FI65030C - Foerfarande foer framstaellning av en aluminiumbaserad legeringsstaong - Google Patents
Foerfarande foer framstaellning av en aluminiumbaserad legeringsstaong Download PDFInfo
- Publication number
- FI65030C FI65030C FI791423A FI791423A FI65030C FI 65030 C FI65030 C FI 65030C FI 791423 A FI791423 A FI 791423A FI 791423 A FI791423 A FI 791423A FI 65030 C FI65030 C FI 65030C
- Authority
- FI
- Finland
- Prior art keywords
- rod
- ingot
- aluminum
- temperature
- alloy
- Prior art date
Links
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 title claims description 19
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims description 19
- 238000005266 casting Methods 0.000 claims description 26
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 25
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 claims description 22
- 239000000956 alloy Substances 0.000 claims description 22
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 13
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 12
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 12
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 10
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims description 8
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 claims description 7
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 7
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 238000005496 tempering Methods 0.000 claims description 7
- 238000005275 alloying Methods 0.000 claims description 4
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims description 4
- 229910002065 alloy metal Inorganic materials 0.000 claims 2
- 238000002844 melting Methods 0.000 claims 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 claims 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 claims 1
- 229910000838 Al alloy Inorganic materials 0.000 description 32
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 24
- 239000000047 product Substances 0.000 description 13
- 238000010791 quenching Methods 0.000 description 9
- 238000009749 continuous casting Methods 0.000 description 7
- YTHCQFKNFVSQBC-UHFFFAOYSA-N magnesium silicide Chemical compound [Mg]=[Si]=[Mg] YTHCQFKNFVSQBC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 229910021338 magnesium silicide Inorganic materials 0.000 description 7
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 6
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 6
- 238000010923 batch production Methods 0.000 description 5
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 5
- 238000003303 reheating Methods 0.000 description 4
- 239000002826 coolant Substances 0.000 description 3
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 3
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 3
- 238000007711 solidification Methods 0.000 description 3
- 230000008023 solidification Effects 0.000 description 3
- 238000010924 continuous production Methods 0.000 description 2
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 2
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 2
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 2
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 2
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 2
- 229910001018 Cast iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000861 Mg alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000676 Si alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- MKPXGEVFQSIKGE-UHFFFAOYSA-N [Mg].[Si] Chemical compound [Mg].[Si] MKPXGEVFQSIKGE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000009833 condensation Methods 0.000 description 1
- 230000005494 condensation Effects 0.000 description 1
- 238000005336 cracking Methods 0.000 description 1
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 description 1
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 230000002542 deteriorative effect Effects 0.000 description 1
- 238000004512 die casting Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 239000011152 fibreglass Substances 0.000 description 1
- 230000004927 fusion Effects 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 238000005098 hot rolling Methods 0.000 description 1
- 229910000765 intermetallic Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000002386 leaching Methods 0.000 description 1
- 239000000314 lubricant Substances 0.000 description 1
- 238000003754 machining Methods 0.000 description 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 1
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 1
- 230000000171 quenching effect Effects 0.000 description 1
- 238000005482 strain hardening Methods 0.000 description 1
- ACWBQPMHZXGDFX-QFIPXVFZSA-N valsartan Chemical class C1=CC(CN(C(=O)CCCC)[C@@H](C(C)C)C(O)=O)=CC=C1C1=CC=CC=C1C1=NN=NN1 ACWBQPMHZXGDFX-QFIPXVFZSA-N 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C1/00—Making non-ferrous alloys
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22F—CHANGING THE PHYSICAL STRUCTURE OF NON-FERROUS METALS AND NON-FERROUS ALLOYS
- C22F1/00—Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working
- C22F1/04—Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working of aluminium or alloys based thereon
- C22F1/05—Changing 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 of the Al-Si-Mg type, i.e. containing silicon and magnesium in approximately equal proportions
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21B—ROLLING OF METAL
- B21B3/00—Rolling materials of special alloys so far as the composition of the alloy requires or permits special rolling methods or sequences ; Rolling of aluminium, copper, zinc or other non-ferrous metals
- B21B3/003—Rolling non-ferrous metals immediately subsequent to continuous casting, i.e. in-line rolling
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Continuous Casting (AREA)
- Metal Rolling (AREA)
- Heat Treatment Of Nonferrous Metals Or Alloys (AREA)
- Powder Metallurgy (AREA)
- Manufacture Of Alloys Or Alloy Compounds (AREA)
Description
\ l
Rj5r71 ΓβΙ ««kwulutusjulkaisu .cn7n toba lBJ (11) utlAgcningssiuuft 65030 ^ (SI) ^Jhta* B 22 D 11/12 // C 22 F 1/04 SUOMI —FINLAND (21) 791^23 OT»—03.05.79 v7 (23) AlkuplM—GlMghMdag 03-0 5-79 (41) Tultut Julktaek* — MlvH affantllg 27 . θ6.80
Patmtti- ja rekiitarihallltu· Nitawwp^oo j. lumLiulk^un p*m.-
Patenfr- och registerstyralMn ' ' Aiwetun uthgd och utl.*kiift*n publkarad 30.11.83 (32)(33)(31) f*yrl«er «tuolkm*—e^ard prtorltet 26.12.78 USA(US ) 97^192 (71) Southwire Company, 126 Fertilla Street, Carrollton,
Georgia 30117, USA(US) (72) Enrique Henry Chia, Carrollton, Georgia, Frank Michael Powers, Carrollton, Georgia, Kenneth Eryl Chadwick,
Carrollton, Georgia, USA(US) (7*0 Leitzinger Oy (5*0 Menetelmä alumiinipohjaisen aeossauvan valmistamiseksi -Förfarande för framställning av en aluminiumbaserad legeringsstäng 6201 alumiiniseos on erittäin luja alumiinimagnesiuinspiiseos, jonka vetolujuus langan muodossa ja lämpökäsitellyssä tilassa on yli 320 N/mm2, venymä suurempi kuin 3 * ja sähkönjohtavuus suurempi kuin 52,5 % IACS, Aikaisemmin 6201 alumiiniseos-vetosauva ja vastaavat alumiiniseos-vetosauvat on valmistettu kaupallista käyttöä silmälläpitäen useilla eri vaiheilla, joihin kuuluu alumiiniharkon tasavirtavalu, harkon uudelleen kuumentaminen lämpötilaan noin 370 - 455°C, valuharkon kuumavalssaus vetosauvaksi ja vetosauvan liuottaminen noin 540°C:ssa sekä sauvan vesikarkaisu. Sauva kvlmä-vedetään langan muotoon, ja lankaa säilytetään keinotekoisesti lämpötilassa välillä 221 - 232°C. Tällä menetelmällä kyetään tuottamaan lankaa, jonka vetolujuus ja sähkönjohto-ominaisuudet ovat samat tai suuremmat kuin 6201 alumiinin.
Vaikka mainitulla menetelmällä saadaan aikaan hyväksyttävä tuote, jaksottainen menetelmä tai epäjatkuva valumenetelmä kykenee tuottamaan ainoastaan rajoitetun määrän sauvaa; tämä tarkoittaa sitä, että tietyn kokoinen harkko tuottaa ainoastaan vastaavan sauvamassan, la erillisesti valmistetut sauvapätkät pitää hitsata yhteen pidempien sauvojen muodostamiseksi. Kun harkko uudelleen kuumennetaan ja vals 2 65030 sataan sauvan muotoon, on tavallista katkaista sauvan etupää, koska se on laadultaan huonompaa. Aikaisemmassa menetelmässä muodostuu siis huomattava määrä hukkajätettä. Pitkä sauva, jossa on useita jaksottain valmistettuja tuotteita hitsattuna yhteen, on rae rakenteeltaan huono hitsauskohdistaan, mikä vaikuttaa vetoluiuuteen ja johtavuuteen. Edelleen on käytännöllisesti katsoen mahdotonta luoda identtisiä olosuhteita eri harkkojen uudelleenkuumennukseen ja valssaukseen, ja yhteenhitsattujen sauvapätkien rae ominaisuudet ovat tavallisesti toisistaan poikkeavat.
Sauvan kuumentamiseksi uudelleen tässä jaksottaisessa järjestelmässä pitää sauvaa käsitellä huolellisesti yhtenäisen kuumennuksen ja yhtenäisen tuotteen aikaansaamiseksi. Esimerkiksi uunin, johon sauva sijoitetaan liuottamista varten, pitää kehittää suhteellisen tasainen lämmön jakautuma, jotta sauva kuumenisi tasaisesti. Edelleen tanko pitää tavallisesti järjestää siten, että sauvojen välissä kiertää riittävästi ilmaa tai kaasuja oikean lämmönjakauman varmistamiseksi. Tavallisesti yksittäiset sauvat sijoitetaan siirrettäviin hyllyihin, jotka erottavat sauvat toisistaan tätä tarkoitusta varten; hyllyt kuitenkin vievät tilaa uunissa ja vähentävät siten sauvamäärää, joka voidaan kuumentaa. Vaikka uudelleenkuumennuksen tarkoituksena on liuottaa sauva, on edullista estää sauvaa saavuttamasta liuostuslämpötilaansa olennaisesti korkeampaa lämpötilaa, koska sauvakierukoiden päällekkäiset tai limittäiset osat pyrkivät sulamaan tai hitsautumaan yhteen. Tämä sauvaosien yhteensulautuminen aiheuttaa pintavikoja sauvaan erilleen vedettynä, ja usein kierukat pysyvät yhteenhitsautuneina siten, että useat tanko- tai sauvakieru-kat pyrkivät juuttumaan yhteen. Tällöin tasainen lämmönjakauma liuo-tusuunissa on käytännöllisesti katsoen välttämätön, jotta sauva liukenee nopeasti ja tasaisesti sauvan hitsautumisvaaran pitämiseksi mahdollisimman pienenä.
Aikaisemmin tunnettu jaksottainen menetelmä saa aikaan huomattavan ajanjakson, jona alumiini voi hapettua esimerkiksi silloin, kun valettu harkko jäähtyy tai sitä kuumennetaan uudelleen, kun valssauksesta tuleva sauva jäähtyy tai sitä kuumennetaan uudelleen liuoskä-sittelemällä ja kun uudelleenkuumennusuunista tuleva liuoskäsitelty sauva jäähtyy. Seurauksena on se, että sauva hapettuu olennaisesti, mikä saattaa sen suhteellisen kovaksi uudelleenvetotarkoituksia silmälläpitäen ja mikä antaa lisäksi sauvalle suhteellisen himmeän 3 65030 ja huonon pinnan. Edelleen kovin hapettunutta ia kovaa sauvaa on vaikea vetää, ja vetoon käytetyt muotit huononevat nopeasti. Tällöin tunnetussa jaksottaisessa menetelmässä tarvittavat erilliset vaiheet 6201 alumiiniseossauvan muodostamiseksi ovat kalliita siinä mielessä, että vaiheiden välillä ja kunkin vaiheen aikana tarvitaan sauvan erilliskäsittelyä, tuotetta pitää käsitellä huolellisesti ja lisälaitteita pitää olla valmiina saatavilla tuotteen käsittelemiseksi.
US-patentissa 3,613,767 on esitetty parannettu menetelmä 6201 alumiiniseoksen valamiseksi ja valssaamiseksi jatkuvasti. Lvhyesti sanoen US-patentin 3,613,767 mukaisessa keksinnössä esitettiin menetelmä alumiinipohjäisen seossauvan, esimerkiksi 6201 alumiiniseos-sauvan valmistamiseksi jatkuvasti tarvitsematta uudelleenkuumentaa harkkoa tai sauvaa menetelmän aikana. Jatkuvatoimisesta valukoneesta työntyvä tanko siirtyi valssauslaitteen ja karkaisuputken läpi, jonka jälkeen se jäähdytettiin jatkuvana menetelmänä. Jatkuvatoimisesta valukoneesta työntyvän valutangon lämpö ei karannut, ja tangon lämpötila pysyi metallin liuostuslämpötila-alueella sauvan siirtyessä valssauslaitteeseen. Sauva kuumatyöstettiin valssauslaitteessa ja sammutettiin välittömästi sen työnnyttyä pois valssauslaitteesta siten, että aikaväli siitä hetkestä, jolloin tanko työntyi valssaus-laitteeseen, siihen hetkeen, jolloin sauva sammutettiin metalliseosten kiteytymislämpötilan alapuolella olevaan lämpötilaan, oli vähäisempi kuin se aika, jonka seosmetallit tarvitsevat erkaantuakseen metallin raerajoille. Sammutuksen jälkeen sauva oli alhaisemmassa lämpötilassa kun se lämpötila, jossa välitön ja olennainen erkaantuminen tapahtuu. Kun sauva tämän jälkeen kylmävedettiin langaksi, sen vetolujuus oli epätavallisen suuri ja sähkönjohtavuus suhteellisen suuri, ja lisäksi sen pinta oli epätavallisen kirkas. Käyttämällä US-patentissa 3,613,767 esitettyä keksintöä eliminoitiin siis aikaisemmin tunnetun menetelmän pääasialliset ongelmat, jotka liittyivät kunkin vaiheen väliseen erilliskäsittelyyn. Kuitenkin ratkaisu tunnetun jaksottaismenetelmän ongelmiin 6201 alumiiniseoksen valmistamiseksi toi mukanaan sellaisen alumiiniseossauvan, jossa johtuen lämmönhukasta jatkuvasti toimivan valukoneen valukierroksen ja sen pisteen välillä, jossa tanko työntyi valssauslaitteeseen, oli suuria erkautumia kooltaan 20.000 Angström-yksikön luokkaa, jotka muodostuivat siihen sen suhteellisen korkean lämpötilan seurauksena, jossa erkautuminen tapahtui. Samoin ratkaisu ongelmiin, jotka aiheutuivat 6201 alumiiniseoksen jaksottaisesta valmistuksesta 4 65030 US-patentin 3,613,767 mukaisella menetelmällä, muodosti täysin uuden ongelman. US-patentin 3,613,767 palstalla 5 alkaen riviltä 38 on seuraava lausuma: "On havaittu, että lämpötilaa ja muita olosuhteita menetelmässä voidaan muuttaa kohtuullisissa rajoissa huonontamatta tuotteen ominaisuuksia. Esimerkiksi sulan metallin lämpötila kaatoastiassa ja valupyörästä poisvedetty metallitanko eivät ilmeisesti vaikuta 6201 seossauvan laatuun, mikäli lämpötilaa ei lasketa liuostus-lämpötilan alapuolelle."
Vaikka tämä lausuma saattaa pitää paikkansa 6201:n seosominaisuuksien suhteen, se on virheellinen valutangon ja valutangosta valssatun sauvan ominaisuuksien suhteen. US-patenissa 3,613,767 kuvataan menetelmä 6201:n jatkuvaksi valamiseksi, jossa menetelmässä edellytetään, että valutanko tai harkko poistuu valupyörästä liuotuslämpö-tilan yläpuolella olevassa lämpötilassa ja pysyy tässä lämpötilassa, kunnes valutanko tai harkko työntyy valssauslaitteeseen, missä kuu-matyöstö ja karkaisu tämän jälkeen tapahtuvat. Tämän vaatimuksen täyttämiseksi US-patentin 3,613,767 mukaisen valuharkon pitää poistua valupyörästä lämpötilassa, joka on olennaisesti seoksen liuos-lämpötilan yläpuolella. Valuharkon poistamiseksi valupyörästä US-patentissa 3,613,767 esitetyissä lämpötiloissa harkko pitää jäähdyttää siten, että se ei muodostu kokonaan kiinteäksi ennenkuin se saavuttaa sen pisteen valupyörällä, johon sula metalli ei pääse valumaan ja täyttämään harkossa olevia onteloita, jotka ovat muodostuneet metallin kutistuessa valumuotissa jähmettymisen aikana.
Mikäli tällaisia rakoja tai onteloita muodostuu valuharkon ulko-osiin, raossa tai ontelossa tapahtuu hapettumista ja valssattaessa harkkoa oksidit jäävät muodostuvaan sauvaan saaden aikaan sen, että sauvasta tulee hauras niistä kohdista, joissa oksideja on, jolloin sauvan vetokyky huononee olennaisesti. Mikäli jähmettyrniskutistumisesta aiheutuvat raot muodostuvat sauvan sisään, jossa hapettumista ei voi tapahtua, tällaiset raot tai ontelot aikaansaavat sisäistä hiushalkeamista, joka vaikuttaa huomattavasti sauvan venymään ja vaikuttavat siis suoraan sauvan jälkikylmätyöstöominaisuuksiin.
On havaittu, että 6201 seoksen liuoslämpötila vaihtelee seoksessa läsnäolevien seoselementtien kondensaatiosta siinä mielessä, että mitä suurempi on läsnäolevien seoselementtien konsentraatio, sitä alhaisempi on seoksen liuostuslämpötila-alue. Tästä syystä ottamalla 5 65030 huomioon 6201 seoksessa hyväksyttävä konsentraatioalue, voi liuostus-lämpötila vaihdella välillä noin 445 - noin 616°C. Tästä syystä USA-patentti 3,613,767 ei saa aikaan hyväksyttävää menetelmää 6201 seossauvan valmistamiseksi jatkuvasti, jonka sauvan seoselement-tikonsentraatiot ovat alueella, joka saa aikaan sen, että seos liuos-tuu 6201 seoksen liuostuslämpötila-alueen yläpään lämpötiloissa.
Tämän mukaisesti on edelleen jäljellä huomattavia parannuksia, joita voidaan tehdä menetelmään lämpökäsiteltävän alumiiniseossauvan valamiseksi jatkuvasti alumiiniseoksista, kuten esimerkiksi 6201.
Selvyyden vuoksi tässä keksinnön selityksessä käytetyt lämpökäsiteitä vät alumiiniseokset tarkoittavat niitä alumiiniseoksia, jotka sisältävät sellaisia seoselementtejä, joilla on suuri kiinteän aineen liukoisuus alumiiniin korkeissa lämpötiloissa ja alhainen kiinteän aineen liukoisuus alumiiniin jäähdytettyinä huoneen lämpötilaan. Nämä seokset kovettuvat saostamalla toinen faasi lämpökäsittelyn aikana, ja seoselementit pidetään liuoksessa karkaisemalla nopeasti korkeista lämpötiloista.
Selvyyden vuoksi tässä selityksessä käytetyt meltoalumiiniseokset tarkoittavat niitä alumiiniseoksia, jotka sisältävät seoselemenettejä, joilla on alhainen kiinteän aineen liukoisuus alumiiniin korkeissa lämpötiloissa samoinkuin alhaisissa lämpötiloissa. Nämä seokset kovettuvat normaalisti työstökarkaisulla, joka suoritetaan karkaisu-mekanismilla, joka toimii seoksen kylmätyöstön aikana.
Esillä olevan keksinnön tarkoituksena on siis saada aikaan parannettu menetelmä alumiiniseostuotteiden valmistamiseksi lämpökäsiteltävistä alumiiniseoksista.
Edelleen keksinnön tarkoituksena on saada aikaan menetelmä lämpökäsiteltävän alumiiniseossauvan jatkuvaksi valmistamiseksi tarvitsematta uudelleenkuumentaa harkkoa tai tankoa sellaisen tuotteen valmistamiseksi, jolla on suuri vetolujuus ja suuret johtavuusomi-naisuudet,
Edelleen tämän keksinnön tarkoituksena on saada aikaan parannettu 6201 alumiinituote sekä menetelmä tällaisen tuotteen muodostamiseksi muodostelmatta suuria saostuneita intermetallihiukkasia raerakentee-seen.
65030
Edelleen tämän keksinnön tarkoituksena on saada aikaan taloudellinen ja edullinen menetelmä 6201 alumiiniseossauvan valmistamiseksi.
Lisäksi keksinnön tarkoituksena on saada aikaan menetelmä lämpökäsi-teltävän 6201 alumiiniseossauvan jatkuvaksi valmistamiseksi 6201 alumiiniseoksista, joiden liuostuslämpötilat ovat alueella noin 455 580°C.
Edelleen keksinnön tarkoituksena on saada aikaan menetelmä lämpökä-siteltävän 6201 alumiiniseossauvan jatkuvaksi valamiseksi ja valssaa-miseksi, jossa valuharkko ei joudu alttiiksi jähmetyskutistumiselle.
Lisäksi tämän keksinnön tarkoituksena on saada aikaan parannettu 6201 lämpökäsiteItävä alumiiniseostuote, jonka koko pituudelta tapahtuu aikaisempaa yhtenäisempi lämpökäsittely. Esillä olevan keksinnön muut kohteet, tunnusmerkit ja edut selviävät seuraavasta yksityiskohtaisesta selityksestä viittaamalla oheisiin piirustuksiin, joissa:
Kuvio 1 on kaaviomainen sivupystykuva valukoneesta, valssauslaitteesta, karkaisuputkesta ja kelaajasta, joita käytetään keksinnön mukaisessa menetelmässä.
Kuvio 2 on kolmiokaavio, joka esittää graafisesti magnesiumin, piin ja intermetalliyhdistemagnesiumsilisidin liukoisuuden alumiiniin eri lämpötiloissa.
Kuvio 3 on graafinen esitys 6201 alumiiniseoksen esillä olevalla keksinnöllä suoritettavan lämpökäsittelyn vaikutuksesta verrattuna aikaisemmin tunnettuihin menetelmiin 6201 alumiiniseoksen valmistamiseksi.
Piirustuksissa on samoilla viitenumeroilla esitetty samoja osia, ja kuviossa 1 on esitetty valukone 10, lämmitin 11, jvalssauslaite 12, karkaisuputkiyksikkö 13 ja kelaaja 14. Kokonaisuutena katsoen esillä olevan keksinnön mukaisessa menetelmässä sulaa metallia kaadetaan uunista (ei esitetty) valukoneen 10 valupyörään 10a. Sula metalli jäähdytetään ja jähmetetään valupyörässä 10a ja poistetaan siitä kiinteänä harkkona 15, jonka lämpötila on alle noin 500°C, ja tätä harkkoa ohjataan lämmitintä 11 kohti ja sen läpi, jossa 7 65030 lammittimessä kiinteä harkko 15 kuumenee jatkuvasti, kunnes harkon lämpötila on alueella noin 455 - 580°C. Tämän jälkeen kuumennettu harkko 15 ohjataan valssauslaitetta 12 kohti ja sen läpi. Tuote pitenee ja sen poikkileikkausala pienenee valssauslaitteessa 12, josta se työntyy esiin työstettynä sauvana 17. Sauva 17 siirtyy karkaisuputkiyksikön 13 läpi, johon yksikköön kuuluu ensimmäisen vaiheen karkaisuputki 18, puristustelat 19, toisen vaiheen karkaisu-putki 20, puristustelat 21 ja sauvan kanava 22. Sauva työntyy pois sauvan kanavasta 22 muodostuen keloiksi kelaajän 14 avulla. Pumppu 23 vastaanottaa karkaisunesteen altaasta 24 ja paineistaa ensimmäisen vaiheen karkaisuputken 18. Karkaisuneste kulkee karkaisuputken 18 läpi virtaussuuntaan, joka on samansuuntainen kuin sauvan 17 kulkurata ja siirtyy kanavajärjestelmän läpi jäähdytystorniin 26, jossa se jäähtyy ja kierrätetään takaisin altaaseen 24. Pumppu 27 vastaanottaa karkaisunesteen altaasta 28 ja paineistaa toisen vaiheen karkaisuputken 20. Toisen vaiheen karkaisuputken karkaisuneste siirtyy karkaisuputken 20 läpi vastakkaissuuntaan virraten verrattuna sauvan 17 liikkeeseen siirtyen edelleen kanavajärjestelmän läpi jäähdytys-torniin 31, jossa se jäähtyy ja kierrätetään takaisin altaaseen 28. Näin karkaisunesteet pidetään valvotuissa ja ohjatuissa lämpötiloissa karkaisuvaiheen aikana.
Yksityiskohtaisemmin mainiten laitteen läpikulkeva sula metalli on lämpökäsiteltävä alumiiniseos. Jos muodostettavan tuotteen on tarkoitus olla 6201 alumiiniseos, pii ja magnesiumpitoisuuksien määrät ovat noin 0,50 - 0,90 % ja noin 0,60 - 0,90 % vastaavassa järjestyksessä. Pii- ja magnesiumseoksien määrä voi vaihdella tässä metallissa 6201 seoksen määrien ulkopuolelle aina 0,3 - noin 1,2 % ja 0,3 - 1,2 % vastaavassa järjestyksessä, mikäli tarpeellista. Metalli kaadetaan sulassa tilassa lasikuituseulan läpi pitoastiaan, joka pidetään yli 650°C lämpötilassa, tavallisesti noin 690°C:ssa. Pitoastiasta metalli kaadetaan valupyörään 10a, jossa se jäähtyy ja jähmettyy valuharkoksi 15 nopeudella, jolla käänteissuotautuminen saadaan olennaisesti minimoiduksi, nopeus voi olla esimerkiksi -4°C:sta sekunnissa valettaessa 21,3 cm :n harkko nopeudella 9,14 m per minuutti aina 0°C:een sekunnissa valettaessa poikkileikkaukseltaan samanlaista harkkoa valunopeudella 12,9 m per minuutti ja aina noin 10°Creen per sekunti saakka valettaessa samalla poikkileikkauksella varustettua harkkoa valunopeudella 15,24 m ner minuutti. Valuharkko irroitetaan valupyörästä 10a lämpötilassa noin 370 - 505°C ja siir- 8 65030 retään lämmittimeen 11 ja sen läpi, jossa valuharkon lämpötila nousee pisteeseen, jossa seoselementit liuostuvat. Lämmitin 11 syöttää jatkuvasti energiaa sauvaan korottaen siten sauvan 15 lämpötilaa lukemaan noin 455 - noin 580°C, tavallisesti noin 510 - noin 550°C, ja riipnuen seoskoostumuksesta lämpötilaan noin 550 - noin 580°C. Valuharkon poistuessa lämmittimestä 11 se ohjataan kohti valssauslaitetta 12 ja sen läpi, harkko kuumamuokataan ja päällystetään liukenevalla öljy-konsentraatiolla, joka pidetään noin 40 %:na ja alle 94°C lämpötilassa, tavallisesti noin 71°C:ssa. Valssilaitteeseen 12 kuuluu useita valssi-tuoleja, jotka puristavat valuharkkoa vuoronperään ylhäältä alas ja sivulta sivulle, jolloin valuharkko pitenee ja sen poikkileikkaus-ala pienenee siten, että valuharkko muodostuu progressiivisesti veto-sauvaksi 17. Liukenevan öljykonsentraation tilavuus valssilaitteessa 12 pidetään noin 2/3 siitä tilavuudesta, joka yleensä on EC-sauvan tyypillisessä jatkuvatoimisessa valujärjestelmässä. Valssilaitteessa olevaan sauvaan syötetyn jäähdvtysaineen lämpötila ja määrä pidetään säädettävänä siten, että sauvan 17 työntyessä ulos valssauslaitteesta 12 sauvan lämpötila on sellainen, että sauva on edelleen kuumamuok-kauslämpötila-alueellaan, joka on tavallisesti yli 343°C, jolloin seos metallit eivät ole saostuneet alumiinista. Valssauslaitteessa olevaan sauvaan syötetyn jäähdytysaineen alhainen määrä vaatii suurempaa konsentraatiota voiteluaineelta, suunnilleen 40 % liuosta verrattuna noin 10 %:iin EC-sauvajärjestelmässä, ja virtaus säädetään siten, että kussakin valssituoliparissa tapahtuu suunnileen sama jäähdytysaineen virtaus.
Kuvio 2 on kolmiokaavio, joka esittää graafisesti magnesium-, pii- ja magnesiumsilisidin liukoisuuden alumiinissa eri lämpötiloissa, jotka vaihtelevat välillä 440 - 535°C.
Suora viiva 40 esittää magnesiumpiin ja magnesiumsilisidin liukoisuuden lisääntymistä 6201 seosjärjestelmässä lämpötilan noustessa suunnilleen 535°C:een. Piste 42 suoralla viivalla 40 esittää magnesiumin, piin ja magnesiumsilisidin sitä määrää, joka on liuoksessa jatkuvasti valetussa 6201 alumiiniseossauvassa silloin, kun sauvaa on käsitelty aikaisemmin tunnetulla menetelmällä jatkuvasti valetun 6201 seoksen lämpökäsittelemiseksi. Piste 43 esittää magnesiumin, magnesiumsilisidin ja piin sitä määrää, joka pysyy 6201 seosjärjestö 1 mä ssä liuoksessa silloin, kun jatkuvasti valettua 6201 alumiini-seossauvaa lämpökäsitellään esillä olevalla keksinnöllä. Kuten ku- 65030 vion 2 kaaviosta voidaan havaita, magnesiumsilisidin määrässä 6201 seosjärjestelmän liuoksessa esiintyy 162 % nousu silloin, kun seos valetaan jatkuvasti ja valssataan sauvaksi ja lämpökäsitellään esillä olevan keksinnön mukaisesti jatkuvan valu- ja valssausoperaation aikana .
Parantuneet ominaisuudet seuraavat esimerkiksi siitä, että magnesium-silisidiä on aikaisempaa suurempi määrä seosmatriisin liuoksessa ennen sen seisottamista ja saostamista. Valuharkko valettiin jatkuvasti käyttämällä aikaisemmin tunnettua menetelmää jatkuvasti valetun 6201 alumiiniseoksen lämpökäsittelemiseksi, ja saatiin seuraavat , 2 tulokset. Lopullisen langan kriittinen vetolujuus oli 321 N/mm venymän ollessa 8,3 % ja johtavuuden 52,5 % IACS. Määrittämällä yllä mainitut ominaisuudet perusteeksi harkon lämpötila nostettiin 480°C:sta 550°C:een esillä olevan keksinnön mukaisella menetelmällä siinä pisteessä, joka on valukoneen ja harkon valssauslaitteeseen työntyrniskohdan välillä. Tämän jälkeen harkko valssattiin sauvaksi ja muodostetun langaksi, ja esillä olevan keksinnön mukaisesti käsitellystä sauvasta valmistetun langan fyysiset ominaisuudet olivat seuraavat: 2
Kriittinen vetolujuus - 357 N/mm
Venymä - 7,9 %
Johtavuus - 52,5 %
Kuvio 3 on graafinen esitys ominaisuuksista, jotka saadaan aikaan lämpökäsittelemällä aikaisemmin tunnetulla tavalla jatkuvasti valettua 6201 alumiiniseossauvaa sekä 6201 seossauvaa, joka on jatkuvasti valettu ja lämpökäsitelty esillä olevan keksinnön mukaisesti, jolloin käyrä 50 esittää aikaisemmin tunnetulla tekniikalla valmistetusta 6201 alumiiniseossauvasta valmistetun langan johtavuuden ja kriittisen vetolujuuden välistä suhdetta ja käyrä 52 esittää esillä olevan keksinnön mukaisella menetelmällä valmistetusta 6201 alumiiniseossauvasta valmistetun lanaan johtavuuden ja kriittisen vetolujuuden välistä suhdetta.
Vaikka keksintöä on selvitetty yksityiskohtaisesti viittaamalla sen tiettyihin edullisiin suoritusmuotoihin, on selvää, että niihin voidaan saada muutoksia ja modifikaatioita keksinnön hengen ja suoja-piirin puitteissa, kuten aikaisemmin on selvitetty ja oheisissa pa-teftttivaatimuksessa määritelty.
Claims (1)
- ίο 6 5 0 30 Patenttivaatimus Menetelmä alumiinipohjäisen seossauvan valmistamiseksi, jolla sauvalla on olennaisesti aikaisempaa pidempi varastointi-ikä ja joka sisältää noin 0,3 - 1,2 paino-% piitä, noin 0,3 - 1,2 paino-% magnesiumia ja loppuosa on olennaisesti alumiinia, jossa menetelmässä kaadetaan noin 0,3 - 1,2 paino-% piitä, noin 0,3 - 1,2 paino-% magnesiumia ja loppuosaltaan olennaisesti alumiinia sisältävä sula alumiinipohjäinen seos jatkuvasti toimivan valupyörän valu-uraan lämpötilassa, joka on mainitun alumiinipohjäisen seoksen sulamispisteen yläpuolella, jähmetetään sula alumiinipohjäinen seos valu-urassa valuharkon muodostamiseksi, poistetaan valuharkko valu-urasta alle 504°C lämpötilassa, kuumamuokataan jatkuvasti valettu harkko sauvan muodostamiseksi ja karkaistaan jatkuvasti, tunnettu siitä, että että jähmettynyttä harkkoa jäähdytetään valu-urassa lämpötilaan 371 - 504°C, kuljetetaan tämän jälkeen valuharkko jatkuvan lämmittimen läpi valuharkon lämpötilan kohottamiseksi seosmetallien olennaisen erkaantumislämpötilan 371 - 504°C yläpuolelle, sauva muotoillaan kuumamuokkausvaiheessa lämpötilassa joka on seosmetallien erkaantumislämpötilan 454 - 581°C yläpuolella, ja sauvaa jäähdytetään seosmetallien välittömän erkaantumislämpötilan 204°C alapuolelle, ja valetun harkon ja sauvan karkaisu kuuma-muokkausvaiheen alusta karkaisuvaiheen päättymiseen suoritetaan kokonaisuudessaan ennen seosmetallien erkaantumista, jolloin valu-harkon syöttämisestä kuumemuokkauslaitteeseen karkaisun päättymiseen alle 204°C lämpötilaan kuuluu 4-30 sekuntia.
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US97419278A | 1978-12-26 | 1978-12-26 | |
US97419278 | 1978-12-26 |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
FI791423A FI791423A (fi) | 1980-06-27 |
FI65030B FI65030B (fi) | 1983-11-30 |
FI65030C true FI65030C (fi) | 1984-03-12 |
Family
ID=25521721
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
FI791423A FI65030C (fi) | 1978-12-26 | 1979-05-03 | Foerfarande foer framstaellning av en aluminiumbaserad legeringsstaong |
Country Status (20)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS55119141A (fi) |
KR (1) | KR830001394A (fi) |
AT (1) | AT371843B (fi) |
AU (1) | AU531337B2 (fi) |
BE (1) | BE876214A (fi) |
BR (1) | BR7908465A (fi) |
CA (1) | CA1133805A (fi) |
CH (1) | CH651323A5 (fi) |
DE (1) | DE2951911A1 (fi) |
ES (1) | ES481719A1 (fi) |
FI (1) | FI65030C (fi) |
FR (1) | FR2445389A1 (fi) |
GB (1) | GB2046784B (fi) |
IN (1) | IN153512B (fi) |
IT (1) | IT1164818B (fi) |
MX (1) | MX5801E (fi) |
NL (1) | NL7909310A (fi) |
NO (1) | NO794091L (fi) |
SE (1) | SE7910553L (fi) |
ZA (1) | ZA796999B (fi) |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
LU83249A1 (fr) * | 1981-03-23 | 1983-02-22 | Huwaert Leo Cloostermans | Procede de fabrication de fil machine en aluminium |
CN105821352A (zh) * | 2016-04-17 | 2016-08-03 | 广东工业大学 | 一种铝材搅拌摩擦焊缝及母材强度均匀性的改进工艺方法 |
CN107916336A (zh) * | 2017-12-14 | 2018-04-17 | 宁夏太阳镁业有限公司 | 一种镁合金精炼坩埚 |
CN114769542B (zh) * | 2022-03-18 | 2024-03-15 | 云南云铝泽鑫铝业有限公司 | 一种6系铝镁硅合金的棒材生产的铸造工艺 |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3613767A (en) * | 1969-05-13 | 1971-10-19 | Southwire Co | Continuous casting and rolling of 6201 aluminum alloy |
DE2602339C2 (de) * | 1975-01-24 | 1985-11-14 | Southwire Co., Carrollton, Ga. | Verfahren zum Stranggießen einer Aluminiumlegierung |
-
1979
- 1979-04-27 AU AU46560/79A patent/AU531337B2/en not_active Ceased
- 1979-05-03 FI FI791423A patent/FI65030C/fi not_active IP Right Cessation
- 1979-05-11 BE BE0/195129A patent/BE876214A/xx not_active IP Right Cessation
- 1979-06-04 MX MX798040U patent/MX5801E/es unknown
- 1979-06-20 ES ES481719A patent/ES481719A1/es not_active Expired
- 1979-12-14 NO NO794091A patent/NO794091L/no unknown
- 1979-12-19 GB GB7943706A patent/GB2046784B/en not_active Expired
- 1979-12-20 FR FR7931279A patent/FR2445389A1/fr active Granted
- 1979-12-20 SE SE7910553A patent/SE7910553L/ unknown
- 1979-12-21 ZA ZA00796999A patent/ZA796999B/xx unknown
- 1979-12-21 IN IN932/DEL/79A patent/IN153512B/en unknown
- 1979-12-21 DE DE19792951911 patent/DE2951911A1/de not_active Ceased
- 1979-12-21 IT IT51176/79A patent/IT1164818B/it active
- 1979-12-21 CA CA342,603A patent/CA1133805A/en not_active Expired
- 1979-12-21 BR BR7908465A patent/BR7908465A/pt unknown
- 1979-12-26 KR KR1019790004612A patent/KR830001394A/ko unknown
- 1979-12-26 JP JP16843279A patent/JPS55119141A/ja active Granted
- 1979-12-26 NL NL7909310A patent/NL7909310A/nl not_active Application Discontinuation
- 1979-12-27 CH CH11474/79A patent/CH651323A5/de not_active IP Right Cessation
- 1979-12-27 AT AT0815579A patent/AT371843B/de not_active IP Right Cessation
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE2951911A1 (de) | 1980-07-03 |
FR2445389B1 (fi) | 1984-10-26 |
KR830001394A (ko) | 1983-04-30 |
AU4656079A (en) | 1980-07-03 |
MX5801E (es) | 1984-07-25 |
ZA796999B (en) | 1981-01-28 |
IT7951176A0 (it) | 1979-12-21 |
FI65030B (fi) | 1983-11-30 |
AT371843B (de) | 1983-08-10 |
AU531337B2 (en) | 1983-08-18 |
JPS639011B2 (fi) | 1988-02-25 |
ATA815579A (de) | 1982-12-15 |
GB2046784B (en) | 1983-08-03 |
ES481719A1 (es) | 1980-03-01 |
NL7909310A (nl) | 1980-06-30 |
FI791423A (fi) | 1980-06-27 |
SE7910553A0 (sv) | 1980-01-27 |
FR2445389A1 (fr) | 1980-07-25 |
GB2046784A (en) | 1980-11-19 |
IT1164818B (it) | 1987-04-15 |
IN153512B (fi) | 1984-07-21 |
CA1133805A (en) | 1982-10-19 |
JPS55119141A (en) | 1980-09-12 |
CH651323A5 (de) | 1985-09-13 |
BR7908465A (pt) | 1980-07-22 |
BE876214A (fr) | 1979-09-03 |
SE7910553L (sv) | 1980-01-27 |
NO794091L (no) | 1980-06-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP3807628B2 (ja) | 冷間圧延特性を有する帯鋼製造方法及び装置 | |
FI77057C (fi) | Foerfarande foer framstaellning av roer, staenger och band. | |
DE3246470C1 (de) | Stranggiessverfahren fuer Metalle | |
CN107438487B (zh) | 热轧轻型马氏体钢板及其制作方法 | |
US5366001A (en) | Method of manufacturing rolled material from oxygen-free copper | |
AT397477B (de) | Verfahren und vorrichtung zum stranggiessen von metallen | |
EP2334834B1 (de) | Verfahren zur herstellung von verbundmetall-halbzeugen | |
FI65030C (fi) | Foerfarande foer framstaellning av en aluminiumbaserad legeringsstaong | |
US3259975A (en) | Tube manufacture | |
US4066475A (en) | Method of producing a continuously processed copper rod | |
BR112021007539A2 (pt) | aparelho para fabricação de folha de aço fina e método para fabricação de folha de aço fina | |
US4177085A (en) | Method for solution heat treatment of 6201 aluminum alloy | |
CA1179473A (en) | Continuous cast steel product having reduced microsegregation | |
NO143866B (no) | Fremgangsmaate for kontinuerlig fremstilling av stangmaterial av en aluminiumlegering | |
US4617067A (en) | Process for the production of semi-finished articles of hard steels using a continuous casting operation | |
DE891725C (de) | Verfahren zum stetigen Giessen metallischer Werkstoffe | |
DE903137C (de) | Verfahren und Vorrichtung zum Vergiessen von Metallen | |
JP3319379B2 (ja) | 鋼ビレットの連続鋳造方法 | |
KR810000218B1 (ko) | 알루미늄 합금봉의 연속주조 방법 | |
KR840001298B1 (ko) | 주강제품의 연속 주조방법 | |
JPS5925025B2 (ja) | 耐摩耗性および耐折損性にすぐれたロ−ル材 | |
JPH0628789B2 (ja) | 連続鋳造方法 | |
US3174221A (en) | Process for making sheet from brittle metals | |
JP5691949B2 (ja) | 大断面鋳片の連続鋳造方法 | |
CA1100391A (en) | Method for solution heat treatment of 6201 aluminum alloy |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM | Patent lapsed |
Owner name: SOUTHWIRE CO. |