Теплова обробка алюмінію та алюмінієвих сплавів

Відпал та гасіння старіння - це основні форми термічної обробки алюмінієвого сплаву. Відпал - це процес пом'якшення. Її мета - зробити сплав, як правило, є рівномірним і стабільним у складі та структурі, усунути загартування роботи та відновити пластичність сплаву. Старіння гасіння-це зміцнення теплової обробки, мета-покращити силу сплаву, в основному, що використовується в алюмінієвому сплаві, що обробляється тепло.

一.
Згідно з різним попитом на виробництво, алюмінієвий сплав, відплавши гомогенізацію зливу, відпал, порожній відпал, проміжний відпал і закінчив відпал кілька форм.
По -перше, відпал гомогенізації злиття
У стані швидкої конденсації та нерівноважної кристалізації, злиття повинно мати нерівномірність у складі та структурі, а також є велике внутрішнє напруження. Для того, щоб змінити цю ситуацію та покращити властивість теплової обробки злиття, як правило, необхідно провести відпал гомогенізації. Для сприяння дифузії атомів відпал гомогенізації повинно вибирати більш високу температуру відпалу, але не більше, ніж точка плавлення з низькою плавкою сплаву, загальна температура відпалу гомогенізації нижча, ніж температура плавлення 5 ~ 40 ℃, час відпалу, час відпалу більше між 12 ~ 24 год.

二. пустий відпал
Пустий відпал відноситься до відпалу перед першою холодною деформацією в процесі обробки тиску. Мета - надати заготовці збалансовану структуру та максимальну здатність пластичної деформації. Наприклад, кінцева температура прокатки гарячої прокатної плити з алюмінієвого сплаву становить 280 ~ 330 ℃, і явище затвердіння роботи не може бути повністю усунене після швидкого охолодження при кімнатній температурі. Особливо для сплаву з алюмінієвим сплавом, що обробляється, після швидкого охолодження процес перекристалізації не закінчується, а перенасичений твердий розчин не повністю розкладається, а деякі загартування та гасіння ефектів все ще зберігаються. Важко холодно переробити без відпалу, тому необхідний відпал заготовки. Для посилених алюмінієвих сплавів, що не підходять до нагрівання Можна вибрати верхню граничну температуру. Для алюмінієвих сплавів, які можна посилити за допомогою термічної обробки, таких як LY11 та LY12, температура відпалу заготовки становить 390 ~ 450 ° C, збереження тепла становить 1 ~ 3 год, а потім печі охолоджується до 270 ° C нижче швидкості Не більше 30 ° С /год.

三. Поінформований відпал
Проміжне відпал відноситься до відпалу між процесами холодної деформації, метою яких є усунення загартування роботи з метою полегшення продовження деформації холодної роботи. Взагалі, після відпалу заготовки матеріалу, після витримки 45 до 85% холодної деформації, якщо не проміжне відпал і продовжити холодну роботу буде складно. Процес проміжного відпалу в основному такий же, як і у порожньому відпалі. Відповідно до вимог ступеня холодної деформації, проміжний відпал можна розділити на повне відпал (загальна деформація ε≈60 ~ 70%), просте відпал (ε≤50%) та незначний відпал (ε≈30 ~ 40%) . Перші дві системи відпалу такі ж, як порожній відпал, а останній - це повітряне охолодження після нагрівання при 320 ~ 350 ℃ протягом 1,5 ~ 2 год.

四. Готовий відпал продукту
Відпал готового продукту - це кінцева термічна обробка, яка надає матеріалу певну мікроструктуру та механічні властивості відповідно до вимог технічних умов продукту
Готово відпалу продукту можна розділити на високе відпал (виробництво м'яких продуктів) та низьке відпал температури (виробництво напівстійких продуктів у різних станах) Два види високого відпалу високої температури повинні забезпечити повну структуру перекристалізації та хорошу пластичність. За умови забезпечення хорошої організації та виконання матеріалу час утримування не повинен бути занадто довгим. Для алюмінієвого сплаву, який можна зміцнити за допомогою термічної обробки, щоб запобігти ефекту гасіння повітряного охолодження, швидкість охолодження повинна бути суворо контрольована.
Низьке відпал температури включає два види відпалу для зняття внутрішнього стресу та часткове пом'якшення відпалу, які в основному використовуються для чистого алюмінієвого та не нагріваного алюмінієвого сплаву. Порядок низької температури системи відпалу - це дуже складна робота, яка повинна не тільки враховувати температуру відпалу та час утримання, але й враховувати вплив домішок, ступінь сплавлення, кількість деформації холодної, проміжної температури відпалу та температуру гарячої деформації. Розвиток системи відпалу з низькою температурою повинна бути вимірювати криву зміни між температурою відпалу та механічними властивостями, а потім визначити діапазон температури відпалу відповідно до показників продуктивності, визначених у технічних умовах.

Друге гасіння
Гасіння алюмінієвого сплаву також відоме як обробка твердого розчину, тобто через нагрівання високої температури, так що елементи сплаву у вигляді другої фази металу якомога більше в твердий розчин, а потім швидке охолодження, щоб інгібіти Осадження другої фази, щоб отримати супутній алюмінієвий α-твердий розчин для наступного кроку лікування старіння для підготовки організації.
Передумова отримання перенасиченого твердого розчину альфа полягає в тому, що розчинність другої фази сплаву в алюмінієві повинна бути значно збільшена зі збільшенням температури, інакше призначення обробки твердого розчину не можна досягти. Більшість легованих елементів в алюмінієві можуть утворювати діаграму евтектичної фази з цією характеристикою. Входячи з сплаву AI-Cu, як приклад, температура евтектики становить 548 ℃, розчинність міді в алюмінієві при кімнатній температурі менше 0,1%, нагріта до 548 ℃, його розчинність збільшується до 5,6%, отже, A-Cu Сплав, що містить мідь у 5,6%, температура нагріву перевищує його тверду лінію розчину, в однофазну зону α, тобто другу фазу Cuai2, що розчиняється в матриці, після гасіння можна отримати єдиний перенасичений твердий розчин альфа.

Гасіння є найважливішою та вимогливою операцією термічної обробки алюмінієвого сплаву, серед якого ключ - вибрати відповідну температуру нагрівання гасіння та забезпечити достатню швидкість гасіння охолодження, а також може суворо контролювати температуру печі та зменшити деформацію гасіння.
Принцип вибору температури гасіння полягає в тому надмірно вирощений. Як правило, нагрівальні печі з алюмінієвим сплавом вимагають, щоб точність контролю температури була в межах +3 ° С, а повітря в печі змушена циркулювати, щоб забезпечити рівномірність температури печі.

Перенапруження алюмінієвих сплавів викликається місцевим плавленням компонентів низької точки плавлення всередині металу, наприклад, бінарної або багатокомпонентної евтектики. Перенапруження не тільки зменшує механічні властивості, але й серйозно впливає на корозійну стійкість сплаву. Тому, як тільки спалений алюмінієвий сплав, він не буде ліквідований, а продукти сплавів повинні бути зняті. Фактична температура спалювання алюмінієвого сплаву в основному визначається складом сплаву, вмістом домішок, а стан обробки сплаву також пов'язаний з температурою спалювання продуктів, оброблених пластичною деформацією, вище, ніж з лиття, тим більша за те, що більша за Кількість обробки деформації, тим легше компоненти з низькою картовою точкою, що наносять рівноваги, розчиняються в матриці при нагріванні, тому фактична температура спалювання зростає.

Швидкість охолодження гасіння алюмінієвого сплаву суттєво впливає на здатність до зміцнення старіння та корозійну стійкість сплаву, процес гасіння LY12 та LC4 повинен забезпечити, щоб α -твердий розчин не розкладався, особливо в температурі, чутливої ​​до температури 290 ~ 420 ℃ , мати достатньо велику швидкість охолодження. Як правило, швидкість охолодження повинна бути вище 50 ° C/s, а сплави LC4 повинні досягати або перевищувати 170 ° C/s.

Найпоширенішим середовищем гасіння для алюмінієвих сплавів є вода. Практика виробництва показує, що чим більша швидкість охолодження під час гасіння, тим більша залишкова напруга та залишкова деформація гагадного матеріалу або заготовки. Отже, для невеликих заготовки з простими формами температура води може бути трохи нижчою, як правило, від 10 до 30 ° C, і не повинна перевищувати 40 ° С для заготовки зі складною формою та великою різницею товщини стінки, температура води може іноді збільшити до 80 ℃, щоб зменшити деформацію та розтріскування. Однак слід зазначити, що зі збільшенням температури води в гаскувальному резервуарі в цілому міцність та корозійна стійкість матеріалу відповідно знижуються.