Ako tepelne spracovať hliníkovú zliatinu？

Ako tepelne spracovať hliníkovú zliatinu?

Okrem niektorých spoločných charakteristík hliníkových zliatin, ako je vysoký pomer pevnosti k hmotnosti a silná odolnosť proti korózii, výkon rôznych zliatin je úplne odlišný, a tepelné spracovanie je tiež nástrojom na úpravu jeho výkonu.

Tepelné spracovanie sa týka riadenia teploty časti alebo celej zliatiny a času pri určitej teplote, čím sa mení jej mikroštruktúra a menia sa vlastnosti zliatiny.

Tepelné spracovanie ocele - Zahrievanie kovu na veľmi vysoké teploty.

Ale hliník má oveľa nižšiu teplotu topenia a vyššiu tepelnú vodivosť, čo môže výrazne ovplyvniť to, ako sa zahrieva.

Tepelné spracovanie hliníkovej zliatiny

Môže byť hliníková zliatina tepelne spracovaná?

Niektoré špecifické zliatiny môžu byť tepelne spracované, nie všetky hliníkové zliatiny môžu byť tepelne spracované;

Všeobecne, tepelné spracovanie môže zlepšiť výkonové parametre hliníkových zliatin, ako:

• 1. Vystužená zliatina
• 2. Zvýšená ťažnosť
• 3. Zvýšená tvrdosť
• 4. Odstráňte vnútorný stres
• 5. Zlepšite jeho odolnosť proti korózii
• 6. Vodivosť

Zliatiny, ktoré možno spevniť tepelným spracovaním, sa nazývajú tepelne spracovateľné zliatiny, ako:

• 2000 séria
• 4000 séria (niektoré zliatiny)
• 6000 séria
• 7000 séria
• 8000 séria

Faktor, ktorý určuje, či je možné zliatinu tepelne spracovať, je chemické zloženie zliatiny. Niektoré chemické prvky vykazujú vyššiu rozpustnosť v hliníku pri vysokej teplote, a atómy môžu byť prerozdelené v zliatine, aby bola distribúcia rovnomernejšia a zlepšila sa výkonnosť zliatiny.

Naša najbežnejšia tepelne spracovateľná zliatina je však 6061 zliať.

Aké sú metódy tepelného spracovania hliníkovej zliatiny?

Existujú štyri bežne používané metódy tepelného spracovania hliníkových zliatin;

1. Žíhanie

Žíhanie je proces používaný na potlačenie niektorých účinkov spracovania za studena (bez zahrievania hliníka). Keď je materiál opracovaný za studena, vytvára vnútorné napätia, ktoré zvyšujú jeho pevnosť a tvrdosť. Však, toto prichádza na úkor určitej ťažnosti a tvárnosti, efekt nazývaný work hardening.

Pracovné vytvrdzovanie je potrebné na zvýšenie pevnosti produktu. Však, ak sa výrobok následne podrobí ďalšiemu tvarovaniu, zníženie tvarovateľnosti môže viesť k zlyhaniu spracovania produktu.

Žíhanie tiež uvoľňuje vnútorné pnutie v hliníkových odliatkoch, aby sa zabránilo vzniku trhlín v budúcnosti. Proces zahŕňa zahrievanie zliatiny na určitú teplotu, držať ho určitý čas, a potom pomaly ochladzujte späť na izbovú teplotu.

2. Roztokové tepelné spracovanie

Roztokové tepelné spracovanie zahŕňa proces zahrievania podobný žíhaniu, ale namiesto postupného ochladzovania na izbovú teplotu, produkt sa ochladí. Kalenie sa zvyčajne vykonáva vo vode a v podstate „zmrazí“ mikroštruktúru predtým, ako sa atómy prerozdelia.

Po uhasení, hliník je schopný starnutia. Kalenie tiež poskytuje okno, ktoré vám umožňuje pokračovať v ďalších formovacích procesoch.

Roztokové tepelné spracovanie maximalizuje koncentráciu vytvrdzujúcich legujúcich prvkov v tuhom roztoku, takže sa nevyzrážajú pred starnutím.

Ideálna teplota na dosiahnutie tejto rozpustnosti je len niekoľko stupňov pod teplotou topenia zliatiny. Vzhľadom na veľmi úzke teplotné okno, na dosiahnutie a udržanie požadovaných podmienok je potrebné použiť veľmi presné pece.

3. Prirodzené a umelé starnutie

Keď je produkt tepelne spracovaný v roztoku, starnutie je prirodzený alebo umelý proces. Proces starnutia postupne zvyšuje pevnosť a tvrdosť zliatiny na vyššiu úroveň, ako je počiatočná úroveň.

Akonáhle začne proces starnutia, mikroštruktúra zliatiny sa postupne fixuje, keď sa prvky tuhého roztoku začnú zrážať a uzatvárať do svojich konečných pozícií.

Prirodzené starnutie znamená, že väčšina tvrdnutia prebieha v ňom 24 hodiny liečenia, a môže trvať štyri až päť dní, kým sa prejaví plný účinok. Však, niektoré zliatiny nemôžu dosiahnuť maximálnu pevnosť prirodzeným starnutím, pretože ich tuhé zložky roztoku nemožno úplne vyzrážať.

Tieto zliatiny vyžadujú ďalšie zahrievanie, aby sa dosiahlo úplné vyzrážanie, proces nazývaný umelé starnutie, známe aj ako precipitačné vytvrdzovanie. Zliatina sa zahrieva pri určitej teplote a udržiava sa 6 do 24 hodiny, potom sa ochladí na teplotu miestnosti. Výsledkom je zliatina so zvýšenou pevnosťou a tvrdosťou, ale zníženou ťažnosťou.

4. Homogenizácia

Hlavným cieľom procesu konečného tepelného spracovania (homogenizácia) je prerozdeliť vnútorné legujúce prvky, aby sa dosiahla jednotnosť chemického zloženia produktu. To je pri odliatkoch veľmi dôležité, ktoré tuhnú rôznou rýchlosťou v celej svojej hrúbke, začínajúc od okraja formy.

V tomto procese, prvky s nižšou teplotou topenia, ako je čistý hliník, stuhnúť najskôr na vonkajších okrajoch, zatiaľ čo prvky s vyššími teplotami topenia migrujú a sústreďujú sa smerom k stredu odlievacej steny.

Ak sa nič neurobí, niektoré oblasti produktu môžu byť príliš mäkké, zatiaľ čo iné oblasti môžu byť príliš tvrdé a krehké, zvyšuje pravdepodobnosť zlyhania. Na homogenizáciu hliníkovej zliatiny, časť sa zahreje na teplotu tesne pod jej bodom topenia a potom sa pomaly ochladí.

Rozdiel medzi homogenizáciou a žíhaním je v tom, že homogenizácia sa vykonáva pri vyššej teplote. Žíhaním dochádza len k rekryštalizácii migráciou hraníc zŕn, zatiaľ čo homogenizácia umožňuje aj migráciu legujúcich prvkov na dosiahnutie jednotnosti chemického zloženia v celom produkte.

Sklad hliníkových zliatin

Tepelné spracovanie a temperovanie: sú príbuzní?

Pri hľadaní hliníkových zliatin, teplotný stav je všeobecne zahrnutý, a niektoré označenia temperovania sú označené podľa vyššie uvedeného špecifického tepelného spracovania. Teda, označenie "O", „W“ a „T“ v tomto poradí uvádzajú, či bola zliatina žíhaná, tepelne ošetrený roztok alebo starnutie.

O = žíhané

W = roztoková tepelná úprava

T = staroba

Ich významy sú rôzne, ale špecifické temperovanie zvyčajne vyžaduje špecifický proces tepelného spracovania;
Keď ste pripravení objednať alebo použiť hliníkovú zliatinu, najlepšie je zapamätať si jeho názov popúšťania a vplyv popúšťania na vlastnosti zliatiny.

Zhrnúť

Pri nákupe hliníkovej zliatiny, nielen na určenie typu zliatiny, typ zliatiny môže určiť, že výkon zliatiny je dobrý, ale rôzne stavy temperovania majú relatívne veľký vplyv na výkon;

Dovoľte mi uviesť príklad na ilustráciu problému. Pri kúpe temperovaného stavu zliatiny A a B, zistilo sa, že temperovaný stav zliatiny C a D môže tiež spĺňať všetky požiadavky na fyzikálne a chemické vlastnosti. sa dá zlepšiť vo väčšej miere.

Vhodnosť tepelného spracovania pre váš produkt bude závisieť od jeho konečného použitia a výrobného procesu, ktorý si zvolíte. Pretože tepelné spracovanie spôsobuje dodatočné náklady na nástroje, mali by ste starostlivo zvážiť, či je to vo vašej situácii potrebné.