Топлинната обработка на алуминиеви сплави

Топлинната обработка на алуминиеви профили се използват за модифициране на свойствата на алуминиеви сплави, от които са направени, като се променя тяхната микроструктура. Основните подсилващи механизми в алуминиеви сплави са втвърдяване поради твърд разтвор легиране и втвърдяване поради Утайките вторичните фаза. Обикновено, един от тези механизми е доминиращ в сплавта.

Твърдият разтвор на алуминиеви сплави

Твърдият разтвор, получен чрез нагряване на алуминиева сплав, при което всички фази се разтварят в него да се образува хомогенна фаза - алуминий с разтворени в него легиращи елементи. С повишаване на температурата на разтворимостта на елементите, се увеличава с намаляване на температурата - се намалява. втвърдяване механизъм е, че за достатъчно бързо охлаждане на елементите на алуминиеви сплави се разтварят в атомната решетка от алуминий и деформира еластично го деформира. Това изкривена атомна решетка възпрепятства движението на изкълчвания и следователно пластична деформация на сплавта, и по този начин се увеличава неговата механична якост.

Стареене на алуминиеви сплави

Алуминиеви сплави, които са укрепени от стареене, съдържат определено количество от разтворими легиращи елементи, като например някои комбинации от мед, магнезий, силиций, манган и цинк. С подходяща топлинна обработка на тези разтворените атоми са свързани под формата на много малки частици, които се отделят във вътрешността на зърната на алуминиева сплав. Този процес се нарича стареене, тъй като тя е "себе си", при стайна температура. За да се ускори и да се постигне по-голяма ефективност алуминиева сплав втвърдяване стареене се провежда при повишена температура, да кажем 200 ° С

Закаляване алуминиеви профили за пресата

Втвърдяване в пресата е много рентабилен технология топлинна обработка на алуминиеви профили в сравнение с охлаждане с отделен отопление. При охлаждане в преса охлаждане алуминиеви профили, извършени на температурата, при която те излизане от матрицата. Необходимо условие за втвърдяване на преса - алуминиева сплав температура на нагряване обхват за охлаждане трябва да съвпада с температурен диапазон от алуминиеви профили на изхода на пресата. Това, общо взето, се извършва само за "меки" и "полутвърди" алуминиеви сплави - технически алуминий, алуминиеви сплави серия 3XXX и 6xxx и сплави с ниско легирана 5ххх серия (с магнезиев до 3%) и някои алуминиеви сплави на серия 7xxx без мед допинг (7020, 7005 (в нашия 1915), 7003). закаляване ефект за алуминиеви сплави и 3xxx 5ххх много незначителна и обикновено не се взема предвид. Крайните механичните свойства 3XXX алуминиеви сплави и 5ххх не приема поради термично втвърдяване и последващото втвърдяване работа, което може да включва стъпка на топлинна обработка, един или повече отгряване. Опростяването chnyayuschey фаза сплави 6xxx серия съединение е Mg 2 Si. За подробности вижте. Втвърдяването на алуминиеви профили в пресата

Втвърдяване на преса AD31 сплавите на 6060 и 6063

Всички 6xxx серия алуминиеви сплави може да се закалени директно на пресата. За да се определи фазата на твърд разтвор в алуминият трябва да се охладен разтвор на алуминиеви профили на изхода на пресата при скорост не по-ниска от определена критична скорост. Този процент зависи от химическия състав на алуминиева сплав. Обикновено вентилатор мощност е достатъчна за повечето алуминиеви профили, но понякога може да е необходимо и да ги охлаждане с вода или смес от въздух и вода. Успешно втвърдяване алуминиеви сплави 6xxx серия зависи от профила на дебелина, както и от вида на сплав и неговия химичен състав. В случай на прекалено големи алуминиеви профили, например, от сплав AD33 (6061) и относително ниска скорост на пресоване на материала на изхода на матрицата не може да достигне температура диапазон изисква за частта на темпериране и Mg 2 Si частиците остава неразтворена. Следователно, по време на следващия горещ въздух, или дори водата, не се получава охлаждане профилите на пълното им закаляване. В такива случаи се използва отделен отопление за охлаждане в специални пещи - обикновено вертикални, последвано от охлаждане в вертикални резервоари с вода. След охлаждане на алуминиеви профили произвеждат им разтягане 1.5 - 3% за изправяне и стрес облекчаване.

Застаряването на алуминиеви профили: изкуствени и естествени

Окончателно работа на топлинна обработка на алуминиеви профили застарява, естествено или изкуствено. Natural стареенето е само по себе си за известно време, за разнообразие от различни алуминиеви сплави - от няколко седмици до няколко месеца. Изкуствен стареене се извършва в специални пещи стареене. Типични режими на топлинна обработка за някои алуминиеви сплави 6xxx показани в Таблица 1.

Термична обработка на алуминиеви сплави Al-Zn-Mg

Алуминиеви сплави Al- Zn -Mg без мед легиране (7020, 7005 (1915), 7003) и по-нататък "полутвърди" сплави. Те се използват успешно в производството на купето, носители, включително заваряване, конструкции. Тези алуминиеви сплави са подложени на втвърдяване от стареене успешно, ако температурни профили на изхода на пресата е най-малко 400 ° С Най-често те се използват изобщо, без принудително охлаждане поради тяхната склонност да се подчертае, корозия. Въпреки това, например, алуминиева сплав 1915 осигурява още горещо пресовано състояние с естественото стареене от 30 до 35 дни якостта на опън повече от 315 МРа.

Темпериращи алуминиеви профили с отделен отопление

Алуминий с плаваща Al - Cu - Mg и Al - Zn - Mg - Си. и алуминиеви сплави серия - Mg със съдържание на магнезиев на повече от 3%, посочени трудността натиснат. Алуминиева-магнезиеви сплави не се подлагат на топлинна втвърдяване и обработва термично втвърдяване алуминиеви сплави Al - Cu - Mg и Al - Zn - Mg - Cu (2XXX и 7xxx) се различава значително от термичната обработка 6xxx сплави, които винаги гаси на преса. Втвърдяването на тези сплави като сплави 7075 и 2024 (D16), получени само с една нагряване, обикновено във вертикални пещи, последвано от бързо охлаждане бани в вертикални водни резервоари. Последната стъпка на топлинна обработка - стареене работа - извършва или при стайна температура (естественото стареене) или при предварително определена повишена температура за необходимото време (изкуствено стареене).

Темпериращи твърда алуминиева сплав

Таблица 2 показва усилващите фаза твърди термично втвърдяващи сплави. При загряване на пещ за закаляване те се разтварят в твърд разтвор. Методът включва нагряване на екстракта при дадена температура, за да се постигне почти хомогенна твърд разтвор. Скоростта на алуминиевите профили закалителни температура охлаждане трябва да надвишава определена критична скорост, различна за различни алуминиеви сплави за максимизиране якостни свойства и устойчивост на междукристална в възраст състояние. Например, за 7075 сплав, скоростта на охлаждане трябва да бъде не по-малко от 300 ° С / с в температурен интервал от 400 до 280 ° С На закалени алуминиеви сплави, засилване на стареенето, са нестабилни. С остаряване алуминиеви сплави разпределени субмикроскопични частици от вторични фази, които образуват неправилен дислокация структура. Чрез образуване на тази структура и втвърдяване на настъпване на сплавта. Размерът и разпределението на утайки определя оптимални механични свойства на алуминиева сплав. Типични режими на топлинна обработка на някои твърди алуминиеви сплави са показани в Таблица 3. Продължителността на отопление зависи от дебелината на алуминиеви профили.

Таблица 2 Таблица 3

Споделяне на този пост