Le traitement thermique fait référence au contrôle de la température d’une partie ou de la totalité de l’alliage et du temps à une certaine température, modifiant ainsi sa microstructure et modifiant les propriétés de l’alliage.
En plus de certaines caractéristiques communes des alliages d’aluminium, tels qu’un rapport résistance/poids élevé et une forte résistance à la corrosion, Les performances des différents alliages sont très différentes, et le traitement thermique est aussi un outil pour ajuster ses performances.
Le traitement thermique fait référence au contrôle de la température d’une partie ou de la totalité de l’alliage et du temps à une certaine température, modifiant ainsi sa microstructure et modifiant les propriétés de l’alliage.
Traitement thermique de l'acier - Chauffage du métal à des températures très élevées.
Mais l’aluminium a un point de fusion beaucoup plus bas et une conductivité thermique plus élevée, ce qui peut affecter considérablement la façon dont il se réchauffe.
Traitement thermique de l’alliage d’aluminium
Certains alliages spécifiques peuvent être traités thermiquement, Tous les alliages d’aluminium ne peuvent pas être traités thermiquement;
Manière générale, Le traitement thermique peut améliorer les paramètres de performance des alliages d’aluminium, tel que:
Les alliages qui peuvent être renforcés par traitement thermique sont appelés alliages traitables thermiquement, tel que:
Le facteur qui détermine si l’alliage peut être traité thermiquement est la composition chimique de l’alliage.. Certains éléments chimiques présentent une plus grande solubilité dans l’aluminium à haute température, et les atomes peuvent être redistribués dans l’alliage pour rendre la distribution plus uniforme et améliorer les performances de l’alliage.
Cependant, notre alliage traitable thermiquement le plus courant est 6061 alliage.
Il existe quatre méthodes de traitement thermique couramment utilisées pour les alliages d’aluminium;
Le recuit est un procédé utilisé pour contrer certains des effets du travail à froid (sans chauffer l’aluminium). Lorsqu’un matériau est travaillé à froid, Il crée des contraintes internes qui augmentent sa résistance et sa dureté. Cependant, Cela se fait au détriment d’une certaine ductilité et formabilité, un effet appelé écrouissage.
L’écrouissage est nécessaire pour augmenter la résistance du produit. Cependant, si le produit est ensuite soumis à un traitement de moulage supplémentaire, la diminution de la formabilité peut entraîner un échec du traitement du produit.
Le recuit soulage également les contraintes internes dans les pièces en fonte d’aluminium pour éviter les fissures futures. Le processus consiste à chauffer l’alliage à une température spécifique, le maintenir pendant un certain temps, puis le refroidir lentement à température ambiante.
Le traitement thermique en solution implique un processus de chauffage similaire au recuit, mais au lieu de refroidir progressivement à température ambiante, le produit est trempé. La trempe se fait généralement dans l'eau et "gèle" essentiellement la microstructure avant que les atomes ne se redistribuent.
Après trempe, L’aluminium est capable de durcir le vieillissement. La trempe fournit également une fenêtre qui vous permet de poursuivre les processus de formage.
Le traitement thermique en solution maximise la concentration des éléments d’alliage de durcissement dans une solution solide afin qu’ils ne précipitent pas avant le vieillissement.
La température idéale pour atteindre cette solubilité n’est inférieure que de quelques degrés à la température de fusion de l’alliage.. En raison de la fenêtre de température très étroite, Des fours très précis doivent être utilisés pour atteindre et maintenir les conditions requises.
Lorsqu’un produit est traité thermiquement en solution, Le vieillissement est un processus naturel ou artificiel. Le processus de vieillissement augmente progressivement la résistance et la dureté de l’alliage à un niveau supérieur au niveau initial.
Une fois que le processus de vieillissement commence, La microstructure de l’alliage se fixe progressivement au fur et à mesure que les éléments de solution solide commencent à précipiter et à se verrouiller dans leur position finale.
Le vieillissement naturel signifie que la majeure partie du durcissement se produit dans 24 heures de traitement, et cela peut prendre quatre à cinq jours pour que le plein effet se produise. Cependant, Certains alliages ne peuvent pas atteindre une résistance maximale par vieillissement naturel parce que leurs composants de solution solide ne peuvent pas être complètement précipités.
Ces alliages nécessitent un chauffage supplémentaire pour obtenir une précipitation complète, un processus appelé vieillissement artificiel, Aussi connu sous le nom de durcissement par précipitation. L’alliage est chauffé à une température spécifique et maintenu pendant 6 à 24 Heures, puis refroidi à température ambiante. Le résultat est un alliage avec une résistance et une dureté accrues mais une ductilité réduite.
L’objectif principal du processus final de traitement thermique (homogénéisation) consiste à redistribuer les éléments d’alliage internes afin d’uniformiser la composition chimique du produit. Ceci est très important pour les pièces moulées, qui se solidifient à des vitesses différentes sur toute leur épaisseur, à partir du bord du moule.
Dans ce processus, éléments ayant des points de fusion inférieurs, tels que l’aluminium pur, se solidifient d’abord sur les bords extérieurs, tandis que les éléments ayant des points de fusion plus élevés migrent et se concentrent vers le centre de la paroi de coulée.
Si rien n’est fait, Certaines zones du produit peuvent être trop molles, tandis que d’autres zones peuvent être trop dures et cassantes, Rendre l’échec plus probable. Pour homogénéiser l’alliage d’aluminium, La pièce est chauffée à une température juste en dessous de son point de fusion, puis refroidie lentement.
La différence entre l’homogénéisation et le recuit est que l’homogénéisation se fait à une température plus élevée. Le recuit ne se recristallise que par migration des joints de grains, tandis que l’homogénéisation permet également la migration des éléments d’alliage pour obtenir l’uniformité de la composition chimique dans tout le produit.
Entrepôt d'alliage d'aluminium
Lors de la recherche d’alliages d’aluminium, La condition de tempérament est généralement incluse, et certaines désignations de revenu sont marquées en fonction du traitement thermique spécifique mentionné précédemment. C’est, les désignations "O", "W" et "T" indiquent respectivement si l'alliage a été recuit, solution traitée thermiquement ou vieillie.
O = recuit
W = solution traitée thermiquement
T = vieillesse
Leurs significations sont différentes, Mais un traitement de revenu spécifique nécessite généralement un procédé de traitement thermique spécifique;
Lorsque vous êtes prêt à commander ou à utiliser un alliage d’aluminium, Il est préférable de se rappeler son nom de revenu et l’effet de la trempe sur les propriétés de l’alliage.
Lors de l’achat d’alliage d’aluminium, non seulement pour déterminer le type d’alliage, Le type d’alliage peut déterminer que la performance de l’alliage est bonne, Mais différents états de revenu ont un impact relativement important sur les performances;
Permettez-moi de vous donner un exemple pour illustrer un problème. Lors de l’achat de l’état revenu de l’alliage A et B, on constate que l’état revenu de l’alliage C et D peut également répondre à toutes les exigences de performance physique et chimique. peut être améliorée dans une plus grande mesure.
L’adéquation du traitement thermique pour votre produit dépendra de son application finale et du procédé de fabrication que vous choisissez.. Étant donné que le traitement thermique entraîne des coûts d’outillage supplémentaires, Vous devriez évaluer soigneusement si cela est nécessaire dans votre situation.
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