アルミニウム合金の熱処理はどのように行うのですか？

アルミニウム合金の熱処理方法?

アルミニウム合金のいくつかの一般的な特性に加えて、, 高い強度重量比や強力な耐食性など, 合金が異なれば性能は大きく異なります, 熱処理はその性能を調整するツールでもあります.

熱処理とは、合金の一部または全体の温度と時間を一定の温度に制御することを指します。, それにより、その微細構造が変化し、合金の特性が変化します。.

鋼の熱処理 - 金属を非常に高温に加熱します。.

しかし、アルミニウムは融点がはるかに低く、熱伝導率が高いです。, それは加熱方法に大きな影響を与える可能性があります.

アルミニウム合金は熱処理できますか?

一部の特定の合金は熱処理可能です, すべてのアルミニウム合金が熱処理できるわけではありません;

一般的に言えば, 熱処理によりアルミニウム合金の性能パラメータを向上させることができます, のような:

• 1. 強化合金
• 2. 延性の向上
• 3. 硬度の増加
• 4. 内部ストレスを解消する
• 5. 耐食性を向上させる
• 6. 導電率

熱処理により強化できる合金を熱処理合金といいます。, のような:

• 2000 シリーズ
• 4000 シリーズ (いくつかの合金)
• 6000 シリーズ
• 7000 シリーズ
• 8000 シリーズ

合金が熱処理できるかどうかを決定する要因は、合金の化学組成です。. 一部の化学元素は、高温でアルミニウムへの溶解度が高くなります。, 合金内で原子を再分布させることで、分布をより均一にし、合金の性能を向上させることができます。.

ただし、当社の最も一般的な熱処理可能な合金は、 6061 合金.

アルミニウム合金の熱処理方法にはどのようなものがありますか?

アルミニウム合金の一般的に使用される熱処理方法は 4 つあります。;

1. アニーリング

焼きなましは、冷間加工の影響の一部を打ち消すために使用されるプロセスです。 (アルミを加熱せずに). 材料を冷間加工する場合, 内部応力が発生し、強度と硬度が増加します。. しかし, これには、延性と成形性がある程度犠牲になります。, 加工硬化と呼ばれる効果.

製品の強度を上げるには加工硬化が必要です. しかし, 製品にその後さらに成形加工が施される場合, 成形性の低下は製品の加工不良につながる可能性があります.

また、アニーリングにより鋳造アルミニウム部品の内部応力が緩和され、将来の亀裂が防止されます。. このプロセスには、合金を特定の温度に加熱することが含まれます。, 一定時間保持する, そしてゆっくりと室温に戻します.

2. 溶体化熱処理

溶体化熱処理には、アニーリングと同様の加熱プロセスが含まれます。, ただし、徐々に室温まで冷却するのではなく、, 製品は焼き入れされています. 急冷は通常水中で行われ、原子が再分布する前に微細構造を本質的に「凍結」させます。.

焼入れ後, アルミニウムは時効硬化が可能です. 焼入れは、さらなる成形プロセスに進むための時間枠も提供します。.

溶体化熱処理により、固溶体中の硬化合金元素の濃度が最大化され、時効が発生する前に合金元素が析出することがなくなります。.

この溶解度を達成するための理想的な温度は、合金の溶融温度よりわずか数度低い温度です。. 温度範囲が非常に狭いため, 必要な条件を達成および維持するには、非常に精密な炉を使用する必要があります.

3. 自然老化と人工老化

製品を溶体化処理する場合, 老化は自然または人為的なプロセスです. 時効プロセスにより、合金の強度と硬度が徐々に増加し、初期レベルよりも高いレベルになります。.

老化プロセスが始まると, 固溶体元素が沈殿し始め、最終位置に固定されるため、合金の微細構造は徐々に固定されます。.

自然老化とは、硬化のほとんどが内部で起こることを意味します。 24 治療を受ける時間, 完全な効果が現れるまでには 4 ～ 5 日かかる場合があります. しかし, 一部の合金は固溶体成分を完全に析出させることができないため、自然時効では最大強度を達成できません。.

これらの合金を完全に析出させるにはさらに加熱する必要があります。, 人工老化と呼ばれるプロセス, 析出硬化とも呼ばれる. 合金は特定の温度で加熱され、一定時間保持されます。 6 に 24 時間, その後室温まで冷却した. その結果、合金の強度と硬度は向上しますが、延性は低下します。.

4. 均質化

最終熱処理工程の主な目的 (均質化) 製品の化学組成の均一性を達成するために、内部の合金元素を再配分することです。. これはキャスティングにとって非常に重要です, 厚さ全体に渡って異なる速度で固化する, 型の端から始めて.

この過程で, 融点の低い元素, 純アルミニウムなど, 最初に外側の端から固まります, 一方、より高い融点を持つ元素は鋳造壁の中心に向かって移動して集中します。.

何もしなければ, 製品の一部の領域が柔らかすぎる可能性があります, 一方、他の領域は硬すぎて脆くなる可能性があります, 失敗が起こりやすくなる. アルミニウム合金を均質化するには, 部品は融点直下の温度まで加熱され、その後ゆっくりと冷却されます。.

均質化とアニーリングの違いは、均質化はより高い温度で行われることです。. 焼鈍は粒界移動によってのみ再結晶化する, 均質化により合金元素の移動も可能になり、製品全体の化学組成の均一性が達成されます。.

熱処理と焼き戻し: 彼らは関係していますか?

アルミニウム合金を探す場合, 通常、テンパー条件が含まれます, 一部の焼き戻し指定は、前述の特定の熱処理に従ってマークされています。. あれは, 記号「O」, 「W」と「T」はそれぞれ合金が焼きなまされたかどうかを示します, 溶体化熱処理または時効処理.

O = アニーリング済み

W = 溶体化熱処理

T = 老年期

それらの意味は異なります, ただし、特定の焼き戻し処理には通常、特定の熱処理プロセスが必要です;
アルミニウム合金を注文または使用する準備ができたら, 焼き戻しの名前と合金の特性に対する焼き戻しの影響を覚えておくことが最善です。.

要約する

アルミニウム合金を購入する場合, 合金の種類を決定するだけではありません, 合金の種類によって合金の性能が優れているかどうかを判断できます, しかし、異なる焼き戻し状態はパフォーマンスに比較的大きな影響を与えます;

問題を説明するために例を挙げてみましょう. 合金A、Bの焼き戻し状態をご購入の場合, 合金 C および D の焼き戻し状態でも、物理的および化学的性能要件をすべて満たすことができることがわかりました。. より大幅に改善できる.

製品に対する熱処理の適合性は、最終用途と選択した製造プロセスによって異なります。. 熱処理には追加の設備コストがかかるため, 自分の状況でそれが必要かどうかを慎重に評価する必要があります.