a rudakat még 3%-nyi értékkel nyújtot5 tűk. igy átmérőjük 21,7 mm lett és szilárdsági állapotuk a szabvány szerinti T3 kategóriába esett.After cooling, the rods were stretched with 3% more needles. Thus, they had a diameter of 21.7 mm and a solid state of T3 grade.

A találmány szerint ily módon extrudált anyagokból mintadarabokat készítettünk és azokat összehasonlítottuk az ugyanilyen ötvözetekből a hagyományos technológiá) val készített anyagokkal. A hagyományos technológiát a következőképpen végeztük:In accordance with the present invention, samples of extruded materials were prepared and compared with materials made from the same alloys using conventional technology. The traditional technology was done as follows:

homogenizálás 500 C -on — betétben történőextrudálás 350 C -on és 4 5 m/perc sebességgelhomogenization at 500 ° C - extrusion in a cartridge at 350 ° C and 4 5 m / min

- nyújtás mintegy 30,, értékkel szilárd oldat beállító hőkezelés 490 C -on 30 pemgstretching at about 30, solid solution setting heat treatment at 490 C for 30 pemg

- hűtés vízben és ~ egyengetés.- cooling in water and straightening.

Az összehasonlító vizsgálatok eredményeit a következő táblázatban foglaljuk össze.The results of the comparative studies are summarized in the following table.

Ötvözet Alloy Extrudálás extrusion Az extrudálás és hűtés között eltelt idő Between extrusion and cooling elapsed time folyási határ RO.2-MPa flow limit RO.2-MPa Mechanikai Szakító szilárdság Rm-MPa Mechanical Tensile strength Rm-MPa tulajdonságok Nyúlás A5 - Properties Strain A5 - kenőanyaggal lubricant 0 0 286 286 393 393 12 12 2017 A 2017 A kenőanyaggal lubricant 45 s 45 sec 307 307 416 416 16 16 kenőanyaggal lubricant 00 s 00s 287 287 392 392 13.2 13.2 betétben deposit ? 69 ? 69 kenőanyaggal lubricant 0 0 348 348 445 445 12 12 2030 2030 kenőanyaggal lubricant 45 s 45 sec 338 338 440 440 14.5 14.5 kenőanyaggal lubricant Ott S There S 341 341 443 443 13.6 13.6 betétben deposit 374 374 448 448 16.7 16.7

A táblázatból látható, hogy a találmány szerint extrudált anyagok minősége lényegében azonos a hagyományos módon gyártott anyagokéval, függetlenül attól, hogy grafit vagy molibdénszulfid tartalmú, illetve üvegszerű kenőanyaggal végeztük a kenést, és hogy a/ egyengetés mindössze a 3„-os nyújtással történt.From the table it can be seen that the quality of the extruded materials according to the invention is essentially the same as that of the conventionally produced materials, irrespective of whether they were lubricated with graphite or molybdenum sulphide or glass-like lubricants and that the straightening was only done at 3 ".

A próbadarabokat korrózió vizsgálatnak is alávetettük. A próbadarabok közül mindössze azok mutattak némi korróziót, amelyeknél az extrudálás és a hűtés között 90 mp telt el. Ennek a magyarázata az, hogy az anyag az AlCu-Mo ötvözet kiválási hőmérséklet tartományába (körülbelül 400 C ) került.The specimens were also subjected to corrosion testing. Of the test specimens, only those exhibiting some corrosion were 90 seconds between extrusion and cooling. This is because the material is in the AlCu-Mo alloy's precipitation temperature range (about 400 ° C).

Kifáradási vizsgálatokat is végeztünk forgó-hajlító berendezésben. Ebben a tekintetben sem találtunk különbséget a hagyományos technológiával és a találmány szerint készített anyagnál.Fatigue tests were also performed in a rotary bending machine. In this respect, no difference was found between conventional technology and the material according to the invention.

A találmány szerinti eljárással gyárott termékek mechanikai tulajdonságai mindig a szabvány által előírt határo55 kon belül voltak. Mindazonáltal a 2017 A jelű ötvözet mechanikai tulajdonságai némileg gyengébbek a szilárd oldat képző hőkezeléssel előállított termékeknél, különösen amikor a nyújtás a szakítószilárdság határán volt.The mechanical properties of the products produced by the process of the invention have always been within the limits prescribed by the standard. However, the mechanical properties of the 2017 A alloy are slightly lower than those produced by solid-solution heat treatment, especially when the tensile strength was in the range of tensile strength.

Látható, hogy a legnagyobb nyújtási értékeket annál a technológiánál lehetett elérni, amelyben az extrudálás és a hűtés között 45 mp telt el. Ennyi idő alatt az anyag kb. 450It can be seen that the highest stretching values were achieved with the technology in which 45 seconds elapsed between extrusion and cooling. During this time, the material is approx. 450

C -ra hűl le, azaz épp hogy eléri a kiválási hőmérséklet tartomány határát. Ez tehát az az időtartam, amely a leginkább lehetővé teszi a szilárd oldat teljes kialakulását.It cools to C, which is just below the cut-off temperature range. Thus, it is the time that most allows the solid solution to develop completely.

anélkül, hogy a kiválás megindulna.without separation.

2. PéldaExample 2

800 mm átmérőjű tuskókat készítettünk 2017 A és 2030 jelű ötvözetekből. A tuskókat 500 Cl!-on 6 órán át homogenizáltuk, majd levegőn hütöttük őket különleges kezelés nélkül.800 mm diameter billets were made from 2017 A and 2030 alloys. The stumps are 500 C l! The mixture was homogenized for 6 hours and then cooled in air without special treatment.

A megfelelő méretre vágott préstuskókat az extrudálás előtt 490 C'-ra hevítettük és fél óráig tartottuk ezen a hőmérsékleten. Az extrudálás megkezdése előtt a préstuskókat 1 perc alatt 400 C hőmérsékletre hűtöttük, majd az extrudálást elvégeztük 70 m/perc sebességgel, az első példában ismertetett körülmények között. A kapott termék átmérője 22 mm volt és az extrudálást kenőanyag alkalmazásával végeztük. Az anyag a présszerszámból 490 és 500 C' közötti hőmérsékleten lépett ki. A hűtést vízzel végeztük, közvetlenül az extrudálás után. A rudakat végül 3%-os nyújtással egyengettük.The appropriate sized press ingots were heated to 490 ° C prior to extrusion and maintained at this temperature for half an hour. Before starting the extrusion, the press ingots were cooled to 400 ° C for 1 minute and then extruded at 70 m / min under the conditions described in the first example. The resulting product was 22 mm in diameter and extruded using a lubricant. The material exited the die at temperatures between 490 and 500 ° C. Cooling was performed with water immediately after extrusion. The bars were finally trimmed with a stretch of 3%.

Az ily módon nyert rudak méretszórása azonos volt á hagyományos módon készített rudakéval, mechanikai tulajdonságai pedig az alábbiak voltak.The bars obtained in this way had the same standard dispersion as the bars manufactured in the conventional manner and had the following mechanical properties.

Ötvözet R 0.2 - MPa Rm - MPa A 2017 407 536 15.5Alloy R 0.2 - MPa Rm - MPa A 2017 407 536 15.5

2030 396 500 162030 396 500 16

Az eredmények összehasonlításából látható, hogy az így gyártott rudak mechanikai tulajdonságai lényegesen jobbak. mint az első példában bemutatottaké. Ez nyilvánvalóan az extrudálás előtt végzett előzetes hőkezelés eredménye.Comparison of the results shows that the bars produced in this way have significantly better mechanical properties. as in the first example. This is obviously the result of pretreatment prior to extrusion.

3. Példa x 20mm-es négyzetes keresztmetszetű rudakat extrudálunk 2030 jelű ötvözetből készített 145 mm átmérőjű préstuskókból, az alábbi technológiai paraméterekkel:Example 3 x 20mm square rods are extruded from 145mm diameter die castings made of 2030 alloy with the following technological parameters:

- nyújtási arány 44stretch ratio

- extrudálás kenőanyag alkalmazásával- extrusion using lubricant

- hőkezelés 410 C°-on- heat treatment at 410 ° C

- extrudálási sebesség 50 m/percextrusion speed 50 m / min

- az extrudálás ideje 20 mpextrusion time 20 sec

- vízben történő hűtés 30 mp-el az extrudálás után.- cooling in water 30 seconds after extrusion.

A termék méretszórása és felületi minősége olyan volt, hogy 3<ll-os nyújtással végzett egyengetés elegendő volt a szabványos értékek betartásához. A késztermék mechanikai tulajdonságai az alábbiak voltak:The size and surface quality of the product were such that straightening at 3 < RTIgt; ll < /RTI> was sufficient to comply with standard values. The mechanical properties of the finished product were as follows:

R 0,2 ==404 MPa Rm = 491 Mpa A, = 14,8 % ·R 0.2 == 404 MPa Rm = 491 MPa A, = 14.8% ·

A példából jól látható, hogy a találmány szerinti eljárással nem csupán körkeresztmetszetű termékek, hanem egyéb profilok is jó minőségben előállíthatok.It is clear from the example that not only circular products, but also other profiles can be produced in good quality by the process according to the invention.

4. PéldaExample 4

145 mm átmérőjű, 2030 jelű ötvözetből készített préstuskókat homogenizáltunk, majd levegőn hűtöttünk. A megfelelő méretre vágotfpréstuskókat 370 C'-on hőkezeltűk és ezen a hőmérsékleten extrudáltuk grafit tartalmú kenőanyag alkalmazása mellett. Az extrudálás sebessége 100 m/perc volt, az extrudált rúd 12 mm átmérőjű volt. Az anyag 510 C -on jött ki a présszerszámból és ez a hőmérséklet állandó maradt az extrudálás 30 mp-e során. A hűtést az extrudálás után 20 mp-el végeztük. A terméket145 mm diameter press ingots made of 2030 alloy were homogenized and then air-cooled. Cutting presses of suitable size were heat treated at 370 C 'and extruded at this temperature using graphite-containing lubricant. The extrusion rate was 100 m / min and the extruded bar was 12 mm in diameter. The material came out of the die at 510 C and this temperature remained constant during the 30 seconds of extrusion. Cooling was performed 20 seconds after extrusion. The product

3/,,-os nyújtással 11,8 mm átmérőjűre egyengettük. A rúd méretszórása megegyezett a hagyományos termékével.We stretched it to a diameter of 11.8 mm with a stretch of 3 µm. The rod has the same standard dispersion as the conventional product.

A rúd mechanikai tulajdonságai az alábbiak voltak:The mechanical properties of the rod were as follows:

R 0,2 = 339 MPaR 0.2 = 339 MPa

Rm = 444 MPa A. = 14.,Rm = 444 MPa A. = 14.,

Ezek a mechanikai tulajdonságok szintén azonos nagyságrendűek a többi példában bemutatottakkal.These mechanical properties are also of the same order of magnitude as those shown in the other examples.

Szabadalmi igénypontokPatent claims

Claims (8)

Szabadalmi igénypontokPatent claims 1. Eljárás nagyszilárdságú alumínium ötvözetek extrudálására 20—200 értékű nyúlási arány mellett, azzal jellemezve, hogy — az extrudálást kenőanyag alkalmazása mellett, legalább 15 m/perc, előnyösen legalább 30 m/perc sebességgel végezzük, — az extrudálát az ötvözet szolidus hőmérséklete alatt 50 és 180 C között végezzük oly módon, hogy a szerszámot elhagyó anyag hőmérséklete a szilárd oldat képződés minimális hőmérséklete (Tm) és a szolidus hőmérséklet (Ts) között, előnyösen Tm és (Ts - 30) C° között legyen és — az anyag lehűtését ismert módon, az adott ötvözetre vonatkozó előírások szerint végezzük.A process for extruding high-strength aluminum alloys at an elongation ratio of 20 to 200, characterized in that - extruding is carried out using a lubricant at a speed of at least 15 m / min, preferably at least 30 m / min, between 180 ° C and 180 ° C so that the temperature of the material leaving the tool is between the minimum solid formation temperature (Tm) and the solid temperature (Ts), preferably between Tm and (Ts - 30) C °, and in accordance with the specifications for the particular alloy. 2. Az 1. igénypont szerinti eljárás foganatosítási módja, azzal jellemezve, hogy az extrudálást 30 mp-nél, előnyösen 20 mp-nél rövidebb ideig végezzük.A method according to claim 1, characterized in that the extrusion is carried out for less than 30 seconds, preferably less than 20 seconds. 3. Az 1. vagy 2. igénypont szerinti eljárás foganatosítási módja, azzal jellemezve, hogy a hűtést az extrudálás elvégzése után 15—90 mp-el kezdjük meg a kiválási hőmérséklet tartomány fölötti hőmérsékletről, előnyösen legalább 440 C -ról.Method of carrying out the process according to claim 1 or 2, characterized in that the cooling is started 15 to 90 seconds after the extrusion, at a temperature above the precipitation temperature range, preferably at least 440 ° C. 4. Az 1—3. igénypontok bármelyike szerinti eljárás foganatosítási módja, azzal jellemezve, hogy az extrudálás előtt a préstuskót legalább 20 C°-al az extrudálási hőmérséklet fölé hevítjük és úgy hűtjük le az extrudálási hőmérsékletre, hogy a hevítőkemencéből történő kivétel és az extrudálás megkezdése között 3 percnél kevesebb idő teljék el.4. A process according to any one of claims 1 to 6, wherein the extrudate is heated to a temperature of at least 20 ° C above the extrusion temperature before extrusion and cooled to an extrusion temperature such that less than 3 minutes elapse between extraction from the furnace and start of extrusion. a. 5. Az 1—4. igénypontok bármelyike szerinti eljárás foganatosítási módja, azzal jellemezve, hogy a hűtőközegben oldódó kenőanyagot alkalmazunk.5. A process according to any one of claims 1 to 4, wherein the refrigerant-soluble lubricant is used. 6. Az 5. igénypont szerinti eljárás foganatosítási módja, azzal jellemezve, hogy P,O5, Β,Ο,, K.O és Na,O tartalmú, vízben oldódó üvegszerű kenőanyagot alkalmazunk.6. The process according to claim 5, wherein the water-soluble glass-like lubricant containing P, O 5 , Β, Ο, KO and Na, O is used. 7. Az 1—6. igénypontok bármelyike szerinti eljárás foganatosítási módja 3,5—5 s% rezet, 0,4—1 s% magnéziumot, legfeljebb 1,2 s% szilíciumot és adott esetben 0,3 -1.4 s% ólmot, valamint a szokásos szennyezőket és/vagy járulékos vasat, mangánt, titánt vagy krómot tartalmazó alumínium ötvözet extrudálása esetén, azzal jellemezve, hogy az extrudálást 350—480 C hőmérsékleten végezzük és az anyagban a présszerszámból történő kiáramlásnál 480 — 530 C, előnyösen 480- 500 C hőmérsékletet biztosítunk.7. The process according to any one of claims 1 to 4, comprising 3.5 to 5% by weight of copper, 0.4 to 1% by weight of magnesium, up to 1.2% by weight of silicon and optionally 0.3 to 1.4% by weight of lead, and common impurities and / or in the case of extrusion of aluminum alloy containing iron, manganese, titanium or chromium, characterized in that the extrusion is carried out at a temperature of 350-480 ° C and a temperature of 480-530 ° C, preferably 480-500 ° C, is obtained. 8. A 7. igénypont szerinti eljárás foganatosítási módja, azzal jellemezve, hogy a préstuskót az extrudálás előtt 480—520 C°-on legfeljebb 1, napon át homogenizáljuk.8. The process of claim 7, wherein the extrudate is homogenized at 480-520 ° C for up to 1 day prior to extrusion.
HU78CE1175A 1977-07-29 1978-07-25 Method for extruding high-strength aluminium alloys HU177294B (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR7724130A FR2398558A1 (en) 1977-07-29 1977-07-29 HIGH-STRENGTH ALUMINUM ALLOY SPINNING PROCESS

Publications (1)

Publication Number Publication Date
HU177294B true HU177294B (en) 1981-09-28

Family

ID=9194263

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
HU78CE1175A HU177294B (en) 1977-07-29 1978-07-25 Method for extruding high-strength aluminium alloys

Country Status (23)

Country Link
EP (1) EP0000684B1 (en)
JP (1) JPS5426269A (en)
AR (1) AR215941A1 (en)
AT (1) AT359360B (en)
AU (1) AU526176B2 (en)
BE (1) BE869353A (en)
BR (1) BR7804889A (en)
CA (1) CA1058109A (en)
CH (1) CH627382A5 (en)
DE (1) DE2860131D1 (en)
DK (1) DK333178A (en)
ES (1) ES471988A1 (en)
FR (1) FR2398558A1 (en)
GR (1) GR63648B (en)
HU (1) HU177294B (en)
IE (1) IE47282B1 (en)
IL (1) IL55216A (en)
IT (1) IT1097393B (en)
LU (1) LU80055A1 (en)
MX (1) MX150361A (en)
NO (1) NO143785C (en)
OA (1) OA06012A (en)
YU (1) YU181478A (en)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5284327A (en) * 1992-04-29 1994-02-08 Aluminum Company Of America Extrusion quenching apparatus and related method
US5785776A (en) * 1996-06-06 1998-07-28 Reynolds Metals Company Method of improving the corrosion resistance of aluminum alloys and products therefrom
CN102909229A (en) * 2012-10-30 2013-02-06 浙江瑞金铜铝型材有限公司 Forming process of 7003 aluminum alloy sections
JP6195111B2 (en) * 2013-12-03 2017-09-13 住友電工焼結合金株式会社 Method for producing hollow extruded material

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB891678A (en) * 1959-03-17 1962-03-14 Reynolds Metals Co Extrusion and heat treatment of aluminum alloys
IT649896A (en) * 1961-05-13
FR1294030A (en) * 1961-07-04 1962-05-18 Aluminum Co Of America Process for the production of extruded articles which have been heated for solution and which are obtained from aluminum-based alloys
US3145842A (en) * 1962-05-17 1964-08-25 Nat Res Corp Process for the extrusion of fine wire
AU411718B2 (en) * 1965-11-30 1971-03-29 Olin Matherson Chemical Corporation Process and article
US3642542A (en) * 1970-02-25 1972-02-15 Olin Corp A process for preparing aluminum base alloys
FR2273077A1 (en) * 1974-05-31 1975-12-26 Cegedur Shock-resistant, deformable aluminium alloy extrusions - contg. silicon and magnesium and suitable for crash barriers and car bumpers

Also Published As

Publication number Publication date
EP0000684A1 (en) 1979-02-07
GR63648B (en) 1979-11-28
IE781513L (en) 1979-01-26
ATA548278A (en) 1980-03-15
IE47282B1 (en) 1984-02-08
JPS5426269A (en) 1979-02-27
IL55216A (en) 1981-07-31
FR2398558B1 (en) 1982-02-19
DE2860131D1 (en) 1980-12-11
CH627382A5 (en) 1982-01-15
YU181478A (en) 1982-06-30
AT359360B (en) 1980-11-10
IT1097393B (en) 1985-08-31
DK333178A (en) 1979-01-30
AU526176B2 (en) 1982-12-23
NO143785B (en) 1981-01-05
NO782585L (en) 1979-01-30
BE869353A (en) 1979-01-29
ES471988A1 (en) 1979-02-16
AU3840578A (en) 1980-01-31
LU80055A1 (en) 1979-05-15
CA1058109A (en) 1979-07-10
JPS5613529B2 (en) 1981-03-28
IT7826049A0 (en) 1978-07-25
AR215941A1 (en) 1979-11-15
FR2398558A1 (en) 1979-02-23
MX150361A (en) 1984-04-25
EP0000684B1 (en) 1980-09-03
OA06012A (en) 1981-06-30
NO143785C (en) 1981-04-15
BR7804889A (en) 1979-05-08
IL55216A0 (en) 1978-09-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
SU722494A3 (en) Method of production of semiproducts from high strength aluminum alloys
US3791876A (en) Method of making high strength aluminum alloy forgings and product produced thereby
CN108368571A (en) The method for producing the heat treatable aluminum alloy with improved mechanical performance
US6079477A (en) Semi-solid metal forming process
EP1649950A2 (en) Method for manufacturing copper alloys
CA1306928C (en) Method for producing an aluminum alloy
EP2274454A1 (en) Alloy composition and preparation thereof
US5123973A (en) Aluminum alloy extrusion and method of producing
US2249349A (en) Method of hot working an aluminum base alloy and product thereof
JP4332889B2 (en) Method for producing magnesium-based alloy compact
US4043023A (en) Method for making seamless pipe
GB1562624A (en) Homogenisation heat-treatment for aluminium-magnesium-silicon alloys
EP2012027A1 (en) Magnesium-based alloy screw and producing method thereof
HU177294B (en) Method for extruding high-strength aluminium alloys
US6630039B2 (en) Extrusion method utilizing maximum exit temperature from the die
CN113388793A (en) Production process of aluminum alloy gutter profile
US6113711A (en) Extrusion of aluminum-lithium alloys
EP1011897B1 (en) Semi-solid metal forming process
CN116213497A (en) Preparation method and application of aluminum alloy drawing material
US4066480A (en) Process for improving the hot workability of aluminum-magnesium alloys
KR820001150B1 (en) Method for extrusion
JPH1180876A (en) Production of aluminum-zinc-magnesium series aluminum alloy excellent in extrudability and the series aluminum alloy extruded material
US3331711A (en) Method of treating magnesium silicide alloys of aluminum
US4066476A (en) Duplex process for improving the hot workability of aluminum-magnesium alloys
JPH0418024B2 (en)