Aluminijska legura je važan strukturni materijal sa odličnim mehaničkim svojstvima i otpornošću na koroziju. Kako bi se dodatno poboljšale performanse aluminijskih legura, obično je potrebna toplinska obrada. Toplinska obrada legure livenog aluminijuma se odnosi na proces zagrevanja legure livenog aluminijuma na određenu temperaturu, održavanje u određenom vremenskom periodu, a zatim hlađenje.
Glavne svrhe termičke obrade za livenje aluminijskih legura su sljedeće:
1. Poboljšati mehanička svojstva materijala: Termičkom obradom, čvrstoća, tvrdoća i otpornost na habanje aluminijumskih legura mogu se poboljšati kako bi se ispunili zahtjevi različitih inženjerskih primjena.
2. Eliminacija unutrašnjeg naprezanja u materijalima: Tokom procesa livenja aluminijumskih legura, zbog sporog hlađenja
3. Poboljšajte otpornost materijala na koroziju: Aluminijske legure će formirati gust oksidni film tokom termičke obrade, što može efikasno poboljšati otpornost materijala na koroziju i produžiti njihov vijek trajanja.
Proces toplinske obrade za livenje aluminijskih legura obično uključuje sljedeće korake:
1. Zagrijavanje: Stavite dijelove od legure lijevanog aluminija u peć za zagrijavanje kako bi se postigla željena temperatura toplinske obrade. Izbor temperature i vremena zagrijavanja ovisi o sastavu legure aluminija i potrebnim svojstvima.
2. Izolacija: Nakon zagrevanja na željenu temperaturu, održavajte je neko vreme da bi se postiglo jednolično stanje toplotne ravnoteže unutrašnje strukture aluminijumske legure. Dužina trajanja izolacije je takođe jedan od važnih faktora koji utiču na efekat termičke obrade.
3. Hlađenje: Odaberite odgovarajući način hlađenja prema specifičnim zahtjevima. Uobičajene metode hlađenja uključuju gašenje vodom, gašenje uljem i prirodno hlađenje. Različite metode hlađenja imaju različite efekte na performanse aluminijskih legura.
Četiri glavna procesa termičke obrade:
1. Tretman žarenjem: Proces zagrijavanja odljevaka od aluminijske legure na relativno visoku temperaturu, obično oko 300 stepeni, zadržavanje određenog vremenskog perioda, a zatim njihovo hlađenje u peći na sobnu temperaturu naziva se žarenje. Tokom procesa žarenja, čvrsta otopina se raspada i čestice druge faze se agregiraju, što može eliminirati unutrašnje naprezanje odljevka, stabilizirati veličinu odljevka, smanjiti deformaciju i povećati plastičnost odljevka.
2. Tretman rastvorom: Zagrevanje odlivaka na najvišu moguću temperaturu, blizu tačke topljenja eutektika, održavanje na ovoj temperaturi u dovoljnom vremenskom periodu, a zatim brzo hlađenje kako bi se maksimiziralo rastvaranje komponenti za jačanje. Ovo visokotemperaturno stanje se fiksira i čuva na sobnoj temperaturi, a ovaj proces se naziva tretman rastvorom. Tretman čvrstim rastvorom može poboljšati čvrstoću i plastičnost odlivaka i povećati otpornost legura na koroziju.
3. Tretman starenjem: Proces zagrijavanja odljevka tretiranog čvrstom otopinom na određenu temperaturu, zadržavanje određenog vremenskog perioda, zatim vađenje iz peći i polagano hlađenje do sobne temperature na zraku naziva se starenje. Ako se jačanje starenjem vrši na sobnoj temperaturi, ono se naziva prirodnim starenjem; ako se ojačavanje starenjem vrši iznad sobne temperature i drži neko vrijeme, naziva se umjetno starenje. Tretman starenjem je spontani proces raspadanja prezasićenog čvrstog rastvora, koji vraća rešetku matrice legure u relativno stabilno stanje.
4. Hladna i vruća ciklička obrada: odljevci koji su prošli hladnu i vruću cikličku obradu mogu doživjeti skupljanje i širenje rešetke čvrstog rastvora zbog višestrukih procesa grijanja i hlađenja, što rezultira blagim pomakom rešetke svake faze i stabilnijim stanjem čestica druge faze, čime se poboljšava stabilnost dimenzija odlivaka i čini ga pogodnim za proizvodnju preciznih delova.
Tokom termičke obrade treba obratiti pažnju na tri važne tačke:
1. Kontrola temperature: Tokom procesa grijanja, potrebno je striktno kontrolisati temperaturu kako bi se izbjegle pretjerano visoke ili niske temperature, kako bi se izbjegli štetni efekti na performanse legure aluminija.
2. Vrijeme izolacije: Dužina vremena izolacije direktno utiče na strukturu i svojstva legure aluminija. Prekomjerno ili nedovoljno vrijeme izolacije može dovesti do nezadovoljavajućih rezultata toplinske obrade.
3. Brzina hlađenja: Različite brzine hlađenja će imati različite efekte na mikrostrukturu i svojstva aluminijumskih legura. Odgovarajuće metode hlađenja i brzine moraju se odabrati u skladu sa specifičnim zahtjevima.
