Точная термическая обработка алюминиевых литьев: повышение прочности и пластичности

После первичных производственных и охлаждающих процессов, комплексная термическая обработка алюминиевых литьев может обеспечить, что они способны соответствовать точным спецификациям конечного пользователя. Этот контролируемый процесс изменяет физические свойства литьев для увеличения твердости или предельной прочности на разрыв и получения заданной комбинации пластичности и прочности.

Термическая обработка — это процесс, где литья нагревают до заданной температуры с контролируемой скоростью для достижения желаемых структурных изменений. Литье затем удерживают при этой температуре за конкретный период времени и охлаждают с контролируемой скоростью. Этот процесс трансформирует внутреннюю структуру алюминия, тем самым улучшая механические свойства и износостойкость, и улучшая механическую обработку и размерную стабильность. В данной статье рассматриваются различные типы термической обработки для алюминиевых литьев.

Какие типы термической обработки доступны для алюминиевых литьев?

Разные алюминиевые литья могут требовать разные термические обработки, в зависимости от типа литья, желаемого результата и структуры сплава. Специализированные печи используются для обеспечения того, что алюминиевое литье сохранит свою исходную форму без трещин. Типы термической обработки включают:

• TF (полностью термически обработанные): Алюминиевое литье нагревают до 515-535°C на период 4-12 часов. Затем закаляют в теплой воде для предотвращения трещин, и наконец снова нагревают в другой печи при 150-160°C на период 4-16 часов. Этот процесс может привести к закалке почти в два раза по сравнению с оригинальным алюминиевым литьем.
• Условие TB (T4): В зависимости от состава алюминиевого сплава, литья нагревают до температуры чуть ниже их точки плавления сплава. Их удерживают при этой температуре до тех пор, пока элементы сплава входят в твердый раствор, а затем закаляют в воде, кипящей воде или полимере. Выбор среды закалки зависит от поддержания баланса между достижением определенных механических свойств, управлением деформацией литья и минимизацией внутренних напряжений.
• TB7 (растворительно закаленные и стабилизированные): Похоже на TF, но литье нагревают до более высокой температуры на второй стадии. Температура удерживают между 240-270°C примерно 2-4 часа. Конечный результат — слегка более пластичное литье, чем то, достигнутое процессом TF.
• TE (искусственное старение): Для более сложных литьев или тех с мелкими особенностями, литье нагревают только до температуры 150-170°C на 4-12 часов для ускорения естественного процесса старения закалки. Закалка не участвует в старении закалки.
• Выделение закалки — Условие TE (T5 или T51): Это искусственный процесс термической обработки старения, обычно проводимый при температурах в диапазоне 150-200°C. Эта относительно низкая температура стабилизирует литья и улучшает механическую обработку. Выдержка, или время удержания, варьируется от 2-24 часов в зависимости от сплава и толщины литья.
• Закалка T6: Алюминиевое литье сначала нагревают при очень высокой температуре 538°C примерно 12 часов. Литье быстро закаляют в воде или гликолевом растворе при температуре 66-100°C. Литье наконец стареют в печи, где его нагревают до 154°C примерно 3-5 часов, а затем позволяют остывать естественно. Процесс выпрямления может выполняться после закалки для обеспечения того, что литья остаются прямыми. Закалка T6 чаще всего используется для литьев, используемых в структурных приложениях, таких как авиация, автомобилестроение, оборона и морская промышленность. T6 приводит к более твердому алюминию с меньшей деформацией под нагрузкой тяжелых нагрузок.
• Растворительно обработанные и стабилизированные — Условие TF7 (T7 или T71): Те литья, которые могут использоваться в более высокотемпературных условиях, иногда получают растворительную обработку и стабилизацию между 200-250°C. Это улучшит механические свойства литьев и увеличит стабильность. Полученные механические свойства слегка отличаются от T6, так как обычно есть более низкая предельная прочность на разрыв и предел текучести.
• Снятие напряжений и отжиг — Условие TS: Эти могут использоваться для удаления напряжений или смягчения литья для дальнейших механических операций. Снятие напряжений обычно выполняют между 200-250°C, а отжиг делают между 300-400°C.
• Полимерная закалка: Полимер используется вместо воды, результатом в более медленную скорость закалки и меньше напряжений на литье. Это работает для сложных литьев, которые не требуют более высокой степени твердости.

После термической обработки литья могут быть пропущены через процесс анализа обнаружения трещин, чтобы искать любые дефекты.

Узнайте больше о термической обработке для алюминиевых литьев

Impro — глобальный интегрированный производитель высокоточных, высокосложных и критически важных компонентов для диверсифицированных рынков. Мы используем передовые процессные технологии и оборудование во всех наших производственных операциях. Если вы заинтересованы в получении дополнительной информации о наших возможностях точного литья, механической обработки и термической обработки, свяжитесь с нашей командой экспертов уже сегодня.