Sfogliabile_A&L_n4_AGOSTO_2016

0056-0063 4
crystal grain and agglomerate precipitation caused by
the alloying elements present in the supersaturated solid
solution.
Both these factors act in obstructing the movement of
crystal dislocations increasing yield and ultimate strength
and are linked to resilience in a more complex way.
Maintaining the fine grain and the coherent crystalline
structurepriortotheartificialagingprocess(limitingpre-
cipitations as far as possible), allows the subsequent aging
process to attain the best possible results in terms of resilience.
It also opens up an array of possibilities for mechanical
properties of the final product.
Billethomogenisationupstreamoftheextrusionplantis
a fundamental prerequisite for ensuring alloying elements
are entirely consistent in the supersaturated solid solution.
The billet is quickly heated upstream of the press to below
Entrambi i fattori agiscono nell’ostacolare i movimenti delle
dislocazioni cristalline, in prima istanza incrementando
ilcaricodisnervamentoedirottura,coneffettivariabilie
spesso in controtendenza sulla tenacità a frattura. Mantenereilgranofineelastrutturacristallinacoerenteprima
dell’invecchiamento artificiale (limitando al massimo la precipitazione)
consente di ottenere con il successivo invecchiamento
il massimo risultato in termini di tenacità e in ogni
caso di poter modulare in un’ampia gamma di possibilità le
proprietà meccaniche del prodotto finale.
L’omogeneizzazione della billetta a monte dell’impianto di
estrusione è un prerequisito fondamentale affinché gli elementi
di lega si trovino interamente coerenti nella soluzione
solida.Amontedellapressalabillettavieneriscaldatavelocemente
al di sotto della temperatura di soluzione solida;
il tempo di riscaldo ed il mantenimento ad alta temperatura
devono essere limitati in modo da ridurre al minimo il processo
di crescita del grano e di precipitazione.
Durante l’estrusione, in corrispondenza della matrice il materiale
raggiunge tipicamente la temperatura di soluzione
solidaelasupera;sitrattadiunprocessodidrasticariduzioneplasticaincuilalegaricristallizzapereffettodell’iniezione
di energia di deformazione; in questa fase è possibile
limitare la dimensione dei grani cristallini sia limitando
almassimoiltempodipermanenzaadaltatemperatura,sia
sfruttando la presenza di elementi di lega come il manganese,
il cromo, lo zirconio ed il vanadio.
Immediatamente dopo l’estrusione, e in particolare quando
la temperatura scende al di sotto dei 500°C, le diverse leghe
sono caratterizzate da rispettive velocità critiche di raffreddamento
al di sopra delle quali non si riscontra la formazionediprecipitatoincoerente.Giuntia200-250°Claprecipitazione
rallenta e il profilo può essere raffreddato per
convezione naturale. La figura 3 mostra le Continuous Cooling
Curves (CCC) e le relative aree di precipitazione per le
principali leghe 6000.
Negli impianti che producono queste leghe è normalmente
presenteundispositivodiraffreddamentoinlineaallapressa
immediatamente a ridosso della bocca di uscita della stessa.
Dopo il taglio a misura, i profili estrusi vengono poi caricati
in ceste all’interno dei forni d’invecchiamento, dove vengono
riportati a una temperatura tra i 180 e i 250°C in modo da
consentireunaprecipitazionecontrollataeincrementarele
caratteristiche meccaniche.
Nel grafico di figura 4 si sintetizza la storia termica del materiale,conevidenzadelprocessochesisvolgeall’interno
del tipico impianto di estrusione.
Riscaldo rapido ad alta efficienza
Il nuovo forno di riscaldo rapido sviluppato in collaborazioneconlaDanieliOlivottoFerrè(DFO)èconcepitoperottenerelamassimaefficienzaenergeticagraziealrecuperodel
calore dei fumi esausti nella zona indiretta di preriscaldo, incrementando
lo scambio termico convettivo tramite ventilazione
forzata.
Il design compatto e modulare privilegia la facilità della manutenzione,
impiegando rulli in acciaio con supporti esterni
alla camera di riscaldo che consentono l’opzione di moto-
Figure 3:
Continuous
Cooling Curves
(CCC) for the
6000 series of
alloys (Continuous
cooling
precipitation
diagrams of
Al-Mg-Si Alloys,
Milkereit et al.;
Material Science
and Engineering
A 550, 2012)
Figura 3:
Continuous
Cooling Curves
(CCC) per le leghe
6000 (Continuous
cooling
precipitation
diagrams of
Al-Mg-Si Alloys,
Milkereit et al.;
Material Science
and Engineering
A 550, 2012 )
August 2016 N° 04
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