Алуминијумска легура је важан структурни материјал са одличним механичким својствима и отпорношћу на корозију. Да би се додатно побољшале перформансе алуминијумских легура, обично је потребна топлотна обрада. Топлотна обрада легуре ливеног алуминијума се односи на процес загревања ливене легуре алуминијума на одређену температуру, одржавање у одређеном временском периоду, а затим хлађење.
Главне сврхе термичке обраде за ливење алуминијумских легура су следеће:
1. Побољшати механичка својства материјала: Термичком обрадом, чврстоћа, тврдоћа и отпорност на хабање алуминијумских легура могу се побољшати како би се испунили захтеви различитих инжењерских апликација.
2. Елиминисање унутрашњег напрезања у материјалима: Током процеса ливења алуминијумских легура, због спорог хлађења
3. Побољшајте отпорност материјала на корозију: легуре алуминијума ће формирати густ оксидни филм током топлотне обраде, што може ефикасно побољшати отпорност материјала на корозију и продужити њихов радни век.
Процес топлотне обраде ливења алуминијумских легура обично укључује следеће кораке:
1. Грејање: Ставите делове од легуре ливеног алуминијума у пећ за загревање да би се постигла жељена температура топлотне обраде. Избор температуре и времена загревања зависи од састава легуре алуминијума и потребних својстава.
2. Изолација: Након загревања на жељену температуру, одржавајте је неко време да бисте постигли једнолично стање топлотне равнотеже унутрашње структуре алуминијумске легуре. Дужина времена изолације је такође један од важних фактора који утичу на ефекат топлотне обраде.
3. Хлађење: Одаберите одговарајући начин хлађења према специфичним захтевима. Уобичајене методе хлађења укључују гашење водом, гашење уљем и природно хлађење. Различите методе хлађења имају различите ефекте на перформансе алуминијумских легура.
Четири главна процеса термичке обраде:
1. Третман жарењем: Процес загревања одливака од легуре алуминијума на релативно високу температуру, обично око 300 степени, задржавање одређеног временског периода, а затим њихово хлађење у пећи на собну температуру назива се жарење. Током процеса жарења, чврсти раствор се распада и честице друге фазе се агрегирају, што може елиминисати унутрашње напрезање одливака, стабилизовати величину ливења, смањити деформацију и повећати пластичност одливака.
2. Третман раствором: Загревање ливеног одливака на највишу могућу температуру, близу тачке топљења еутектика, одржавање на овој температури у довољном временском периоду, а затим брзо хлађење да би се максимизирало растварање компоненти за јачање. Ово високотемпературно стање се фиксира и чува на собној температури, а овај процес се назива третман раствором. Третман чврстим раствором може побољшати чврстоћу и пластичност одливака и повећати отпорност легура на корозију.
3. Третман старењем: Процес загревања чврстог раствора третираног ливења на одређену температуру, задржавање одређеног временског периода, затим вађење из пећи и полако хлађење на собну температуру на ваздуху назива се старење. Ако се јачање старења врши на собној температури, то се назива природно старење; ако се ојачавање старењем врши изнад собне температуре и држи неко време, назива се вештачко старење. Третман старењем је спонтани процес распадања презасићеног чврстог раствора, који враћа решетку матрице легуре у релативно стабилно стање.
4. Третман хладним и топлим циклусом: Одливци који су били подвргнути хладном и топлом циклусном третману могу доживети скупљање и ширење решетке чврстог раствора услед вишеструких процеса грејања и хлађења, што резултира благим померањем решетке сваке фазе и стабилнијим стањем честица друге фазе, чиме се побољшава стабилност димензија одливака и чини га погодним за израду прецизних делова.
Током термичке обраде треба обратити пажњу на три важне тачке:
1. Контрола температуре: Током процеса грејања, потребно је стриктно контролисати температуру како би се избегле претерано високе или ниске температуре, како би се избегли негативни ефекти на перформансе легуре алуминијума.
2. Време изолације: Дужина времена изолације директно утиче на структуру и својства легуре алуминијума. Прекомерно или недовољно време изолације може довести до незадовољавајућих резултата топлотне обраде.
3. Брзина хлађења: Различите брзине хлађења ће имати различите ефекте на микроструктуру и својства легура алуминијума. Одговарајуће методе хлађења и брзине треба изабрати у складу са специфичним захтевима.
