Alluminio e leghe di alluminio - Trattamento termico di alluminio e leghe di alluminio
Edith
www.xy-global.com
2018-06-19 18:48:57
ricottura
La ricottura viene applicata a entrambi i gradi per favorire l'ammorbidimento. I trattamenti termici di ricottura completa e parziale sono gli unici utilizzati per le leghe non trattabili termicamente. L'eccezione sono le leghe della serie 5000 che a volte vengono sottoposte a un trattamento di stabilizzazione a bassa temperatura e ciò viene effettuato dal produttore.
La ricottura viene effettuata nell'intervallo 300-410 ° C a seconda della lega. I tempi di riscaldamento a temperatura variano da 0,5 a 3 ore, a seconda delle dimensioni del carico e del tipo di lega. Generalmente, il tempo non deve essere più lungo di quello necessario per stabilizzare il carico a temperatura. La velocità di raffreddamento dopo la ricottura non è critica.
Se le parti sono state trattate termicamente con soluzione, è necessario mantenere una velocità di raffreddamento massima di 20 ° C all'ora fino a quando la temperatura non si riduce a 290 ° C. Al di sotto di questa temperatura, la velocità di raffreddamento non è importante.
Soluzione Trattamento termico
Questo è applicabile alle leghe trattabili termicamente e comporta un processo di trattamento termico per cui i costituenti di lega vengono presi in soluzione e trattenuti mediante tempra rapida. Il successivo trattamento termico a temperature della torre, cioè l'invecchiamento o l'invecchiamento naturale a temperatura ambiente, consente una precipitazione controllata dei costituenti ottenendo così una maggiore durezza e resistenza.
Il tempo a temperatura per il trattamento della soluzione dipende dal tipo di lega e dal carico del forno. È necessario un tempo sufficiente per portare le leghe in soluzione se si vogliono ottenere le proprietà ottimali.
La temperatura di trattamento della soluzione è fondamentale per il successo della procedura. È desiderabile che il trattamento termico della soluzione venga effettuato il più vicino possibile alla temperatura del liquido per ottenere la massima soluzione dei costituenti. La temperatura accurata del forno e le variazioni di temperatura speciali devono essere controllate entro un intervallo di ± 5 ° C per la maggior parte delle leghe. Il surriscaldamento deve essere evitato, cioè superando le temperature di fusione eutettiche iniziali. Spesso le prime fasi di surriscaldamento non sono evidenti, ma si tradurranno in un deterioramento delle proprietà meccaniche.
La corretta soluzione del trattamento termico delle leghe di alluminio richiede una conoscenza approfondita della lega da trattare più il corretto impianto di trattamento termico.
tempra
Questa è un'operazione critica e deve essere eseguita a limiti precisi se si vogliono ottenere risultati ottimali. L'obiettivo della tempra è di assicurare che i componenti disciolti rimangano in soluzione fino a temperatura ambiente.
La velocità di spegnimento è importante e il risultato può essere influenzato da un ritardo eccessivo nel trasferimento del lavoro alla tempra. La latitudine del ritardo dipende dalla sezione e varia da 5 a 15 secondi per elementi di spessore variabile da 0,4 mm a 12,7 mm. Generalmente, la precipitazione molto rapida dei costituenti inizia a circa 450 ° C per la maggior parte delle leghe e il lavoro non deve essere lasciato scendere al di sotto di questa temperatura prima della tempra.
Un altro fattore da considerare in tempra è il carico di lavoro e la capacità del quenchant di estrarre il calore a una velocità sufficiente per ottenere i risultati desiderati.
Il solito mezzo di raffreddamento è l'acqua a temperatura ambiente. In alcune circostanze è desiderabile una tempra lenta in quanto ciò migliora la resistenza alla rottura per tensocorrosione di alcune leghe Al-Zn-Mg prive di rame.
Parti di forme complesse come pezzi fucinati, getti, estrusioni d'urto e componenti prodotti dalla lamiera possono essere raffreddati a velocità di spegnimento più basse per migliorare le caratteristiche di distorsione.
Pertanto, in alcuni casi è necessario prendere in considerazione un compromesso per ottenere un equilibrio di proprietà. I quenchant utilizzati nelle applicazioni di tempra più lente includono acqua riscaldata a 65-80 ° C, acqua bollente, soluzioni acquose di glicole polialkalenico o aria forzata.
Indurimento di età
Dopo il trattamento della soluzione e la tempra, l'indurimento si ottiene a temperatura ambiente (invecchiamento naturale) o con trattamento termico a precipitazione (invecchiamento artificiale). In alcune leghe si verificano precipitazioni sufficienti in pochi giorni a temperatura ambiente per ottenere prodotti stabili con proprietà adeguate per molte applicazioni. Queste leghe sono talvolta trattate termicamente con precipitazione per fornire maggiore resistenza e durezza nelle leghe lavorate e fuse. Altre leghe con reazioni lente di precipitazione a temperatura ambiente sono sempre precipitate trattate termicamente prima dell'uso.In alcune leghe, in particolare quelle della serie 2xxx, la lavorazione a freddo di materiali appena estinti aumenta notevolmente la sua risposta al successivo trattamento di precipitazione. I mulini sfruttano questo fenomeno applicando una quantità controllata di laminazione (lamiera e piastra) o stiramento (estrusione, barra e piastra) per produrre proprietà meccaniche superiori. Tuttavia, se si utilizzano le proprietà più elevate nella progettazione, il trattamento di riscaldamento deve essere evitato.
Dove viene effettuato l'invecchiamento naturale, il tempo può variare da circa 5 giorni per le leghe della serie 2xxx a circa 30 giorni per altre leghe. Le leghe della serie 6xxx e 7xxx sono notevolmente meno stabili a temperatura ambiente e continuano a presentare cambiamenti nelle proprietà meccaniche per molti anni. Con alcune leghe, l'invecchiamento naturale può essere soppresso o ritardato per diversi giorni mediante refrigerazione a -18 ° C o inferiore. È pratica comune completare la formazione, il raddrizzamento e il conio prima che l'invecchiamento cambi sensibilmente le proprietà dei materiali. La pratica convenzionale consente la refrigerazione delle leghe 2014 - rivetti T4 per mantenere buone caratteristiche di guida.
I trattamenti termici di invecchiamento artificiale o di precipitazione sono processi a lungo termine a bassa temperatura. Le temperature vanno da 115-200 ° C e tempi da 5-48 ore. Come per il trattamento della soluzione, il controllo della temperatura e le variazioni spaziali accurate sono fondamentali per il processo e generalmente le temperature dovrebbero essere mantenute a un intervallo di ± 7 ° C.
Il cambiamento dei parametri tempo-temperatura per il trattamento delle precipitazioni dovrebbe essere attentamente valutato. Particelle o precipitati più grandi risultano da tempi più lunghi e temperature più elevate. L'obiettivo è selezionare il ciclo che produce la dimensione ottimale del precipitato e il modello di distribuzione. Sfortunatamente, il ciclo richiesto per massimizzare una proprietà, come la resistenza alla trazione, è solitamente diverso da quello richiesto per massimizzare altri come resistenza allo snervamento e resistenza alla corrosione. Di conseguenza, i cicli utilizzati rappresentano compromessi che forniscono la migliore combinazione di proprietà.
La ricottura viene applicata a entrambi i gradi per favorire l'ammorbidimento. I trattamenti termici di ricottura completa e parziale sono gli unici utilizzati per le leghe non trattabili termicamente. L'eccezione sono le leghe della serie 5000 che a volte vengono sottoposte a un trattamento di stabilizzazione a bassa temperatura e ciò viene effettuato dal produttore.
La ricottura viene effettuata nell'intervallo 300-410 ° C a seconda della lega. I tempi di riscaldamento a temperatura variano da 0,5 a 3 ore, a seconda delle dimensioni del carico e del tipo di lega. Generalmente, il tempo non deve essere più lungo di quello necessario per stabilizzare il carico a temperatura. La velocità di raffreddamento dopo la ricottura non è critica.
Se le parti sono state trattate termicamente con soluzione, è necessario mantenere una velocità di raffreddamento massima di 20 ° C all'ora fino a quando la temperatura non si riduce a 290 ° C. Al di sotto di questa temperatura, la velocità di raffreddamento non è importante.
Soluzione Trattamento termico
Questo è applicabile alle leghe trattabili termicamente e comporta un processo di trattamento termico per cui i costituenti di lega vengono presi in soluzione e trattenuti mediante tempra rapida. Il successivo trattamento termico a temperature della torre, cioè l'invecchiamento o l'invecchiamento naturale a temperatura ambiente, consente una precipitazione controllata dei costituenti ottenendo così una maggiore durezza e resistenza.
Il tempo a temperatura per il trattamento della soluzione dipende dal tipo di lega e dal carico del forno. È necessario un tempo sufficiente per portare le leghe in soluzione se si vogliono ottenere le proprietà ottimali.
La temperatura di trattamento della soluzione è fondamentale per il successo della procedura. È desiderabile che il trattamento termico della soluzione venga effettuato il più vicino possibile alla temperatura del liquido per ottenere la massima soluzione dei costituenti. La temperatura accurata del forno e le variazioni di temperatura speciali devono essere controllate entro un intervallo di ± 5 ° C per la maggior parte delle leghe. Il surriscaldamento deve essere evitato, cioè superando le temperature di fusione eutettiche iniziali. Spesso le prime fasi di surriscaldamento non sono evidenti, ma si tradurranno in un deterioramento delle proprietà meccaniche.
La corretta soluzione del trattamento termico delle leghe di alluminio richiede una conoscenza approfondita della lega da trattare più il corretto impianto di trattamento termico.
tempra
Questa è un'operazione critica e deve essere eseguita a limiti precisi se si vogliono ottenere risultati ottimali. L'obiettivo della tempra è di assicurare che i componenti disciolti rimangano in soluzione fino a temperatura ambiente.
La velocità di spegnimento è importante e il risultato può essere influenzato da un ritardo eccessivo nel trasferimento del lavoro alla tempra. La latitudine del ritardo dipende dalla sezione e varia da 5 a 15 secondi per elementi di spessore variabile da 0,4 mm a 12,7 mm. Generalmente, la precipitazione molto rapida dei costituenti inizia a circa 450 ° C per la maggior parte delle leghe e il lavoro non deve essere lasciato scendere al di sotto di questa temperatura prima della tempra.
Un altro fattore da considerare in tempra è il carico di lavoro e la capacità del quenchant di estrarre il calore a una velocità sufficiente per ottenere i risultati desiderati.
Il solito mezzo di raffreddamento è l'acqua a temperatura ambiente. In alcune circostanze è desiderabile una tempra lenta in quanto ciò migliora la resistenza alla rottura per tensocorrosione di alcune leghe Al-Zn-Mg prive di rame.
Parti di forme complesse come pezzi fucinati, getti, estrusioni d'urto e componenti prodotti dalla lamiera possono essere raffreddati a velocità di spegnimento più basse per migliorare le caratteristiche di distorsione.
Pertanto, in alcuni casi è necessario prendere in considerazione un compromesso per ottenere un equilibrio di proprietà. I quenchant utilizzati nelle applicazioni di tempra più lente includono acqua riscaldata a 65-80 ° C, acqua bollente, soluzioni acquose di glicole polialkalenico o aria forzata.
Indurimento di età
Dopo il trattamento della soluzione e la tempra, l'indurimento si ottiene a temperatura ambiente (invecchiamento naturale) o con trattamento termico a precipitazione (invecchiamento artificiale). In alcune leghe si verificano precipitazioni sufficienti in pochi giorni a temperatura ambiente per ottenere prodotti stabili con proprietà adeguate per molte applicazioni. Queste leghe sono talvolta trattate termicamente con precipitazione per fornire maggiore resistenza e durezza nelle leghe lavorate e fuse. Altre leghe con reazioni lente di precipitazione a temperatura ambiente sono sempre precipitate trattate termicamente prima dell'uso.In alcune leghe, in particolare quelle della serie 2xxx, la lavorazione a freddo di materiali appena estinti aumenta notevolmente la sua risposta al successivo trattamento di precipitazione. I mulini sfruttano questo fenomeno applicando una quantità controllata di laminazione (lamiera e piastra) o stiramento (estrusione, barra e piastra) per produrre proprietà meccaniche superiori. Tuttavia, se si utilizzano le proprietà più elevate nella progettazione, il trattamento di riscaldamento deve essere evitato.
Dove viene effettuato l'invecchiamento naturale, il tempo può variare da circa 5 giorni per le leghe della serie 2xxx a circa 30 giorni per altre leghe. Le leghe della serie 6xxx e 7xxx sono notevolmente meno stabili a temperatura ambiente e continuano a presentare cambiamenti nelle proprietà meccaniche per molti anni. Con alcune leghe, l'invecchiamento naturale può essere soppresso o ritardato per diversi giorni mediante refrigerazione a -18 ° C o inferiore. È pratica comune completare la formazione, il raddrizzamento e il conio prima che l'invecchiamento cambi sensibilmente le proprietà dei materiali. La pratica convenzionale consente la refrigerazione delle leghe 2014 - rivetti T4 per mantenere buone caratteristiche di guida.
I trattamenti termici di invecchiamento artificiale o di precipitazione sono processi a lungo termine a bassa temperatura. Le temperature vanno da 115-200 ° C e tempi da 5-48 ore. Come per il trattamento della soluzione, il controllo della temperatura e le variazioni spaziali accurate sono fondamentali per il processo e generalmente le temperature dovrebbero essere mantenute a un intervallo di ± 7 ° C.
Il cambiamento dei parametri tempo-temperatura per il trattamento delle precipitazioni dovrebbe essere attentamente valutato. Particelle o precipitati più grandi risultano da tempi più lunghi e temperature più elevate. L'obiettivo è selezionare il ciclo che produce la dimensione ottimale del precipitato e il modello di distribuzione. Sfortunatamente, il ciclo richiesto per massimizzare una proprietà, come la resistenza alla trazione, è solitamente diverso da quello richiesto per massimizzare altri come resistenza allo snervamento e resistenza alla corrosione. Di conseguenza, i cicli utilizzati rappresentano compromessi che forniscono la migliore combinazione di proprietà.