Jak poddać obróbce cieplnej stop aluminium？

Jak poddać obróbce cieplnej stop aluminium?

Oprócz niektórych wspólnych cech stopów aluminium, takich jak wysoki stosunek wytrzymałości do masy i duża odporność na korozję, wydajność różnych stopów jest zupełnie inna, a obróbka cieplna jest również narzędziem do dostosowania jego działania.

Obróbka cieplna odnosi się do kontrolowania temperatury części lub całości stopu i czasu w określonej temperaturze, zmieniając tym samym jego mikrostrukturę i zmieniając właściwości stopu.

Obróbka cieplna stali – nagrzewanie metalu do bardzo wysokich temperatur.

Ale aluminium ma znacznie niższą temperaturę topnienia i wyższą przewodność cieplną, co może znacząco wpłynąć na to, jak się nagrzewa.

Czy stop aluminium może być poddany obróbce cieplnej?

Niektóre określone stopy można poddać obróbce cieplnej, nie wszystkie stopy aluminium można poddać obróbce cieplnej;

Ogólnie rzecz biorąc,, obróbka cieplna może poprawić parametry użytkowe stopów aluminium, jak:

• 1. Wzmocniony stop
• 2. Zwiększona plastyczność
• 3. Zwiększona twardość
• 4. Wyeliminuj stres wewnętrzny
• 5. Poprawić jego odporność na korozję
• 6. Przewodność

Stopy, które można wzmocnić przez obróbkę cieplną, nazywane są stopami do obróbki cieplnej, jak:

• 2000 seria
• 4000 seria (niektóre stopy)
• 6000 seria
• 7000 seria
• 8000 seria

Czynnikiem decydującym o tym, czy stop może być poddany obróbce cieplnej, jest skład chemiczny stopu. Niektóre pierwiastki chemiczne wykazują wyższą rozpuszczalność w aluminium w wysokiej temperaturze, a atomy mogą być redystrybuowane w stopie, aby rozkład był bardziej równomierny i poprawiał wydajność stopu.

Jednak naszym najczęstszym stopem do obróbki cieplnej jest 6061 stop.

Jakie są metody obróbki cieplnej stopu aluminium?

Istnieją cztery powszechnie stosowane metody obróbki cieplnej stopów aluminium;

1. Wyżarzanie

Wyżarzanie to proces stosowany w celu przeciwdziałania niektórym skutkom obróbki plastycznej na zimno (bez podgrzewania aluminium). Gdy materiał jest obrabiany na zimno, tworzy wewnętrzne naprężenia, które zwiększają jego wytrzymałość i twardość. Jednakże, odbywa się to kosztem pewnej plastyczności i odkształcalności, efekt zwany utwardzeniem pracy.

Utwardzanie jest konieczne w celu zwiększenia wytrzymałości produktu. Jednakże, jeżeli produkt jest następnie poddawany dalszemu przetwarzaniu przez formowanie, spadek odkształcalności może prowadzić do niepowodzenia przetwarzania produktu.

Wyżarzanie zmniejsza również wewnętrzne naprężenia w odlewanych częściach aluminiowych, aby zapobiec przyszłym pęknięciom. Proces polega na podgrzaniu stopu do określonej temperatury, trzymając go przez określony czas, a następnie powoli schłodzić z powrotem do temperatury pokojowej.

2. Obróbka cieplna roztworu

Obróbka cieplna rozpuszczająca obejmuje proces ogrzewania podobny do wyżarzania, ale zamiast stopniowego schładzania do temperatury pokojowej, produkt jest schłodzony. Hartowanie odbywa się zwykle w wodzie i zasadniczo „zamraża” mikrostrukturę przed ponownym rozmieszczeniem atomów.

Po hartowaniu, aluminium jest zdolne do utwardzania starzeniowego. Hartowanie zapewnia również okno, które pozwala kontynuować dalsze procesy formowania.

Obróbka cieplna rozpuszczająca maksymalizuje stężenie utwardzających pierwiastków stopowych w roztworze stałym, dzięki czemu nie wytrącają się one przed starzeniem.

Idealna temperatura do osiągnięcia tej rozpuszczalności jest tylko kilka stopni niższa od temperatury topnienia stopu. Ze względu na bardzo wąskie okno temperaturowe, do osiągnięcia i utrzymania wymaganych warunków należy stosować bardzo precyzyjne piece.

3. Naturalne i sztuczne starzenie

Gdy produkt jest poddawany obróbce cieplnej rozpuszczającej, starzenie się jest procesem naturalnym lub sztucznym. Proces starzenia stopniowo zwiększa wytrzymałość i twardość stopu do poziomu wyższego niż początkowy.

Kiedy zaczyna się proces starzenia, mikrostruktura stopu stopniowo się utrwala, gdy elementy stałego roztworu zaczynają się wytrącać i blokować w swoich końcowych pozycjach.

Naturalne starzenie oznacza, że ​​większość stwardnienia zachodzi wewnątrz 24 godziny leczenia, a pełny efekt może zająć od czterech do pięciu dni. Jednakże, niektóre stopy nie mogą osiągnąć maksymalnej wytrzymałości poprzez naturalne starzenie, ponieważ ich stałych składników roztworu nie można całkowicie wytrącić.

Stopy te wymagają dalszego ogrzewania, aby uzyskać całkowite wytrącenie, proces zwany sztucznym starzeniem, znany również jako utwardzanie wydzieleniowe. Stop jest podgrzewany do określonej temperatury i utrzymywany 6 Do 24 Godzin, następnie ochłodzono do temperatury pokojowej. Rezultatem jest stop o zwiększonej wytrzymałości i twardości, ale zmniejszonej plastyczności.

4. Homogenizacja

Główny cel końcowego procesu obróbki cieplnej (homogenizacja) polega na redystrybucji wewnętrznych pierwiastków stopowych w celu uzyskania jednorodności składu chemicznego produktu. Jest to bardzo ważne w przypadku odlewów, które zestalają się z różną szybkością na całej swojej grubości, zaczynając od krawędzi formy.

W tym procesie, pierwiastki o niższych temperaturach topnienia, jak czyste aluminium, stwardnieć najpierw na zewnętrznych krawędziach, podczas gdy pierwiastki o wyższych temperaturach topnienia migrują i koncentrują się w kierunku środka ścianki odlewu.

Jeśli nic nie zostanie zrobione, niektóre obszary produktu mogą być zbyt miękkie, podczas gdy inne obszary mogą być zbyt twarde i kruche, czyniąc niepowodzenie bardziej prawdopodobnym. Do homogenizacji stopu aluminium, część jest podgrzewana do temperatury tuż poniżej jej temperatury topnienia, a następnie powoli schładzana.

Różnica między homogenizacją a wyżarzaniem polega na tym, że homogenizację przeprowadza się w wyższej temperaturze. Wyżarzanie rekrystalizuje tylko poprzez migrację granic ziaren, podczas gdy homogenizacja umożliwia również migrację pierwiastków stopowych w celu uzyskania jednorodności składu chemicznego w całym produkcie.

Obróbka cieplna i odpuszczanie: czy są spokrewnieni?

Podczas wyszukiwania stopów aluminium, stan temperamentu jest ogólnie uwzględniony, a niektóre oznaczenia stanu zaawansowania są oznaczone zgodnie ze specyficzną obróbką cieplną wspomnianą wcześniej. To jest, oznaczenia „O”, Odpowiednio „W” i „T” ujawniają, czy stop został wyżarzony, poddane obróbce cieplnej lub starzone.

O = wyżarzone

W = poddane obróbce cieplnej

T = starość

Ich znaczenie jest różne, ale specyficzna obróbka odpuszczająca zwykle wymaga określonego procesu obróbki cieplnej;
Kiedy jesteś gotowy do zamówienia lub użycia stopu aluminium, najlepiej zapamiętać jego nazwę odpuszczania i wpływ odpuszczania na właściwości stopu.

Podsumować

Przy zakupie stopu aluminium, nie tylko do określenia rodzaju stopu, rodzaj stopu może określić, że wydajność stopu jest dobra, ale różne stany odpuszczania mają stosunkowo duży wpływ na wydajność;

Dla zilustrowania problemu podam przykład. Przy zakupie stanu odpuszczonego stopu A i B, stwierdzono, że stan odpuszczenia stopu C i D może również spełniać wszystkie wymagania dotyczące właściwości fizycznych i chemicznych. można poprawić w większym stopniu.

Odpowiedniość obróbki cieplnej Twojego produktu będzie zależała od jego końcowego zastosowania i wybranego procesu produkcyjnego. Ponieważ obróbka cieplna wiąże się z dodatkowymi kosztami oprzyrządowania, należy dokładnie ocenić, czy jest to konieczne w Twojej sytuacji.