¿Cómo tratar térmicamente la aleación de aluminio?

Cómo tratar térmicamente la aleación de aluminio?

Además de algunas características comunes de las aleaciones de aluminio, tales como una alta relación resistencia-peso y una fuerte resistencia a la corrosión, el rendimiento de diferentes aleaciones es bastante diferente, y el tratamiento térmico es también una herramienta para ajustar su rendimiento.

El tratamiento térmico se refiere al control de la temperatura de una parte o la totalidad de la aleación y el tiempo a una temperatura determinada, cambiando así su microestructura y cambiando las propiedades de la aleación..

Tratamiento térmico del acero: calentar el metal a temperaturas muy altas.

Pero el aluminio tiene un punto de fusión mucho más bajo y una conductividad térmica más alta., lo que puede afectar significativamente la forma en que se calienta.

¿Se puede tratar térmicamente la aleación de aluminio??

Algunas aleaciones específicas se pueden tratar térmicamente., no todas las aleaciones de aluminio se pueden tratar térmicamente;

Generalmente hablando, el tratamiento térmico puede mejorar los parámetros de rendimiento de las aleaciones de aluminio, como:

• 1. Aleación reforzada
• 2. Mayor ductilidad
• 3. Mayor dureza
• 4. Eliminar el estrés interno
• 5. Mejorar su resistencia a la corrosión.
• 6. Conductividad

Las aleaciones que se pueden fortalecer mediante tratamiento térmico se denominan aleaciones tratables térmicamente., como:

• 2000 serie
• 4000 serie (algunas aleaciones)
• 6000 serie
• 7000 serie
• 8000 serie

El factor que determina si la aleación se puede tratar térmicamente es la composición química de la aleación.. Algunos elementos químicos muestran una mayor solubilidad en aluminio a alta temperatura., y los átomos se pueden redistribuir en la aleación para hacer que la distribución sea más uniforme y mejorar el rendimiento de la aleación.

Sin embargo, nuestra aleación tratable térmicamente más común es 6061 aleación.

¿Cuáles son los métodos de tratamiento térmico de la aleación de aluminio??

Hay cuatro métodos de tratamiento térmico de uso común para las aleaciones de aluminio.;

1. Recocido

El recocido es un proceso utilizado para contrarrestar algunos de los efectos del trabajo en frío (sin calentar el aluminio). Cuando un material se trabaja en frío, crea tensiones internas que aumentan su resistencia y dureza. Sin embargo, esto se produce a expensas de cierta ductilidad y formabilidad, un efecto llamado endurecimiento por trabajo.

El endurecimiento por trabajo es necesario para aumentar la resistencia del producto.. Sin embargo, si el producto se somete posteriormente a un proceso de moldeo adicional, la disminución de la formabilidad puede conducir a la falla de procesamiento del producto.

El recocido también alivia las tensiones internas en las piezas de aluminio fundido para evitar futuras grietas.. El proceso consiste en calentar la aleación a una temperatura específica., sostenerlo por una cierta cantidad de tiempo, y luego enfriándolo lentamente a temperatura ambiente.

2. Tratamiento térmico de solución

El tratamiento térmico de solución implica un proceso de calentamiento similar al recocido., pero en lugar de enfriarse gradualmente a temperatura ambiente, el producto se apaga. El enfriamiento generalmente se realiza en agua y esencialmente "congela" la microestructura antes de que los átomos se redistribuyan..

Después de apagar, el aluminio es capaz de endurecerse por envejecimiento. El enfriamiento también proporciona una ventana que le permite continuar con otros procesos de formación..

El tratamiento térmico de solución maximiza la concentración de elementos de aleación endurecidos en solución sólida para que no se precipiten antes de que ocurra el envejecimiento..

La temperatura ideal para lograr esta solubilidad es solo unos pocos grados por debajo de la temperatura de fusión de la aleación.. Debido a la ventana de temperatura muy estrecha, se deben utilizar hornos muy precisos para lograr y mantener las condiciones requeridas.

3. Envejecimiento Natural y Artificial

Cuando un producto es tratado térmicamente en solución, el envejecimiento es un proceso natural o artificial. El proceso de envejecimiento aumenta gradualmente la resistencia y dureza de la aleación a un nivel más alto que el nivel inicial.

Una vez que comienza el proceso de envejecimiento, la microestructura de la aleación se fija gradualmente a medida que los elementos de la solución sólida comienzan a precipitarse y se fijan en sus posiciones finales.

El envejecimiento natural significa que la mayor parte del endurecimiento ocurre dentro 24 horas de ser atendido, y puede tomar de cuatro a cinco días para que tenga efecto completo. Sin embargo, algunas aleaciones no pueden alcanzar la máxima resistencia a través del envejecimiento natural porque sus componentes de solución sólida no pueden precipitarse por completo.

Estas aleaciones requieren un mayor calentamiento para lograr una precipitación completa., un proceso llamado envejecimiento artificial, también conocido como endurecimiento por precipitación. La aleación se calienta a una temperatura específica y se mantiene durante 6 a 24 horas, luego se enfría a temperatura ambiente. El resultado es una aleación con mayor resistencia y dureza pero menor ductilidad..

4. Homogeneización

El objetivo principal del proceso de tratamiento térmico final. (homogeneización) es redistribuir los elementos de aleación internos para lograr uniformidad en la composición química del producto. Esto es muy importante para los castings., que solidifican a diferentes velocidades a lo largo de su espesor, comenzando en el borde del molde.

En este proceso, elementos con puntos de fusión más bajos, como el aluminio puro, solidificar primero en los bordes exteriores, mientras que los elementos con puntos de fusión más altos migran y se concentran hacia el centro de la pared de fundición.

si no se hace nada, algunas áreas del producto pueden ser demasiado blandas, mientras que otras áreas pueden ser demasiado duras y quebradizas, haciendo más probable el fracaso. Para homogeneizar la aleación de aluminio., la pieza se calienta a una temperatura justo por debajo de su punto de fusión y luego se enfría lentamente.

La diferencia entre la homogeneización y el recocido es que la homogeneización se realiza a una temperatura más alta.. El recocido solo recristaliza a través de la migración del límite de grano, mientras que la homogeneización también permite la migración de elementos de aleación para lograr la uniformidad de la composición química en todo el producto.

Tratamiento térmico y templado: ¿Están relacionados??

Al buscar aleaciones de aluminio, la condición de temperamento generalmente se incluye, y algunas designaciones de temple están marcadas de acuerdo con el tratamiento térmico específico mencionado anteriormente. Eso es, las designaciones "O", "W" y "T" revelan respectivamente si la aleación ha sido recocida, solución tratada térmicamente o envejecida.

O = recocido

W = solución tratada térmicamente

T = vejez

Sus significados son diferentes., pero un tratamiento de templado específico generalmente requiere un proceso de tratamiento térmico específico;
Cuando esté listo para pedir o usar una aleación de aluminio, lo mejor es recordar su nombre templado y el efecto del templado en las propiedades de la aleación.

Resumir

Al comprar aleación de aluminio, no solo para determinar el tipo de aleación, el tipo de aleación puede determinar que el rendimiento de la aleación sea bueno, pero los diferentes estados de templado tienen un impacto relativamente grande en el rendimiento;

Déjame darte un ejemplo para ilustrar un problema.. Al comprar el estado templado de aleación A y B, se encuentra que el estado templado de la aleación C y D también puede cumplir con todos los requisitos de rendimiento físico y químico. se puede mejorar en mayor medida.

La idoneidad del tratamiento térmico para su producto dependerá de su aplicación final y del proceso de fabricación que elija.. Dado que el tratamiento térmico incurre en costos de herramientas adicionales, debe evaluar cuidadosamente si es necesario en su situación.