1060 Proces wyżarzania płyt aluminiowych

1. Wstęp

1060 aluminum plate annealing process is very important for the performance of 1060 Aluminiowa płyta.

1060 aluminum plate consists of at least 99.6% czyste aluminium. Manufacturers value its excellent electrical and thermal conductivity, combined with outstanding corrosion resistance.

Its softness makes it ideal for forming, pochylenie się, and drawing. In many industries—from electrical to cookware—1060 plate remains a go-to choice for reliable performance.

Cold working increases strength but also raises hardness and residual stress. Annealing softens the metal, restores ductility, and relieves internal stress.

By optimizing grain structure, annealing ensures consistent mechanical properties and surface finish.

Huawei Aluminum Plate 1060 O

2. Podstawy 1060 Stop aluminium

Skład chemiczny (Al ≥ 99.6%)

1060 Aluminiowa płyta derives its name from the Aluminum Association designation “1xxx,” indicating essentially pure aluminum.

Kluczowe właściwości

• Przewodnictwo elektryczne: Around 60% of the International Annealed Copper Standard (IACS), zrobienie 1060 ideal for busbars, transformatory, and electrical conductors.
• Przewodność cieplna: Roughly 235 W/m·K, enabling efficient heat transfer in heat sinks and exchangers.
• Gęstość & Waga: Na 2.70 g/cm³, it remains lightweight while maintaining structural adequacy for many applications.
• Siła mechaniczna: Yield strength in the fully annealed (O) temper measures around 30 MPa; tensile strength stands near 60 MPa. After cold work (H tempers), those values rise significantly.
• Odporność na korozję: Naturally forms a thin oxide layer that resists most aqueous environments.

Temperamenty materialne i rola wyżarzania (O, H, T temperamenty)

Tempers describe the thermal and mechanical history of the plate. In the 1xxx series, common designations include:

• O temperament: Fully annealed, maximum softness, maximum ductility.
• H12: Strain-hardened without annealing—medium hardness.
• H14/H18: Partially annealed (O temperamencie) then cold-hardened to a specific level.
• H22/H24: Fully annealed, then strain-hardened to a higher level.

The 1060 proces wyżarzania blachy aluminiowej transitions plate to the O temper, which serves as a baseline before any cold work.

Optymalizacja wyżarzania zapewnia, że ​​późniejsze stwardnienie pracy podąża przewidywalną ścieżką i że właściwości końcowe pozostają spójne.

3. Podstawy procesu wyżarzania

Definicja i cele wyżarzania

Wykorzystanie obejmuje ogrzewanie 1060 płyta aluminiowa do wyznaczonej temperatury, holding (Moanie) umożliwia zmiany mikrostrukturalne, a następnie chłodzenie z kontrolowaną prędkością. Główne cele:

1. Ulga stresowa: Wyeliminuj naprężenia resztkowe wywołane podczas toczenia lub zginania.
2. Odzyskiwanie i rekrystalizacja: Pozwól zwichnięciom reorganizować i tworzyć nowe, Ziarna wolne od odkształcenia.
3. Przywrócenie plastyczności: Zmniejsz twardość i odzyskaj formalność w celu dalszego przetwarzania.

Pod koniec wyżarzania, płyta dociera do temperamentu O, Osiągnięcie jednolitej miękkości i spójnego zachowania mechanicznego.

Rodzaje wyżarzania

Chociaż najczęstsze wyżarzanie 1060 Płyta aluminiowa jest ukierunkowana na temperament, istnieją warianty:

• Pełne wyżarzanie: Ciepło powyżej temperatury rekrystalizacji (Zazwyczaj 350–400 ° C.) i trzymaj wystarczająco długo, aby uzyskać pełną rekrystalizację.
• Nagranie sferoidalne: Rzadko dla 1060 aluminium; używane więcej w stalach. W aluminium, może udoskonalić strukturę graniczną ziarna.
• Wykorzystanie ulgi stresowej: Ciepło do niższej temperatury (Około 250–300 ° C.) Aby wyeliminować niektóre naprężenia resztkowe bez pełnej rekrystalizacji.

Producenci wybierają typ wyżarzania na podstawie wymaganej plastyczności, Stabilność wymiarowa, i przepustowość produkcji.

1060 Proces wyżarzania płyt aluminiowych

Relacja między wyżarzaniem a temperamentem na zimno (H12, H14, H18, H24, itp.)

Tempery na zimno podążają za określonymi sekwencjami:

1. Zacznij od O Temper: Talerz w stanie w pełni wyżarzonym.
2. Zimna praca (H12, H14, H18): Deforma się, aż osiągnie określoną twardość bez podgrzewania.
3. Reannealing (H22, H24): Wróć do O Temper, Następnie wykonaj dodatkowe utwardzanie odkształceń, aby uzyskać precyzyjną wytrzymałość.

Na przykład, Płyta H24 przejdzie pełne wyżarzanie, ochłonąć, Następnie otrzymaj 24% Zimna praca w celu odzyskania zrównoważonego profilu wytrzymałości siły.

Understanding this sequence empowers technicians to plan multi-step processes with predictable outcomes.

Jak wyżarzanie wpływa na mikrostrukturę i właściwości mechaniczne

During annealing, three sub-stages occur:

• Recovery: Dislocations begin to annihilate and rearrange at temperatures above 150–200 °C, reducing internal stress.
• Recrystallization: Nowy, equiaxed grains form around existing deformation bands at around 250–350 °C. These new grains have low dislocation densities, making the plate soft again.
• Grain Growth: Exceeding optimal temperature or holding too long prompts grains to enlarge, potentially overshooting desired properties.

Mechanical Impact:

• Hardness drops from approximately 40–50 BHN (pre-anneal) to around 15–20 BHN (post-anneal).
• Yield strength decreases from ~100 MPa (cold-worked H tempers) to ~30 MPa (O temperamencie).
• Elongation improves, often exceeding 40% in the O temper.
• Electrical and thermal conductivities return to near-original maximum values as impurity clustering and dislocation scattering diminish.

This microstructural reset ensures the 1060 proces wyżarzania blachy aluminiowej optimizes performance for subsequent forming and service.

4. Kluczowe parametry wyżarzania dla 1060 Aluminiowa płyta

Achieving consistent results requires tight control over temperature, czas, heating/cooling rates, and atmosphere.

Zakres temperatur

• Typical Annealing Temperatures: 250 °C–400 °C
  • 250 °C–300 °C: Emphasizes stress relief and partial recovery, often used for H12 temper adjustments.
  • 300 °C–350 °C: Initiates recrystallization; many shops target ~325 °C for full recrystallization without excessive grain growth.
  • 350 °C–400 °C: Speeds up grain growth; use this range only when plate thickness exceeds 5 mm or when throughput demands high-speed cycles.
• Effects on Grain Growth and Hardness
  • Dolny koniec (~250 °C): Hardness reduces modestly (from ~45 BHN to ~35 BHN), grain structure remains elongated.
  • Middle Range (~325 °C): Full recrystallization occurs; hardness falls to ~20 BHN; grains form a uniform, equiaxed shape.
  • Górny koniec (>350 °C): Grain boundaries begin to coarsen; excessive holding may yield coarse grains, reducing strength below O temper specifications.

Czas namierzenia

• Thin vs. Thick Plates—Holding Time Differences
  • ≤ 2 mm Thickness: Reach uniform temperature quickly; typical soak time: 30–45 minutes.
  • 3–6 mm Thickness: Require more time for heat penetration; typical soak time: 60–90 minutes.
  • > 6 mm Thickness: Larger thermal mass; typical soak time: 90–120 minutes or more, depending on furnace uniformity.
• Typical Durations: 30 Minutes to 2 Hours
  • Under-soak risks incomplete recrystallization, leaving residual stress.
  • Over-soak risks grain coarsening, leading to weak spots and reduced toughness.

Operatorzy muszą dostosować czas trzymania, weryfikując temperatury rdzenia i powierzchni za pomocą skalibrowanych termoparów.

Ogrzewanie i szybkości chłodzenia

• Powolny kontra. Szybkie ogrzewanie
  • Powolna rampa (10–20 ° C/min): Zmniejsza szok termiczny, zapobiega wypaczaniu, i promuje nawet zarodkowanie ziarna.
  • Szybka rampa (≥ 30 ° C/min): Zwiększa przepustowość, ale ryzyko nierównomierne strefy temperatury i utlenianie powierzchni.
• Wygaszanie vs.. Naturalne chłodzenie
  • Naturalne chłodzenie (Air Cool): Powszechne dla 1060. Daje spójny rozmiar ziarna.
  • Gaszenie w wodzie lub solance: Rzadko dla 1060; Gaszenie może uwięzić naprężenie resztkowe i powodować zniekształcenie. Ogólnie, producenci unikają gaszenia, aby zachować dokładność wymiarową.

Atmosfera ochronna

• Powietrze, Azot, lub argon
  • Ograniczenie powietrza: Najbardziej opłacalne. Jednakże, płyta opracuje grubszą warstwę tlenku, potencjalnie utrudniające późniejsze procesy, takie jak lutowanie lub malowanie.
  • Azot lub argon: Gazy obojętne minimalizują utlenianie. Użyj obojętnej atmosfery, jeśli wykończenie powierzchni ma znaczenie lub planujesz anodowanie natychmiast po wyżarzaniu.
• Jak atmosfera wpływa na utlenianie i wykończenie powierzchniowe
  • W powietrzu, Grubość tlenku może rosnąć do 10–15 µm po długotrwałym namierzeniu 350 °C.
  • W azotu, tlenek pozostaje pod 2 µm, Zachowanie współczynnika odbicia i zmniejszenie kroków czyszczenia.
  • Argon daje najcieńszy tlenek (≤ 1 µm), Idealny do wymagających zabiegów powierzchniowych, ale kosztuje wyższe koszty.

Spójność procesu masowej produkcji

Dla linii wyżarzania o dużej objętości, utrzymywać:

• Jednoliczna temperatura pieca: ± 5 ° C w całej komorze.
• Spójne obciążenie materiału: Unikaj układania płyt w sposób blokujący przepływ powietrza.
• Regularna kalibracja: Sprawdź termopary co miesiąc i próbuj ankiety pieców kwartalnie.
• Standardowe procedury operacyjne (SOP): Dokumentuj każdy krok - wzór ładowania, Rampa temperaturowa, Zanurz czas, Metoda chłodzenia - zapewnienie odtwarzalności.

5. Porównanie temperatur (O, H12, H22, H24, itp.)

O temperament (Wyżarzone) Cechy

• Maksymalna plastyczność: Wydłużenie często przekracza 40%.
• Najniższa siła: Granica plastyczności wokół 30 MPa, rozciąga się 60 MPa.
• Aplikacja: Idealny do głębokiego rysunku, spinning, oraz procesy wymagające poważnego deformacji.

Zrozumienie H Tempers

H Tempers podąża za „zimnym pracą, a potem czasami reanneal”:

• H12: Odkształcone bezpośrednio z temperatury. Zapewnia umiarkowaną siłę (~ 80 MPa wydajność) Z uczciwą plastycznością (~ 20% wydłużenia).
• H14/H18: Częściowo wyżarzanie płyty H12, aby zmniejszyć twardość, Następnie zimno do określonych poziomów. H14 daje równowagę: ~ 100 MPa wydajność, ~ 15% wydłużenia. H18 leży między H14 i H22 w twardości.
• H22/H24: Najpierw w pełni wyżarzanie, Następnie zimno do dokładnej twardości. H22 daje ~ 90 MPa wydajność i ~ 18% wydłużenia; H24 daje ~ 100 MPa wydajność i ~ 16% wydłużenia.

Tabela porównania wydajności

6. Wyżarzanie w rzeczywistych aplikacjach

Przemysł elektryczny

Producenci używają 1060 płyta do przewodów, szyny, i ciepła. Wyżarzanie do O Temper zapewnia:

• Zmaksymalizowana przewodność: Niższa gęstość zwichnięcia zmniejsza rozpraszanie elektronów.
• Miękka tekstura: Ułatwia formowanie cewki i spawanie.
• Jednolita struktura ziarna: Zapobiega gorącym punktom i zapewnia spójną wydajność elektryczną.

Naczynia ciśnieniowe i zbiorniki magazynowe

Przed utworzeniem cylindrycznych skorupek, Wykonaj producenci 1060 płyta do złagodzenia stresu wywołanego walcowaniem. Kluczowe korzyści:

• Ulga stresowa: Zmniejsza ryzyko tworzenia pęknięć wokół spawanych szwów.
• Kontrola utleniania: Zastosowanie atmosfery obojętnej lub niskoksygenowej zapobiega warstwom łamliwym tlenku, które mogą płatić podczas głębokiego formowania.
• Stabilność wymiarowa: Właściwe wyżarzanie zapewnia, że ​​naczynia utrzymują ciasną tolerancję grubości, Krytyczne dla ocen ciśnienia.

Naczynia kuchenne i naczynia kuchenne

Producenci wymagają ekstremalnych możliwości głębokiego rysowania do tworzenia doniczek, patelnie, i tace. Zazwyczaj:

1. Wyżarzanie do O Temper Na 325 °C dla 60 protokół.
2. Tworzą wstępne kształty Używając matrycy.
3. Workeen do H14 lub H18 Jeśli potrzebują dodatkowej sztywności do uchwytów lub felg.

Reflektory i dekoracyjne panele

Firmy produkują lustrzane odbłyśniki do opraw oświetleniowych i oznakowania. Ich przepływ pracy:

1. Tablica wyżarzania w argonie Na 300 °C dla 45 minuty ograniczania wzrostu tlenku.
2. Polski lub buff Aby usunąć resztkową folię.
3. Anodyzować lub zastosuj wyraźny pokarm.

1060 Aluminiowa płyta do dekoracji architektonicznej

Inne studia przypadków (Lotnictwo, Rozbadane, itp.)

• Komponenty lotnicze: Cienki 1060 Folii otrzymują szybkie wyżarzanie termiczne (450 °C dla 10 protokół) Aby osiągnąć precyzyjne rozmiary ziarna przed montażem w wymienniki ciepła.
• Elektroniczne radiaty: Producenci wyżarzały at 350 °C dla 30 minuty azotu w celu zrównoważenia twardości z przewodnością, Zapewnienie jednolitego rozpraszania ciepła i łatwości obróbki.

7. Wniosek

The 1060 proces wyżarzania blachy aluminiowej przekształca zimno, metal obciążony stresem w miękki, materiał plastyczny gotowy do precyzyjnego formowania i doskonałej przewodności.

Poprzez kontrolowanie temperatury (250 °C–400 °C), Czas namierzenia (30 minuty - 2 godziny), and atmosphere (powietrze vs. gaz obojętny), producenci osiągają spójne właściwości o temperamencie.

Porównanie temperatur pokazuje, w jaki sposób każdy stopień pracy na zimno wpływa na siłę, twardość, i plastyczność - inżynierowie dążenia do właściwego wyboru do elektrycznego, naczynia kuchenne, naczynie ciśnieniowe, i aplikacje dekoracyjne.

Uzbrojony w tę wiedzę, Technicy i nabywcy mogą określić optymalny protokół wyżarzania, zminimalizować wady, i dostarczaj wysokiej jakości 1060 Produkty z płyt aluminiowych.