Термическая обработка алюминия и алюминиевых сплавов

Поскольку алюминий используется для различных целей, выполнение требований к элементам приведет к тому, что алюминий будет подвергнут термообработке. Термическая обработка изменит свойства алюминия определенным образом, чтобы он соответствовал желаемым характеристикам. В одной из моих предыдущих статей я подробно рассказывал о термической обработке черных и цветных металлов, также объяснялись их процессы.

Сегодня вы познакомитесь с процессом термической обработки алюминия и алюминиевых сплавов, который включает отжиг, гомогенизацию, термообработку на твердый раствор и т. д.

Термообработка алюминия и алюминиевых сплавов

Термическая обработка алюминия и меди проходит практически один и тот же процесс термообработки. но они их результат определенно отличается. Процессы отжига, гомогенизации, термообработки на твердый раствор могут выполняться на меди и алюминии, что дает разные результаты. Как уже объяснялось, отжиг меди проводится для смягчения нагартованных материалов. В то время как на алюминии это делается для получения деформационно-упрочненного материала, в отличие от меди, которая теряет свое упрочнение (деформационное упрочнение) при отжиге. То же самое происходит при гомогенизации.

Термическую обработку алюминия проводят для повышения прочности и твердости определенной подгруппы алюминиевых сплавов, упрочняемых дисперсионным твердением.

Различные требования к свойствам алюминия приводят к различным процессам термообработки. Ниже представлена ​​термообработка алюминия и алюминиевых сплавов:

Отжиг:

Алюминиевые сплавы получают деформационное упрочнение при работе. Это происходит, когда материал пластически деформируется, в результате чего зернистая структура алюминия скользит друг относительно друга вдоль области плоскости скольжения. Целью таких алюминиевых сплавов является восстановление кристаллической структуры зерен и плоскости скольжения. Помощь в продолжении формирования с малым усилием. Другими словами, для снятия внутренних напряжений, которые развиваются в процессе эксплуатации, например, при холодной ковке или литье.

Отжиг алюминиевых сплавов достигается при нагревании материала примерно от 570 до 770 градусов по Фаренгейту в течение от 30 минут до 3 часов. Температура и время определяются составом сплавов и размером материала. Скорость охлаждения не критична. То есть он не оказывает никакого влияния после завершения процесса отжига.

Гомогенизация:

Гомогенизация проводится для более равномерного распределения элементов осаждения в алюминиевой детали. Это достигается путем повышения его температуры ниже точки плавления, обычно от 900 до 1000 градусов по Фаренгейту. Если достигается температура гомогенизации, алюминию дают медленно остыть.

Термическая обработка раствора:

Целью термообработки на раствор является облегчение обработки металлической детали. Это выполняется путем нагревания алюминиевой детали при определенной температуре, в зависимости от состава сплава в алюминии. В частности, в диапазоне от 825 до 980 градусов по Фаренгейту. Если будет получена точная температура, операция не будет успешной.

То есть, если температура слишком низкая, произойдет потеря прочности, а при слишком высокой температуре деталь может расплавиться, в конечном итоге обесцветиться. Или повышенное напряжение внутри детали. Деталь пропитывается, когда достигает заданной температуры. это время выдержки может составлять от 10 минут для материалов до 12 часов для более длинных или толстых деталей. В этот момент деталь закалена.

Закалка или быстрое охлаждение помогают сохранить достигнутое конечное распределение растворенных элементов в сплаве. то есть «заморозить» захваченные элементы на месте или достаточно быстро охладить алюминиевую деталь, чтобы легирующий элемент не осаждался при охлаждении детали. Деталь обычно охлаждают водой.

Естественное старение:

Алюминий, который подвергается термообработке на твердый раствор, через некоторое время выпадет в осадок, что приведет к тому, что зерна займут свое положение, что поможет увеличить естественную прочность детали. Процесс естественного старения или возрастного упрочнения происходит при комнатной температуре в течение четырех-пяти дней, при этом в течение первых суток достигается не менее 90 процентов упрочнения. По этой причине алюминиевые материалы довольно быстро формуются после термообработки на твердый раствор.

Искусственное старение (осаждающее твердение):

Искусственное упрочнение производится, когда алюминиевой детали требуется максимальная твердость, которая не достигается при естественном старении, при комнатной температуре. для этого растворенные элементы должны быть полностью осаждены, что делается путем нагревания алюминия до сплава при определенной температуре. обычно при 240 градусах по Фаренгейту и 460 градусов по Фаренгейту точной температуры. в этот момент его замачивают примерно на шесть-двадцать четыре часа, а затем охлаждают при комнатной температуре. тогда предел текучести алюминиевой детали увеличится, предел прочности на растяжение увеличится незначительно, а пластичность уменьшится.

Это все для этой статьи, где обсуждается термическая обработка алюминия и алюминиевых сплавов. Я надеюсь, что вы многому научились из этого поста, если да, поделитесь с другими студентами. Спасибо за внимание, увидимся в следующий раз!