Почему детали из алюминиевого сплава должны подвергаться термообработке?Как известно, многие алюминиевые отливки удовлетворяют эксплуатационным требованиям в условиях литья и не требуют дальнейшей обработки.Однако для улучшения свойств, прочности и пластичности алюминиевые отливки и детали из алюминиевых сплавов обычно обрабатывают с помощью серии циклов нагрева и охлаждения, называемых термообработкой.Эта термообработка включает в себя три основные операции: растворение, закалку и старение.Обработка раствора включает нагрев отливки до температуры, близкой к эвтектической, для растворения эвтектических компонентов и образования твердого однородного раствора.
После такой обработки раствором отливки можно закалить или быстро охладить, обычно в кипящей воде, что помогает поддерживать однородность раствора при комнатной температуре.Третьим этапом термической обработки алюминиевых отливок является естественное или искусственное старение, повышающее прочность и твердость.Принцип возрастного упрочнения также можно использовать для индивидуальной термообработки для каждого применения.Сочетание этих трех термообработок называется мягким.Основной целью термической обработки алюминиевых отливок является получение наилучшего сочетания механических свойств, которое может удовлетворить основные требования, предъявляемые к компонентам.
Три основные термические операции обычно объединяют в цикл термообработки, обеспечивающий различные свойства.Хотя в книгах, связанных с алюминиевым литьем, представлены «типичные» или «рекомендуемые» решения, время закалки и старения, а также температура каждого сплава и отпуска, эти циклы термообработки часто варьируются и управляются для изменения механических свойств отливок для достижения прочности и пластичности. Требования к конкретным компонентам.Недавние исследования включали использование псевдоожиженных слоев для быстрого достижения температуры раствора и обеспечения более быстрых циклов термообработки.
К преимуществам обработки и термической обработки алюминиевых отливок и деталей из алюминиевых сплавов относятся:
• Гомогенизация легирующих элементов – это элемент, равномерно распределенный по всей матрице, поэтому производительность отливки будет однородной;
• Снятие напряжения – остаточное напряжение, возникающее при высокотемпературном литье и охлаждении раствора до температуры;Нагрев отливки до средней температуры может уменьшить эти остаточные напряжения;
• Улучшенная стабильность размеров и обрабатываемость – изменения в микроструктуре могут привести к увеличению размеров отливок с течением времени;Соблюдать жесткие допуски на размеры во время и после обработки, а отливки должны подвергаться термической обработке для образования стабильных осадков;
• Улучшение механических свойств. В наибольшей степени термическая обработка используется для улучшения механических и коррозионных свойств за счет сфероидизации частиц составляющих фаз и дисперсионного твердения.
Немногие из требуемых свойств оптимизируются за одну отливку.Чаще термическая обработка является компромиссом, позволяющим максимально использовать другие свойства.Например, могут быть улучшены предел прочности при растяжении и предел текучести, но это приводит к меньшему удлинению.И наоборот, более высокое удлинение приводит к более низким пределам прочности на растяжение и текучести.