Apžvalga
Šiluminis aliuminio lydinių apdorojimas yra kontroliuojamų procesų šildymo, mirkymo ir aušinimo, skirto modifikuoti mechanines savybes, tokias kaip stiprumas, kietumas, kietumas ir korozija, rinkinys. Pasirinkdami tinkamą lydinio seriją, tirpalo gydymo temperatūrą, gesinimo metodą ir senėjimo grafiką, gamintojai gali pritaikyti veikimą konkrečioms kosmoso, automobilių, statybų ir vartojimo prekių pritaikymui.
Pagrindiniai pasirinkimai:
Aliuminio šilumos apdorojimas priklauso nuo kritulių kietėjimo (2xxx, 6xxx, 7xxx serijoms) arba grūdų struktūros kontrolei (1xxx, 3xxx serijai).
Tirpalo temperatūra, gesinimo greitis ir senėjimo laikas\/temperatūra sąveikauja, kad būtų galima nustatyti galutinį stiprumą ir lankstumą.
Egzistuoja kompromisai: didesnis stiprumas dažnai sumažina atsparumą kietumui ir korozijai; Per didelis senėjimas gali pagerinti stabilumą, tačiau mažina didžiausią stiprumą.
1. Leginių serijų ir šilumos apdorojimo maršrutai
Skirtingos lydinio šeimos skirtingai reaguoja į terminį apdorojimą. Žemiau esančioje lentelėje apibendrinama bendroji serija ir tai, ar jos yra šilumos gydymo (HT), arba tik įveikiami darbai (ne -HT).
| Serija | Lydinio pavyzdžiai | Šilumos gydymas? | Pirminis mechanizmas | Tipiškos programos |
|---|---|---|---|---|
| 1xxx | 1050, 1100 | Ne | Grūdų dydžio valdymas | Elektros laidininkai, folija |
| 2xxx | 2024, 2219 | Taip | Krituliai (kurti Cu) | Orlaivio konstrukcinės dalys |
| 3xxx | 3003, 3105 | Ne | Dirbkite sukietėjimą | Lakštinis metalas, virimo indai |
| 5xxx | 5052, 5754 | Ne | Darbas sukietėja, tvirtas tirpalas | Jūrų, automobilių plokštės |
| 6xxx | 6061, 6063 | Taip | Krituliai (MG -SI pagrindu) | Architektūrinės išspaudos, šilumos kriauklės |
| 7xxx | 7075, 7050 | Taip | Krituliai (Zn -MG -CU) | Aviacijos ir kosmoso, didelio stiprumo jungiamosios detalės |
2. Sprendimų apdorojimas ir gesinimas
2.1 Sprendimo gydymo temperatūra ir laikas
Gydymas tirpale ištirpsta tirpios fazės į aliuminio matricą. Šioje lentelėje pateikiama tipinė tirpalo temperatūra ir laikymo laikas:
| Lydinio serija | Sprendimo temp. (laipsnis) | Laikykite laiką (H) | Pastabos |
|---|---|---|---|
| 2024 (T4) | 490–505 | 1–2 | Venkite pradinio tirpimo |
| 6061 (T6) | 510–530 | 1 | Užtikrinkite pilną Mg₂si tirpimą |
| 7075 (T6) | 470–480 | 0.5–1 | Jautrusvirš- šiluma |
2.2 gesinimo metodai
Greitas aušinimas „užšąla“ tirpių atomų. Bendroji gesinimo žiniasklaida:
| Gesinimo laikmena | Santykinis aušinimo greitis | Iškraipymo rizika | Tipiškas naudojimas |
|---|---|---|---|
| Vanduo | Labai aukštas | Aukštas | Laboratorijos pavyzdžiai, plonos sekcijos |
| Polimeras | Aukštas | Vidutinis | Pramoninės dalys su vidutinio storio |
| Aliejus | Vidutinis | Žemas | Didelės, sudėtingos formos |
| Oras | Žemas | Labai žemas | Lydiniai, linkę ginti įtrūkimą |
3. Senėjimas (kritulių kietėjimas)
Gesinus, kontroliuojamas senėjimas leidžia susidaryti nuosėdoms, sustiprinant lydinį.
| Senėjimo tipas | Temp. (laipsnis) | Laikas (h) | Rezultatas | Tipiniai lydiniai |
|---|---|---|---|---|
| Natūralus (T4) | 20–25 | 1–7 dienos | Vidutinis stiprumas | 2024, 6061 |
| Dirbtinis (T6) | 160–180 | 6–24 | Didžiausias stiprumas | 6061, 7075 |
| Per didelis senėjimas (T7) | 200–240 | 8–20 | Patobulintas stabilumas, mažesnis stiprumas | 7075 |
4. Tipiniai nuosavybės pakeitimai
Sprendimo gydymo, gesinimo ir senėjimo sąveika sukelia skirtingus nuosavybės pokyčius. 6061 lydinio pavyzdys:
| Sąlyga | Tempimo stiprumas (MPA) | Derliaus stiprumas (MPA) | Pailgėjimas (%) | Kietumas (hb) |
|---|---|---|---|---|
| O (atkaitintas) | 90 | 35 | 25 | 30 |
| T4 | 155 | 120 | 15 | 60 |
| T6 | 310 | 275 | 12 | 95 |
| T7 | 180 | 145 | 20 | 70 |
5. Prekybos ir stabilumas
Didžiausias stiprumas ir atsparumas korozijai
Aukštesnė senėjimo temperatūra pagreitina nuosėdas, o tai gali sumažinti atsparumą korozijai.Iškraipymas ir jėga
Greitesni gesinimai sumažina laiką aukščiau kritinės temperatūros, tačiau padidina iškraipymo riziką.Ilgalaikis stabilumas
Per daug (T7) sąlygos siūlo geresnį turto sulaikymą esant aukštesnei aptarnavimo temperatūrai, esant mažesniam smailės stiprumui.
6. Proceso kontrolė ir kokybės užtikrinimas
6.1 Stebėjimas
| Parametras | Metodas | Dažnis |
|---|---|---|
| Krosnies temp. | Termoelementų diagrama | Ištisinis |
| Gesinimo vonios temperatūra. | Inline jutiklis | Ištisinis |
| Senstanti orkaitės temp. | Duomenų kaupiklis | Ištisinis |
| Mechaninis bandymas | Tempimas, kietumas | Partijos pavyzdys |
6.2 Bendri trūkumai
| Defektas | Priežastis | Priemonė |
|---|---|---|
| Gesinimo įtrūkimai | Per didelis šiluminis gradientas | Naudokite švelnesnį gesinimo, išankstinio pašildymo įrankį |
| Per daug senėjimo minkštumas | Per didelis senėjimo laikas\/temp | Optimizuokite senėjimo grafiką |
| Neišsamus sprendimas | Nepakankamas temp\/laikas | Padidinkite sulaikymo laiką ar temperatūrą |
Išvada
Atidžiai pasirinkdami lydinio serijas, tirpalo gydymo parametrus, numalšinimo terpę ir senėjimo grafiką, inžinieriai gali surinkti tikslų stiprumo, lankstumo ir stabilumo derinį, reikalingą jų pritaikymui. Visame šio įrašo lentelės greitai nurodo tipinius proceso langus ir nuosavybės rezultatus. Tinkamas stebėjimo ir kokybės tikrinimas užtikrina nuoseklų, be defektų gamybą, gaminant didelio našumo aliuminio komponentus.