خواص مکانیکی انواع پروفیل صنعتی آلومینیوم

قابلیت فرم دهی سرد (Cold forming) قطعات بستگی به نوع آلیاژ، اندازه ی دانه و خواص مکانیکی آن دارد.

در جدول ۲، رابطه ی عمومی بین اندازه دانه و قابلیت فرم دهی سرد (برای انواع پروفیل آلومینیومی و آلیاژهای آن) نشان داده شده است. در این جدول، وضعیت پرداخت سطحی نهایی نیز آورده شده است. جدول زیر برای آلومینیوم را فعالیت برشی اندک (مثل C26000 و C27000) نیز قابل کاربرد است. اغلب آلیاژهای با آلومینیوم زیاد، شکل پذیر (ductile) یا نرم هستند و با انجام دادن کار سرد سریعاً سخت نمی شوند. عموماً در این حال، یک اندازه ی دانه ی معادل 0.35mm برای کشش عمیق مناسب است. به طور کلی، خروجی نهایی آنیل برای تأمین فرم دهی سرد، به دست آوردن ترکیب بهینه ای از شکل پذیری، استحکام و کیفیت خوب سطح (با مینیمم مقدار جلاکاری نهایی مورد نیاز) است. عملیات آنیل باید بر ویژگی های معینی منتقد شده و به صورت هماهنگی در تلاقی منظم با کار سرد قرار گیرد.

احتیاط های عمومی (General Precautions)

 احتیاط های زیر باید برای اخذ بهترین نتایج، در عملیات آنیل انواع پروفیل آلومینیوم و آلیاژهای آن مورد ملاحظه و توجه قرار گیرند:

نمونه گیری و آزمون (Sampling and Testing)

نمونه گیری و آزمون حتماً باید نشان دهنده ی درجه ی حرارت بار کوره ی تحت کار باشد. برای آلیاژهای ساده و تک فاز، بهترین و بیشترین معیار درستی انجام کار اندازه گیری، میزان آنیل و متوسط اندازه ی دانه است.

به طور معمول، اندازه ی دانه اساس پذیرش یا رد (Accepting or Rejecting) متریال است، لیکن، اام های تعیین شده برای وسایل مخصوص، در این کار همیشه عملی و در دسترس نیست. برای سهولت و راحتی کار می توان از سختی راکول (Rockwell) استفاده کرد (با لحاظ کردن تقریب اندازه ی دانه). در این زمینه به ویژگی های ASTM در مورد سختی راکول یا اندازه ی دانه (برای اغلب آلیاژهای آلومینیوم) مراجعه کنید.

تاثیر پیش عملیات (Effect of Pre treatment)

به علت اندازه و وسعت کار سرد و همچنین ساختار دانه (منتج از تأثیر زیاد سیکل حاصل از هر آنیل) مراحل انجام آنیل باید هر آنچه را که در محاسبه ی فرایند پیش عملیات» وجود داشته پاسخ دهد. اولین اجرای برنامه باید پایداری ثابت را نشان دهد. فرایندهای پیش عملیات پروفیل های آلومینیومی باید به هم پیوسته و حاوی سازگاری لازم و نتایج منطقی باشند.

تأثیر زمان (Effect of time)

در اغلب کوره ها، تفاوتی قابل ملاحظه بین درجه ی حرارت درون ف» و آن چیزی که در دماسنج کوره مشاهده می شود وجود دارد. در نتیجه زمان در کوره اثر مهمی در درجه ی حرارتی نهایی ف پروفیل آلومینیوم دارد.

برای یکایک این موضوعات اندازه ی دانه ی اختصاص یافته، درجه ی حرارت کوره و زمان می بایست با اندازه و تیپ بار کوره (Furnace load) تغییر کند.

قرار داشتن ترموکوپل ها در داخل بار و هسته ی کوره اهمیت دارند. آنها یک متوسط مشترک در مورد درجه ی حرارت کوره می دهند (monitoring).

اکسیداسیون (Oxidation)

اکسیداسیون باید با رعایت کاهش تلفات ف، برای هزینه های کمتر، به وسیله ی محلول های (پاکساز /Pickling) و در جهت بهبود نهایی به حداقل رسانده شود.

در برخی موارد برای مواد آنیل شده از اتمسفرهای ویژه و آماده مثل گازهای گرمازا (Exothermic) یا آمونیا (آمونیاک) تجزیه شده استفاده می شود. معمولاً در این حال، اتمسفر کنترل شده ی کوره اقتصادی تر است.

تردی هیدروژن (Hydrogen Embrittlement)

هرگاه پروفیل صنعتی آلومینیوم آنیل شده حاوی اکسیژن باشد، میزان هیدروژن در اتمسفر آنیل باید در حداقل خود باشد تا از تردی جلوگیری شود. مقدار هیدروژن ترجیحاً در درجه ی حرارت کمتر از  F900/ C480 ، نباید از 1% بیشتر باشد. در این حال، درجه ی حرارت نیز باید به بالای C480 افزایش یابد. در نهایت، محتوی هیدروژن مربوط به اتمسفر کوره باید به صفر نزدیک شود.