الألومنيوم وسبائك الألومنيوم - المعالجة الحرارية للألومنيوم وسبائك الألومنيوم
إديث
www.xy-global.com
2018-06-19 18:48:57
الصلب
يتم تطبيق التلدين على كلا الدرجين لتعزيز التخفيف. المعالجة الحرارية الكاملة والجزئية هي الوحيدة المستخدمة في السبائك غير القابلة للحرارة. والاستثناء هو السبائك السلسلة 5000 التي تعطى في بعض الأحيان معاملة تثبيت درجة حرارة منخفضة ويتم هذا من قبل المنتج.
يتم تنفيذ التلدين في النطاق 300-410 درجة مئوية اعتمادًا على السبائك. تختلف أوقات تسخين الحرارة من 0.5 إلى 3 ساعات ، وتكون مشروطة بحجم العبوة ونوع السبيكة. بشكل عام ، لا يلزم أن يكون الوقت أطول من المدة المطلوبة لتثبيت الحمل عند درجة الحرارة. معدل التبريد بعد التلدين ليس حرجًا.
عندما تكون الأجزاء محلول معالج بالحرارة ، يجب الحفاظ على معدل تبريد أقصى يبلغ 20 درجة مئوية في الساعة حتى يتم خفض درجة الحرارة إلى 290 درجة مئوية. تحت درجة الحرارة هذه ، فإن معدل التبريد ليس مهمًا.
حل المعالجة الحرارية
وينطبق ذلك على السبائك القابلة للعلاج بالحرارة ويتضمن عملية معالجة حرارية يتم بموجبها أخذ المكونات المكونة من السبائك إلى المحلول والاحتفاظ بها عن طريق التبريد السريع. تسمح المعالجة الحرارية اللاحقة في درجات حرارة البرج ، أي الشيخوخة أو الشيخوخة الطبيعية في درجة حرارة الغرفة ، بترسيب خاضع للمكونات وبالتالي تحقيق مزيد من الصلابة والقوة.
يعتمد الوقت في درجة حرارة معالجة المحلول على نوع السبيكة وحمل الفرن. يجب أن يسمح الوقت الكافي لاتخاذ سبائك في الحل إذا تم الحصول على الخصائص المثلى.
درجة حرارة معالجة الحل أمر بالغ الأهمية لنجاح الإجراء. من المرغوب أن تتم المعالجة الحرارية للحل في أقرب مكان ممكن لدرجة حرارة السائل من أجل الحصول على أقصى حل للمكونات. يجب التحكم بدرجة حرارة الفرن الدقيقة والتغير في درجة الحرارة الخاصة ضمن نطاق ± 5 درجة مئوية لمعظم السبائك. يجب تجنب ارتفاع درجة الحرارة ، أي تجاوز درجات حرارة الانصهار الأولي للانصهار. في كثير من الأحيان لا تكون المراحل المبكرة من ارتفاع درجة الحرارة ظاهرة ، ولكنها ستؤدي إلى تدهور في الخواص الميكانيكية.
إن المعالجة الحرارية المناسبة لحلول سبائك الألومنيوم تتطلب معرفة خبيرة بالسبيكة المعالجة بالإضافة إلى محطة المعالجة الحرارية الصحيحة.
التبريد
هذه عملية حرجة ويجب تنفيذها إلى حدود دقيقة إذا تم الحصول على أفضل النتائج. الهدف من الإخماد هو التأكد من بقاء المكونات المذابة في المحلول إلى درجة حرارة الغرفة.
سرعة التبريد مهمة ويمكن أن تتأثر النتيجة بالتأخير المفرط في نقل العمل إلى الإخماد. يعتمد خط العرض للتأخير على القسم ويتراوح من 5 إلى 15 ثانية لعناصر سماكة تتراوح من 0.4 ملم إلى 12.7 ملم. وبصفة عامة ، يبدأ الترسيب السريع للغاية للمكونات عند حوالي 450 درجة مئوية لمعظم السبائك ويجب ألا يسمح للعمل بالانخفاض تحت درجة الحرارة هذه قبل التبريد.
هناك عامل آخر يجب أخذه بعين الاعتبار عند التسقية هو حمل العمل وقدرة الوالدة على استخراج الحرارة بمعدل كاف لتحقيق النتائج المرجوة.
وسيلة التبريد المعتادة هي الماء في درجة حرارة الغرفة. في بعض الظروف ، يكون التبريد البطيء أمرًا مرغوبًا حيث يعمل ذلك على تحسين مقاومة التآكل الناتج عن التآكل في بعض سبائك الزنك المغنسية الخالية من النحاس.
قد يتم إخماد أجزاء من الأشكال المعقدة مثل المطروقات ، والمسبوكات ، وطلاءات الصدم ، والمكونات المنتجة من الصفائح المعدنية عند معدلات إبطاء أبطأ لتحسين خصائص التشويه.
وبالتالي يجب النظر في حل وسط لتحقيق توازن في الممتلكات في بعض الحالات. تتضمن Quenchants المستخدمة في تطبيقات التبريد البطيء تسخين المياه إلى 65-80 درجة مئوية ، الماء المغلي ، المحاليل المائية من جلايكول polyalkalene أو الانفجار الجوي القسري.
تصلب العمر
بعد معالجة المحلول والتبريد ، يتم الوصول إلى التصلب إما في درجة حرارة الغرفة (الشيخوخة الطبيعية) أو مع المعالجة الحرارية لهطول الأمطار (الشيخوخة الاصطناعية). في بعض السبائك يحدث التهطال الكافي في غضون أيام قليلة في درجة حرارة الغرفة للحصول على منتجات مستقرة ذات خصائص مناسبة للعديد من التطبيقات. هذه السبائك هي أحيانًا تعالج حرارة الأمطار لتزيد من قوة وصلابة سبائك الحديد المطاوع. أما السبائك الأخرى ذات التفاعلات البطيئة للتساقط في درجة حرارة الغرفة فتكون دائمًا معالجة لحرارة الأمطار قبل استخدامها.في بعض السبائك ، خاصة تلك الخاصة بسلسلة 2xxx ، فإن العمل البارد للمواد المروية حديثا يزيد بشكل كبير من استجابتها لمعالجة التهطال في وقت لاحق. تستفيد المطاحن من هذه الظاهرة من خلال تطبيق كمية متحكم بها من الدرفلة (الصفيحة والصفائح) أو التمدد (البثق ، الشرائط والصفائح) لإنتاج خواص ميكانيكية أعلى. ومع ذلك ، إذا تم استخدام خصائص أعلى في التصميم ، يجب تجنب إعادة تسخين العلاج.
حيث يتم تنفيذ الشيخوخة الطبيعية قد يختلف الوقت من حوالي 5 أيام لسبائك السلسلة 2xxx إلى حوالي 30 يوما لسبائك أخرى. تعتبر السبائك سلسلة 6xxx و 7xxx أقل استقرارًا بدرجة كبيرة في درجة حرارة الغرفة وتستمر في إجراء تغييرات في الخواص الميكانيكية لسنوات عديدة. مع بعض السبائك ، قد يتم كبح أو تأخير الشيخوخة الطبيعية لعدة أيام عن طريق التبريد عند درجة حرارة -18 درجة مئوية أو أقل. من الشائع أن تكتمل عملية التشكيل ، والتقويم والتشذيب قبل أن تتسبب الشيخوخة في تغير خصائص المواد بشكل ملحوظ. الممارسة التقليدية تسمح للتبريد من سبائك 2014 - T4 المسامير للحفاظ على خصائص القيادة الجيدة.
إن المعالجة الحرارية للشيخوخة أو التهطال هي عمليات ذات وقت حرارة منخفض. تتراوح درجات الحرارة بين 115-200 درجة مئوية وأوقات من 5-48 ساعة. كما هو الحال مع معالجة المحلول ، فإن التحكم الدقيق في درجة الحرارة ودرجات الحرارة المكانية أمر بالغ الأهمية بالنسبة للعملية ، ويجب أن تقام درجات الحرارة عمومًا في نطاق ± 7 درجة مئوية.
ينبغي أن يأخذ تغيير معلمات درجة الحرارة الزمنية في معالجة التهطال عناية متأنية. الجسيمات الكبيرة أو الرواسب الناتجة عن أوقات أطول ودرجات حرارة أعلى. الهدف هو اختيار الدورة التي تنتج الحجم الأمثل لنسب الترسيب والتوزيع. لسوء الحظ ، فإن الدورة المطلوبة لتعظيم خاصية واحدة ، مثل قوة الشد ، عادة ما تكون مختلفة عن تلك المطلوبة لتعظيم الآخرين مثل قوة المحصول والمقاومة للتآكل. وبالتالي ، تمثل الدورات المستخدمة تنازلات توفر أفضل مزيج من الخصائص.
يتم تطبيق التلدين على كلا الدرجين لتعزيز التخفيف. المعالجة الحرارية الكاملة والجزئية هي الوحيدة المستخدمة في السبائك غير القابلة للحرارة. والاستثناء هو السبائك السلسلة 5000 التي تعطى في بعض الأحيان معاملة تثبيت درجة حرارة منخفضة ويتم هذا من قبل المنتج.
يتم تنفيذ التلدين في النطاق 300-410 درجة مئوية اعتمادًا على السبائك. تختلف أوقات تسخين الحرارة من 0.5 إلى 3 ساعات ، وتكون مشروطة بحجم العبوة ونوع السبيكة. بشكل عام ، لا يلزم أن يكون الوقت أطول من المدة المطلوبة لتثبيت الحمل عند درجة الحرارة. معدل التبريد بعد التلدين ليس حرجًا.
عندما تكون الأجزاء محلول معالج بالحرارة ، يجب الحفاظ على معدل تبريد أقصى يبلغ 20 درجة مئوية في الساعة حتى يتم خفض درجة الحرارة إلى 290 درجة مئوية. تحت درجة الحرارة هذه ، فإن معدل التبريد ليس مهمًا.
حل المعالجة الحرارية
وينطبق ذلك على السبائك القابلة للعلاج بالحرارة ويتضمن عملية معالجة حرارية يتم بموجبها أخذ المكونات المكونة من السبائك إلى المحلول والاحتفاظ بها عن طريق التبريد السريع. تسمح المعالجة الحرارية اللاحقة في درجات حرارة البرج ، أي الشيخوخة أو الشيخوخة الطبيعية في درجة حرارة الغرفة ، بترسيب خاضع للمكونات وبالتالي تحقيق مزيد من الصلابة والقوة.
يعتمد الوقت في درجة حرارة معالجة المحلول على نوع السبيكة وحمل الفرن. يجب أن يسمح الوقت الكافي لاتخاذ سبائك في الحل إذا تم الحصول على الخصائص المثلى.
درجة حرارة معالجة الحل أمر بالغ الأهمية لنجاح الإجراء. من المرغوب أن تتم المعالجة الحرارية للحل في أقرب مكان ممكن لدرجة حرارة السائل من أجل الحصول على أقصى حل للمكونات. يجب التحكم بدرجة حرارة الفرن الدقيقة والتغير في درجة الحرارة الخاصة ضمن نطاق ± 5 درجة مئوية لمعظم السبائك. يجب تجنب ارتفاع درجة الحرارة ، أي تجاوز درجات حرارة الانصهار الأولي للانصهار. في كثير من الأحيان لا تكون المراحل المبكرة من ارتفاع درجة الحرارة ظاهرة ، ولكنها ستؤدي إلى تدهور في الخواص الميكانيكية.
إن المعالجة الحرارية المناسبة لحلول سبائك الألومنيوم تتطلب معرفة خبيرة بالسبيكة المعالجة بالإضافة إلى محطة المعالجة الحرارية الصحيحة.
التبريد
هذه عملية حرجة ويجب تنفيذها إلى حدود دقيقة إذا تم الحصول على أفضل النتائج. الهدف من الإخماد هو التأكد من بقاء المكونات المذابة في المحلول إلى درجة حرارة الغرفة.
سرعة التبريد مهمة ويمكن أن تتأثر النتيجة بالتأخير المفرط في نقل العمل إلى الإخماد. يعتمد خط العرض للتأخير على القسم ويتراوح من 5 إلى 15 ثانية لعناصر سماكة تتراوح من 0.4 ملم إلى 12.7 ملم. وبصفة عامة ، يبدأ الترسيب السريع للغاية للمكونات عند حوالي 450 درجة مئوية لمعظم السبائك ويجب ألا يسمح للعمل بالانخفاض تحت درجة الحرارة هذه قبل التبريد.
هناك عامل آخر يجب أخذه بعين الاعتبار عند التسقية هو حمل العمل وقدرة الوالدة على استخراج الحرارة بمعدل كاف لتحقيق النتائج المرجوة.
وسيلة التبريد المعتادة هي الماء في درجة حرارة الغرفة. في بعض الظروف ، يكون التبريد البطيء أمرًا مرغوبًا حيث يعمل ذلك على تحسين مقاومة التآكل الناتج عن التآكل في بعض سبائك الزنك المغنسية الخالية من النحاس.
قد يتم إخماد أجزاء من الأشكال المعقدة مثل المطروقات ، والمسبوكات ، وطلاءات الصدم ، والمكونات المنتجة من الصفائح المعدنية عند معدلات إبطاء أبطأ لتحسين خصائص التشويه.
وبالتالي يجب النظر في حل وسط لتحقيق توازن في الممتلكات في بعض الحالات. تتضمن Quenchants المستخدمة في تطبيقات التبريد البطيء تسخين المياه إلى 65-80 درجة مئوية ، الماء المغلي ، المحاليل المائية من جلايكول polyalkalene أو الانفجار الجوي القسري.
تصلب العمر
بعد معالجة المحلول والتبريد ، يتم الوصول إلى التصلب إما في درجة حرارة الغرفة (الشيخوخة الطبيعية) أو مع المعالجة الحرارية لهطول الأمطار (الشيخوخة الاصطناعية). في بعض السبائك يحدث التهطال الكافي في غضون أيام قليلة في درجة حرارة الغرفة للحصول على منتجات مستقرة ذات خصائص مناسبة للعديد من التطبيقات. هذه السبائك هي أحيانًا تعالج حرارة الأمطار لتزيد من قوة وصلابة سبائك الحديد المطاوع. أما السبائك الأخرى ذات التفاعلات البطيئة للتساقط في درجة حرارة الغرفة فتكون دائمًا معالجة لحرارة الأمطار قبل استخدامها.في بعض السبائك ، خاصة تلك الخاصة بسلسلة 2xxx ، فإن العمل البارد للمواد المروية حديثا يزيد بشكل كبير من استجابتها لمعالجة التهطال في وقت لاحق. تستفيد المطاحن من هذه الظاهرة من خلال تطبيق كمية متحكم بها من الدرفلة (الصفيحة والصفائح) أو التمدد (البثق ، الشرائط والصفائح) لإنتاج خواص ميكانيكية أعلى. ومع ذلك ، إذا تم استخدام خصائص أعلى في التصميم ، يجب تجنب إعادة تسخين العلاج.
حيث يتم تنفيذ الشيخوخة الطبيعية قد يختلف الوقت من حوالي 5 أيام لسبائك السلسلة 2xxx إلى حوالي 30 يوما لسبائك أخرى. تعتبر السبائك سلسلة 6xxx و 7xxx أقل استقرارًا بدرجة كبيرة في درجة حرارة الغرفة وتستمر في إجراء تغييرات في الخواص الميكانيكية لسنوات عديدة. مع بعض السبائك ، قد يتم كبح أو تأخير الشيخوخة الطبيعية لعدة أيام عن طريق التبريد عند درجة حرارة -18 درجة مئوية أو أقل. من الشائع أن تكتمل عملية التشكيل ، والتقويم والتشذيب قبل أن تتسبب الشيخوخة في تغير خصائص المواد بشكل ملحوظ. الممارسة التقليدية تسمح للتبريد من سبائك 2014 - T4 المسامير للحفاظ على خصائص القيادة الجيدة.
إن المعالجة الحرارية للشيخوخة أو التهطال هي عمليات ذات وقت حرارة منخفض. تتراوح درجات الحرارة بين 115-200 درجة مئوية وأوقات من 5-48 ساعة. كما هو الحال مع معالجة المحلول ، فإن التحكم الدقيق في درجة الحرارة ودرجات الحرارة المكانية أمر بالغ الأهمية بالنسبة للعملية ، ويجب أن تقام درجات الحرارة عمومًا في نطاق ± 7 درجة مئوية.
ينبغي أن يأخذ تغيير معلمات درجة الحرارة الزمنية في معالجة التهطال عناية متأنية. الجسيمات الكبيرة أو الرواسب الناتجة عن أوقات أطول ودرجات حرارة أعلى. الهدف هو اختيار الدورة التي تنتج الحجم الأمثل لنسب الترسيب والتوزيع. لسوء الحظ ، فإن الدورة المطلوبة لتعظيم خاصية واحدة ، مثل قوة الشد ، عادة ما تكون مختلفة عن تلك المطلوبة لتعظيم الآخرين مثل قوة المحصول والمقاومة للتآكل. وبالتالي ، تمثل الدورات المستخدمة تنازلات توفر أفضل مزيج من الخصائص.