Az öntött alumínium alkatrészek az ipari termelésben gyakran használt anyagok, amelyeket széles körben használnak olyan területeken, mint a repülés, az autóipar és az építőipar. Az öntött alumínium alkatrészek azonban gyakran hőkezelést igényelnek a gyártási folyamat során. Tehát miért alumíniumöntvényhőkezelésnek kell alávetni?
1, Az öntött alumínium alkatrészek hőkezelésének jelentősége
Az öntött alumíniumötvözet metallográfiai szerkezete durvább, mint a deformált alumíniumötvöté, így a hőkezelés során is eltér. Előbbi szigetelési ideje hosszabb, általában több mint 2 óra, míg utóbbi szigetelési ideje rövidebb, van akinek csak néhány tíz percre van szüksége. Mivel a fémöntéssel, kis-nyomású öntéssel és nyomáskülönbségöntéssel előállított öntvények viszonylag nagy hűtési sebesség és nyomás hatására megszilárdulnak Kristályszerkezete sokkal finomabb, mint a gipszöntéssel és homoköntéssel készült öntvényeké, így hőkezelésének szigetelési ideje is jóval rövidebb. Egy másik különbség az öntött alumíniumötvözet és a deformált alumíniumötvözet között az egyenetlen falvastagság, az összetett szerkezeti formák, például a szabálytalan keresztmetszet{5}} vagy a belső csatornák. Annak érdekében, hogy a hőkezelés során ne alakuljon ki deformáció vagy repedés, néha speciális rögzítőelemeket terveznek a védelem érdekében, és az oltóközeg hőmérséklete is magasabb, mint a deformált alumíniumötvözeté. Ezért a mesterséges öregítést általában a hőkezelési ciklus lerövidítésére és az öntvények teljesítményének javítására használják.
Az alumíniumötvözetek öntésére szolgáló hőkezelés célja a mechanikai tulajdonságok és a korrózióállóság javítása, a méretek stabilizálása és a folyamatteljesítmény, például a megmunkálhatóság és a hegeszthetőség javítása. Mivel sok alumíniumöntvény mechanikai tulajdonságai nem felelnek meg a használat követelményeinek, kivéve az Al Si alapú ZL102, Al Mg alapú ZL302 és Al Zn alapú ZL401 ötvözeteket, az összes többi öntött alumíniumötvözetet hőkezelésnek kell alávetni az öntvény mechanikai és egyéb teljesítményének további javítása érdekében. Speciális funkciói a következő szempontokat foglalják magukban:
(1) Kiküszöböli az egyenetlen hűtési sebességből adódó belső feszültséget az öntvények kristályosodása és megszilárdulása során olyan okok miatt, mint például az egyenetlen falvastagság és vastag illesztések;
(2) Növelje az ötvözet szilárdságát és keménységét, javítsa a metallográfiai szerkezetet, és biztosítsa, hogy az ötvözet bizonyos plaszticitású, vágási és hegesztési tulajdonságokkal rendelkezzen;
(3) Stabilizálja az öntvények szerkezetét és méretét, megakadályozza és kiküszöböli a magas hőmérsékletű fázistranszformáció által okozott térfogatváltozásokat; 4) Szüntesse meg a szemcsék közötti és összetételi szegregációt a szerkezet homogenizálása érdekében.
2, Az alumíniumötvözetek öntésére szolgáló hőkezelési módszerek és műveleti technikák kulcspontjai
Az alumíniumötvözetek öntésére szolgáló hőkezelési módszerek jelenleg a lágyítást, az oltást [oldatkezelést], az öregítést és a ciklikus kezelést foglalják magukban, amelyek leírása a következő:
(1) Izzítás. Az izzítás feladata az öntvények mechanikai feldolgozása által okozott öntési feszültség és belső feszültség megszüntetése, a megmunkált alkatrészek alakjának és méretének stabilizálása, valamint egyes Si-kristályok szferoidizálása az Al Si ötvözetekben, javítva az ötvözet plaszticitását. Az eljárás során az alumíniumötvözet öntvényt 280-300 fokra melegítik, 2-3 órán keresztül tartják, majd a kemencében szobahőmérsékletre hűtik. Ez lehetővé teszi a szilárd oldat lassú lebomlását és a második részecskék aggregálódását, ezáltal kiküszöböli az öntvény belső feszültségét, stabil méretet ér el, javítja a plaszticitást és csökkenti a deformációt. A hőkezelés állapotkódja T2.
(2) Kioltás. A kvencselést oldatkezelésnek vagy gyorshűtéses kezelésnek is nevezik. Az eljárás lényege, hogy az alumíniumötvözet öntvényt viszonylag magas hőmérsékletre melegítik (általában közel az eutektikum olvadáspontjához, többnyire 500 fok felett), több mint 2 órán át tartjuk, és teljesen feloldjuk az ötvözetben lévő oldható fázisokat. Ezután az öntvényt 60-100 fokos vízben gyorsan lehűtik, majd a gyors lehűlésnek köszönhetően az ötvözetben maximálisan oldódó erősítő fázissal rögzítik és szobahőmérsékleten tárolják.
(3) Időszerűség. Az eljárás során a kioltott alumíniumötvözet öntvényeket egy bizonyos hőmérsékletre hevítik, egy bizonyos ideig tartják, majd levegővel szobahőmérsékletre hűtik, hogy lebontsák a túltelített szilárd oldatot és stabilizálják az ötvözet mátrix szerkezetét.
Az időfeldolgozás két kategóriába sorolható: természetes időfeldolgozás és mesterséges időfeldolgozás. A természetes öregedés a szobahőmérsékleten történő öregedés erősítésének folyamata. A mesterséges időhatékonyság három típusra osztható: nem teljes mesterséges időhatékonyság, teljes mesterséges időhatékonyság és időbeli hatékonyság.
① Hiányos mesterséges időhatékonyság. Melegítse fel az öntvényt 150-170 fokra (alacsonyabb hőmérséklet), és tartsa 3-5 órán keresztül, hogy jobb szakítószilárdságot, jó plaszticitást és szívósságot érjen el, de csökkentett korrózióállósággal.
② Teljesen mesterséges időhatékonyság. Melegítse fel az öntvényt 175-185 fokra (magasabb hőmérsékleten), és tartsa 5-24 órán keresztül, hogy megfelelő szakítószilárdságot, azaz a legnagyobb keménységet kapjon, de a nyúlási sebesség csökken.
③ Lejárt a határidő. Más néven stabilizáló temperálás. Az eljárás során az öntvényt 190-230 fokra melegítik, és 4-9 órán át tartják, hogy csökkentsék szilárdságát és javítsák plaszticitását, hogy jobb feszültség-korrózióállóságot érjenek el.
