Wie behandelt man eine Aluminiumlegierung wärmebehandelt?

Wie man eine Aluminiumlegierung wärmebehandelt?

Zusätzlich zu einigen gemeinsamen Eigenschaften von Aluminiumlegierungen, wie z.B. hohes Festigkeits-Gewichts-Verhältnis und starke Korrosionsbeständigkeit, Die Leistung verschiedener Legierungen ist sehr unterschiedlich, und die Wärmebehandlung ist auch ein Werkzeug, um seine Leistung anzupassen.

Wärmebehandlung bezieht sich auf die Kontrolle der Temperatur eines Teils oder der gesamten Legierung und der Zeit bei einer bestimmten Temperatur, Dadurch verändert sich das Gefüge und die Eigenschaften der Legierung.

Wärmebehandlung von Stahl – Erhitzen des Metalls auf sehr hohe Temperaturen.

Aber Aluminium hat einen viel niedrigeren Schmelzpunkt und eine höhere Wärmeleitfähigkeit, was die Erwärmung erheblich beeinflussen kann.

Kann eine Aluminiumlegierung wärmebehandelt werden??

Einige spezifische Legierungen können wärmebehandelt werden, Nicht alle Aluminiumlegierungen können wärmebehandelt werden;

Allgemein gesagt, Wärmebehandlung kann die Leistungsparameter von Aluminiumlegierungen verbessern, wie zum Beispiel:

• 1. Verstärkte Legierung
• 2. Erhöhte Duktilität
• 3. Erhöhte Härte
• 4. Beseitigen Sie innere Spannungen
• 5. Verbesserung der Korrosionsbeständigkeit
• 6. Leitfähigkeit

Legierungen, die durch Wärmebehandlung verstärkt werden können, werden als wärmebehandelbare Legierungen bezeichnet, wie zum Beispiel:

• 2000 Serie
• 4000 Serie (einige Legierungen)
• 6000 Serie
• 7000 Serie
• 8000 Serie

Der Faktor, der bestimmt, ob die Legierung wärmebehandelt werden kann, ist die chemische Zusammensetzung der Legierung. Einige chemische Elemente zeigen eine höhere Löslichkeit in Aluminium bei hohen Temperaturen, und die Atome können in der Legierung umverteilt werden, um die Verteilung gleichmäßiger zu machen und die Leistung der Legierung zu verbessern.

Unsere gebräuchlichste wärmebehandelbare Legierung ist jedoch 6061 Legierung.

Was sind die Wärmebehandlungsmethoden von Aluminiumlegierungen??

Es gibt vier häufig verwendete Wärmebehandlungsverfahren für Aluminiumlegierungen;

1. Glühen

Das Glühen ist ein Verfahren, das verwendet wird, um einigen der Auswirkungen der Kaltumformung entgegenzuwirken (ohne Erwärmung des Aluminiums). Wenn ein Material kalt bearbeitet wird, Es erzeugt innere Spannungen, die seine Festigkeit und Härte erhöhen. Jedoch, Dies geht auf Kosten einer gewissen Duktilität und Umformbarkeit, ein Effekt, der als Kaltverfestigung bezeichnet wird.

Kaltverfestigung ist notwendig, um die Festigkeit des Produkts zu erhöhen. Jedoch, wenn das Produkt anschließend einer weiteren Formverarbeitung unterzogen wird, Die Abnahme der Umformbarkeit kann zu einem Verarbeitungsversagen des Produkts führen.

Durch das Glühen werden auch innere Spannungen in Aluminiumgussteilen abgebaut, um zukünftige Risse zu verhindern. Bei diesem Verfahren wird die Legierung auf eine bestimmte Temperatur erhitzt, Halten Sie es für eine bestimmte Zeit, und kühlen Sie es dann langsam wieder auf Raumtemperatur ab.

2. Lösungs-Wärmebehandlung

Bei der Lösungswärmebehandlung handelt es sich um einen Erhitzungsprozess, der dem Glühen ähnelt, sondern anstatt allmählich auf Raumtemperatur abzukühlen, Das Produkt wird abgeschreckt. Das Abschrecken erfolgt normalerweise in Wasser und „friert“ im Wesentlichen die Mikrostruktur ein, bevor sich die Atome neu verteilen.

Nach dem Abschrecken, Aluminium ist in der Lage, alterungsbeständig zu sein. Das Abschrecken bietet auch ein Fenster, in dem Sie mit weiteren Umformprozessen fortfahren können.

Die Lösungswärmebehandlung maximiert die Konzentration der härtenden Legierungselemente in der festen Lösung, so dass sie nicht ausfallen, bevor die Alterung eintritt.

Die ideale Temperatur, um diese Löslichkeit zu erreichen, liegt nur wenige Grad unter der Schmelztemperatur der Legierung. Durch das sehr enge Temperaturfenster, Es müssen sehr präzise Öfen eingesetzt werden, um die geforderten Bedingungen zu erreichen und aufrechtzuerhalten.

3. Natürliches und künstliches Altern

Wenn ein Produkt lösungswärmebehandelt wird, Das Altern ist ein natürlicher oder künstlicher Prozess. Durch den Alterungsprozess wird die Festigkeit und Härte der Legierung allmählich auf ein höheres Niveau als das Ausgangsniveau erhöht.

Sobald der Alterungsprozess beginnt, Das Gefüge der Legierung fixiert sich allmählich, wenn feste Lösungselemente zu fallen beginnen und in ihren endgültigen Positionen einrasten.

Natürliche Alterung bedeutet, dass der größte Teil der Verhärtung im Inneren stattfindet 24 Stunden der Behandlung, und es kann vier bis fünf Tage dauern, bis die volle Wirkung eintritt. Jedoch, Einige Legierungen können durch natürliche Alterung keine maximale Festigkeit erreichen, da ihre festen Lösungsbestandteile nicht vollständig ausgefällt werden können.

Diese Legierungen müssen weiter erhitzt werden, um eine vollständige Ausscheidung zu erreichen, ein Prozess namens künstliches Altern, auch Ausscheidungshärtung genannt. Die Legierung wird auf eine bestimmte Temperatur erhitzt und dort gehalten 6 zu 24 Stunden, dann auf Raumtemperatur abgekühlt. Das Ergebnis ist eine Legierung mit erhöhter Festigkeit und Härte, aber verringerter Duktilität.

4. Homogenisierung

Das Hauptziel des abschließenden Wärmebehandlungsprozesses (Homogenisierung) besteht darin, die inneren Legierungselemente neu zu verteilen, um eine einheitliche chemische Zusammensetzung des Produkts zu erreichen. Dies ist bei Gussteilen sehr wichtig, die über ihre gesamte Dicke unterschiedlich schnell erstarren, Beginnen Sie am Rand der Form.

In diesem Prozess, Elemente mit niedrigerem Schmelzpunkt, wie reines Aluminium, Erst an den Außenkanten erstarren, während Elemente mit höheren Schmelzpunkten wandern und sich in Richtung der Mitte der Gusswand konzentrieren.

Wenn nichts getan wird, Einige Bereiche des Produkts sind möglicherweise zu weich, während andere Bereiche möglicherweise zu hart und spröde sind, wodurch ein Scheitern wahrscheinlicher wird. Zur Homogenisierung der Aluminiumlegierung, Das Teil wird auf eine Temperatur knapp unter seinem Schmelzpunkt erhitzt und dann langsam abgekühlt.

Der Unterschied zwischen Homogenisierung und Glühen besteht darin, dass die Homogenisierung bei einer höheren Temperatur erfolgt. Beim Glühen kommt es lediglich zur Rekristallisation durch Korngrenzenwanderung, Während die Homogenisierung auch die Migration von Legierungselementen ermöglicht, um eine einheitliche chemische Zusammensetzung im gesamten Produkt zu erreichen.

Wärmebehandlung und Anlassen: Sind sie verwandt??

Bei der Suche nach Aluminiumlegierungen, Der Temperamentzustand ist im Allgemeinen enthalten, und einige Zustandsbezeichnungen sind entsprechend der zuvor erwähnten spezifischen Wärmebehandlung gekennzeichnet. Das ist, die Bezeichnungen „O“, „W“ und „T“ geben jeweils an, ob die Legierung geglüht wurde, lösungsgeglüht oder gealtert.

O = geglüht

W = lösungsgeglüht

T = Alter

Ihre Bedeutungen sind unterschiedlich, Eine spezielle Anlassbehandlung erfordert jedoch in der Regel einen speziellen Wärmebehandlungsprozess;
Wenn Sie bereit sind, eine Aluminiumlegierung zu bestellen oder zu verwenden, Es ist am besten, sich den Namen des Anlassens und die Auswirkung des Anlassens auf die Eigenschaften der Legierung zu merken.

Zusammenfassen

Beim Kauf einer Aluminiumlegierung, nicht nur zur Bestimmung des Legierungstyps, Der Legierungstyp kann bestimmen, ob die Leistung der Legierung gut ist, Allerdings haben unterschiedliche Temperierzustände einen relativ großen Einfluss auf die Leistung;

Lassen Sie mich Ihnen ein Beispiel geben, um ein Problem zu veranschaulichen. Beim Kauf im vergüteten Zustand der Legierungen A und B, Es wird festgestellt, dass der vergütete Zustand der Legierungen C und D auch alle physikalischen und chemischen Leistungsanforderungen erfüllen kann. kann in größerem Umfang verbessert werden.

Die Eignung der Wärmebehandlung für Ihr Produkt hängt von der Endanwendung und dem von Ihnen gewählten Herstellungsverfahren ab. Da bei der Wärmebehandlung zusätzliche Werkzeugkosten anfallen, Sie sollten sorgfältig abwägen, ob dies in Ihrer Situation notwendig ist.