Hvordan varmebehandle aluminiumslegering?

Hvordan varmebehandle aluminiumslegering?

I tillegg til noen vanlige egenskaper ved aluminiumslegeringer, som høyt styrke-til-vekt-forhold og sterk korrosjonsbestandighet, ytelsen til forskjellige legeringer er ganske forskjellig, og varmebehandling er også et verktøy for å justere ytelsen.

Varmebehandling refererer til å kontrollere temperaturen på deler av eller hele legeringen og tiden ved en viss temperatur, og dermed endre dens mikrostruktur og endre egenskapene til legeringen.

Varmebehandling av stål – Oppvarming av metallet til svært høye temperaturer.

Men aluminium har et mye lavere smeltepunkt og en høyere varmeledningsevne, som kan påvirke hvordan den varmes opp betydelig.

Varmebehandling av aluminiumslegering

Kan aluminiumslegering varmebehandles?

Noen spesifikke legeringer kan varmebehandles, ikke alle aluminiumslegeringer kan varmebehandles;

Generelt sett, varmebehandling kan forbedre ytelsesparametrene til aluminiumslegeringer, slik som:

• 1. Forsterket legering
• 2. Økt duktilitet
• 3. Økt hardhet
• 4. Eliminer indre stress
• 5. Forbedre korrosjonsbestandigheten
• 6. Konduktivitet

Legeringer som kan forsterkes ved varmebehandling kalles varmebehandlebare legeringer, slik som:

• 2000 serie
• 4000 serie (noen legeringer)
• 6000 serie
• 7000 serie
• 8000 serie

Faktoren som avgjør om legeringen kan varmebehandles er den kjemiske sammensetningen av legeringen. Noen kjemiske elementer viser høyere løselighet i aluminium ved høy temperatur, og atomene kan omfordeles i legeringen for å gjøre fordelingen mer jevn og forbedre ytelsen til legeringen.

Imidlertid er vår vanligste varmebehandlebare legering 6061 legering.

Hva er varmebehandlingsmetodene for aluminiumslegering?

Det er fire vanlige varmebehandlingsmetoder for aluminiumslegeringer;

1. Gløding

Gløding er en prosess som brukes for å motvirke noen av effektene av kaldbearbeiding (uten å varme opp aluminiumet). Når et materiale er kaldbearbeidet, det skaper indre påkjenninger som øker styrken og hardheten. Imidlertid, dette går på bekostning av en viss duktilitet og formbarhet, en effekt som kalles arbeidsherding.

Arbeidsherding er nødvendig for å øke styrken til produktet. Imidlertid, hvis produktet deretter utsettes for ytterligere støpebehandling, reduksjonen i formbarhet kan føre til behandlingssvikt for produktet.

Gløding avlaster også indre spenninger i støpte aluminiumsdeler for å forhindre fremtidige sprekker. Prosessen innebærer oppvarming av legeringen til en bestemt temperatur, holde den i en viss tid, og deretter sakte avkjøles tilbake til romtemperatur.

2. Løsningsvarmebehandling

Oppløsningsvarmebehandling innebærer en oppvarmingsprosess som ligner på gløding, men i stedet for gradvis avkjøling til romtemperatur, produktet er bråkjølt. Blokking gjøres vanligvis i vann og "fryser" i hovedsak mikrostrukturen før atomene omfordeles.

Etter bråkjøling, aluminium er i stand til å eldes. Quenching gir også et vindu som lar deg fortsette med ytterligere formingsprosesser.

Løsningsvarmebehandling maksimerer konsentrasjonen av herdende legeringselementer i fast løsning slik at de ikke feller ut før aldring skjer.

Den ideelle temperaturen for å oppnå denne løseligheten er bare noen få grader under smeltetemperaturen til legeringen. På grunn av det svært smale temperaturvinduet, svært presise ovner må brukes for å oppnå og opprettholde de nødvendige forholdene.

3. Naturlig og kunstig aldring

Når et produkt er løsningsvarmebehandlet, aldring er en naturlig eller kunstig prosess. Aldringsprosessen øker gradvis styrken og hardheten til legeringen til et høyere nivå enn det opprinnelige nivået.

Når aldringsprosessen begynner, mikrostrukturen til legeringen fikserer seg gradvis når faste løsningselementer begynner å felle ut og låse seg i deres endelige posisjoner.

Naturlig aldring gjør at det meste av herdingen skjer innenfor 24 timer med å bli behandlet, og det kan ta fire til fem dager før full effekt finner sted. Imidlertid, noen legeringer kan ikke oppnå maksimal styrke gjennom naturlig aldring fordi deres faste løsningskomponenter ikke kan utfelles fullstendig.

Disse legeringene krever ytterligere oppvarming for å oppnå fullstendig nedbør, en prosess som kalles kunstig aldring, også kjent som nedbørsherding. Legeringen varmes opp til en bestemt temperatur og holdes i 6 til 24 timer, deretter avkjølt til romtemperatur. Resultatet er en legering med økt styrke og hardhet, men redusert duktilitet.

4. Homogenisering

Hovedmålet for den endelige varmebehandlingsprosessen (homogenisering) er å omfordele de indre legeringselementene for å oppnå ensartethet i den kjemiske sammensetningen av produktet. Dette er veldig viktig for støpegods, som stivner med ulik hastighet gjennom hele tykkelsen, starter ved kanten av formen.

I denne prosessen, elementer med lavere smeltepunkter, for eksempel rent aluminium, stivne først i ytterkantene, mens elementer med høyere smeltepunkter migrerer og konsentrerer seg mot midten av støpeveggen.

Hvis ingenting blir gjort, noen områder av produktet kan være for myke, mens andre områder kan være for harde og sprø, gjør feil mer sannsynlig. For å homogenisere aluminiumslegeringen, delen varmes opp til en temperatur like under smeltepunktet og avkjøles deretter sakte.

Forskjellen mellom homogenisering og gløding er at homogenisering gjøres ved høyere temperatur. Gløding rekrystalliserer kun gjennom korngrensevandring, mens homogenisering også tillater migrering av legeringselementer for å oppnå ensartet kjemisk sammensetning gjennom hele produktet.

Lager i aluminiumslegering

Varmebehandling og temperering: er de i slekt?

Når du søker etter aluminiumslegeringer, temperamentet er vanligvis inkludert, og noen tempereringsbetegnelser er merket i henhold til den spesifikke varmebehandlingen nevnt tidligere. Det vil si, betegnelsene "O", "W" og "T" viser henholdsvis om legeringen har blitt glødet, løsning varmebehandlet eller eldet.

O = glødet

W = løsning varmebehandlet

T = alderdom

Betydningene deres er forskjellige, men en spesifikk tempereringsbehandling krever vanligvis en spesifikk varmebehandlingsprosess;
Når du er klar til å bestille eller bruke en aluminiumslegering, det er best å huske tempereringsnavnet og effekten av herding på legeringens egenskaper.

Oppsummer

Ved kjøp av aluminiumslegering, ikke bare for å bestemme legeringstypen, legeringstypen kan bestemme at legeringens ytelse er god, men forskjellige tempereringstilstander har en relativt stor innvirkning på ytelsen;

La meg gi deg et eksempel for å illustrere et problem. Når du kjøper den herdede tilstanden til legering A og B, det er funnet at den herdede tilstanden til legering C og D også kan oppfylle alle fysiske og kjemiske ytelseskrav. kan forbedres i større grad.

Egnetheten til varmebehandling for produktet ditt vil avhenge av sluttapplikasjonen og produksjonsprosessen du velger. Siden varmebehandling medfører ekstra verktøykostnader, du bør nøye vurdere om det er nødvendig i din situasjon.