Hliníková zliatina je dôležitým konštrukčným materiálom s vynikajúcimi mechanickými vlastnosťami a odolnosťou proti korózii. Na ďalšie zlepšenie výkonu hliníkových zliatin je zvyčajne potrebné tepelné spracovanie. Tepelné spracovanie liatej hliníkovej zliatiny sa vzťahuje na proces zahrievania liatej hliníkovej zliatiny na určitú teplotu, jej udržiavanie po určitú dobu a následné ochladenie.
Hlavné účely tepelného spracovania na odlievanie hliníkových zliatin sú nasledovné:
1. Zlepšite mechanické vlastnosti materiálov: Tepelným spracovaním je možné zlepšiť pevnosť, tvrdosť a odolnosť hliníkových zliatin proti opotrebovaniu, aby vyhovovali požiadavkám rôznych technických aplikácií.
2. Eliminácia vnútorného napätia v materiáloch: Počas procesu odlievania hliníkových zliatin v dôsledku nízkej rýchlosti ochladzovania
3. Zlepšite odolnosť materiálov proti korózii: Zliatiny hliníka vytvoria počas tepelného spracovania hustý oxidový film, ktorý môže účinne zlepšiť odolnosť materiálov proti korózii a predĺžiť ich životnosť.
Proces tepelného spracovania na odlievanie hliníkových zliatin zvyčajne zahŕňa nasledujúce kroky:
1. Ohrev: Umiestnite diely z liatej hliníkovej zliatiny do pece na zahriatie, aby sa dosiahla požadovaná teplota tepelného spracovania. Voľba teploty a času ohrevu závisí od zloženia hliníkovej zliatiny a požadovaných vlastností.
2. Izolácia: Po zahriatí na požadovanú teplotu ju po určitú dobu udržujte, aby ste dosiahli rovnomerný tepelne rovnovážny stav vnútornej štruktúry hliníkovej zliatiny. Dĺžka doby izolácie je tiež jedným z dôležitých faktorov ovplyvňujúcich efekt tepelného spracovania.
3. Chladenie: Vyberte si vhodný spôsob chladenia podľa konkrétnych požiadaviek. Bežne používané spôsoby chladenia zahŕňajú kalenie vodou, kalenie olejom a prirodzené chladenie. Rôzne spôsoby chladenia majú rôzne účinky na výkon hliníkových zliatin.
Štyri hlavné procesy tepelného spracovania:
1. Spracovanie žíhaním: Proces zahrievania odliatkov z hliníkovej zliatiny na relatívne vysokú teplotu, zvyčajne okolo 300 stupňov, udržiavanie po určitú dobu a potom ich ochladzovanie v peci na izbovú teplotu, sa nazýva žíhanie. Počas procesu žíhania sa tuhý roztok rozkladá a častice druhej fázy agregujú, čo môže eliminovať vnútorné napätie odliatku, stabilizovať veľkosť odliatku, znižovať deformáciu a zvyšovať plasticitu odliatku.
2. Úprava roztoku: Zahriatie odliatku na najvyššiu možnú teplotu, blízkou bodu tavenia eutektika, jeho udržiavanie na tejto teplote dostatočne dlhý čas a následné rýchle ochladenie, aby sa maximalizovalo rozpustenie spevňujúcich zložiek. Tento vysokoteplotný stav je fixovaný a skladovaný pri izbovej teplote a tento proces sa nazýva ošetrenie roztokom. Spracovanie tuhým roztokom môže zlepšiť pevnosť a plasticitu odliatkov a zvýšiť odolnosť zliatin proti korózii.
3. Spracovanie starnutím: Proces zahrievania odliatku ošetreného tuhým roztokom na určitú teplotu, jeho udržiavania po určitú dobu, potom jeho vybratia z pece a pomalého ochladzovania na izbovú teplotu na vzduchu sa nazýva starnutie. Ak sa spevnenie starnutím uskutočňuje pri izbovej teplote, nazýva sa to prirodzené starnutie; ak sa spevnenie starnutím vykonáva nad izbovou teplotou a udržiava sa po určitú dobu, nazýva sa umelé starnutie. Spracovanie starnutím je spontánny proces rozkladu presýteného tuhého roztoku, ktorý obnovuje mriežku zliatinovej matrice do relatívne stabilného stavu.
4. Cyklické spracovanie za studena a za tepla: Odliatky, ktoré prešli spracovaním za studena a za tepla, môžu zaznamenať zmrštenie a expanziu mriežky tuhého roztoku v dôsledku viacerých procesov zahrievania a chladenia, čo vedie k miernemu posunutiu mriežky každej fázy a stabilnejšiemu stavu. častíc druhej fázy, čím sa zlepší rozmerová stabilita odliatku a je vhodný na výrobu presných dielov.
Počas tepelného spracovania je potrebné vziať do úvahy tri dôležité body:
1. Regulácia teploty: Počas procesu ohrevu je potrebné prísne kontrolovať teplotu, aby sa zabránilo nadmerne vysokým alebo nízkym teplotám, aby sa predišlo nepriaznivým účinkom na výkon hliníkovej zliatiny.
2. Doba izolácie: Dĺžka doby izolácie priamo ovplyvňuje štruktúru a vlastnosti hliníkovej zliatiny. Príliš dlhý alebo nedostatočný čas izolácie môže viesť k neuspokojivým výsledkom tepelného spracovania.
3. Rýchlosť ochladzovania: Rôzne rýchlosti ochladzovania budú mať rôzne účinky na mikroštruktúru a vlastnosti hliníkových zliatin. Vhodné spôsoby chladenia a rýchlosti je potrebné zvoliť podľa špecifických požiadaviek.
