177294. lajstromszámú szabadalom • Eljárás nagyszilárdságú aluminium ötvözetek extrudálására
5 177294 6 dálás sebességétől és a nyújtási aránytól. A hidrosztatikus extrudálást is a kenőanyaggal végzett extrudálásokhoz soroljuk. Rendkívül előnyös az eljárás alkalmazása során olyan kenőanyag alkalmazása, amely a hűtőközegben oldódik. Ez lehetővé teszi, hogy a hűtést és a kenőanyag eltávolítását egy lépésben végezzük, még a sajtolás során. Ha például kenőanyagként P205-f P.0,4-K,0 + Na/J 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. Magát a hűtést tetszőleges módon végezhetjük, például hűtőközeg szóró fúvókák vagy hűtőközegbe történő bemerítés útján. A találmány további részleteit kiviteli példák segítségével ismertetjük. 1. Példa 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. 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 tuskókból 22 mm-es átmérőjű rudakat sajtoltunk 70 m perc sebességgel. A nyújtási arány 22 volt. Az extrudálás 15 mp-ig tartott. Az anyag a szerszámból 490 és 500 C közötti hőmérsékleten került ki mindkét ötvözet esetén. Ez a hőmérsék- 5 let tartomány az extrudált rúd teljes hosszára érvényes volt. Az extrudálás utáni hűtést többféle változatban végeztük. Az első változat szerint a hűtést közvetlenül az extrudá- 10 lás után végeztük, a második változat szerint az extrudálás és a hűtés között 45 mp-es szünetet tartottunk, a harmadik változat szerint pedig 90 mp telt el az extrudálás és a hűtés között. A hűtés után a rudakat még 3°;,-nyi értékkel nyújtot- 15 tűk, így átmérőjük 21.7 mm lett és szilárdsági állapotuk a szabvány szerinti T3 kategóriába esett. A találmány szerint ily módon extrudált anyagokból mintadarabokat készítettünk és azokat összehasonlítottuk az ugyanilyen ötvözetekből a hagyományos technológiá- 20 val készített anyagokkal. A hagyományos technológiát a következőképpen végeztük : homogenizálás 500 C -on — betétben történő extrudálás 350 C -on és 4- 5 m/perc sebességgel 25 nyújtás mintegy 30" „ értékkel szilárd oldat beállító hőkezelés 490 C -on 30 pete tg - hűtés vízben és — egyengetés. Az összehasonlító vizsgálatok eredményeit a következő 30 táblázatban foglaljuk össze. Az extrudálás Folyási Meeh.imk.n tulajdonságok Ötvözet Extrudálás és hűtés között határ Szakító szílárdság Nyúlás eltelt idő ROJ-MPa Rm-MPn A5 -kenőanyaggal 0 28Ó 393 12 2017 A kenőanyaggal 45 s 307 416 16 kenőanyaggal <H) s 287 392 13.2 betétben 4^ 4M) 'S V kenőanyaggal 0 348 445 12 2030 kenőanyaggal 45 s 338 440 14.5 kenőanyaggal >)() s 341 443 13.6 betétben 374 448 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 kenés!, és hogy az egyengetés mind- 55 össze a 3"„-os nyújtással történt. A próbadarabokat korrózió vizsgálatnak is alávetettük. A próbadarabok közül mindössze azok mutattak némi korróziót, amelyeknél az extrudálás és a hűtés között 90 60 mp telt el. Ennek a magyarázata az, hogy az anyag az Al- Cu-Mo ötvözet kiválási hőmérséklet tartományába (körülbelül 400 C ) került. Kifáradási vizsgálatokat is végeztünk forgó-hajlító berendezésben. Ebben a tekintetben sem találtunk különösé- 65 get a hagyományos technológiával és a találmány szerint készített anyagnál. A találmány szerinti eljárással gyárott termékek mechanikai tulajdonságai mindig a szabvány által előírt határokon 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. 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. 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, anélkül, hogy a kiválás megindulna. 3
