Støbte aluminiumsdele er et almindeligt anvendt materiale i industriel produktion, meget udbredt inden for områder som luftfart, biler og byggeri. Støbte aluminiumsdele kræver dog ofte varmebehandling under produktionsprocessen. Så hvorfor lave aluminiumstøbningskal du gennemgå varmebehandling?
1, Betydningen af varmebehandling for støbte aluminiumsdele
Den metallografiske struktur af støbt aluminiumslegering er grovere end den af deformeret aluminiumslegering, så den adskiller sig også under varmebehandling. Førstnævnte har en længere isoleringstid, normalt mere end 2 timer, mens sidstnævnte har en kortere isoleringstid, nogle har kun brug for et par tiere minutter. Fordi støbegods fremstillet ved metalstøbning, lav--trykstøbning og differenstrykstøbning størkner under relativt høje afkølingshastigheder og -tryk. Krystalstrukturen er meget finere end støbegods fremstillet ved gipsstøbning og sandstøbning, så isoleringstiden for dens varmebehandling er også meget kortere. En anden forskel mellem støbt aluminiumslegering og deformeret aluminiumslegering er den ujævne vægtykkelse, komplekse strukturelle former såsom uregelmæssige tværsnit eller indvendige kanaler. For at sikre, at der ikke er nogen deformation eller revner under varmebehandling, er specielle armaturer nogle gange designet til beskyttelse, og temperaturen på bratkølemediet er også højere end for deformeret aluminiumslegering. Derfor bruges kunstig aldring generelt til at forkorte varmebehandlingscyklussen og forbedre ydeevnen af støbegods.
Formålet med varmebehandling til støbning af aluminiumslegeringer er at forbedre mekaniske egenskaber og korrosionsbestandighed, stabilisere dimensioner og forbedre procesydeevne såsom bearbejdelighed og svejsbarhed. Fordi de mekaniske egenskaber af mange som støbte aluminiumlegeringer ikke kan opfylde kravene til brug, bortset fra Al Si-baserede ZL102, Al Mg-baserede ZL302 og Al Zn-baserede ZL401-legeringer, skal alle andre støbte aluminiumslegeringer gennemgå varmebehandling for yderligere at forbedre den mekaniske og anden ydeevne af støbegodset. Dens specifikke funktioner omfatter følgende aspekter:
(1) Eliminer den indre spænding forårsaget af ujævn afkølingshastighed under krystallisation og størkning af støbegods på grund af årsager som ujævn vægtykkelse og tykke samlinger;
(2) Forbedre legeringens styrke og hårdhed, forbedre den metallografiske struktur og sikre, at legeringen har visse plasticitets-, skære- og svejseegenskaber;
(3) Stabilisere strukturen og størrelsen af støbegods, forhindre og eliminere volumenændringer forårsaget af høj-temperaturfasetransformation; 4) Eliminer intergranulær og sammensætningsadskillelse for at homogenisere strukturen.
2, Nøglepunkter for varmebehandlingsmetoder og driftsteknikker til støbning af aluminiumslegeringer
Varmebehandlingsmetoderne til støbning af aluminiumslegeringer omfatter i øjeblikket udglødning, bratkøling [opløsningsbehandling], ældning og cyklisk behandling, som er beskrevet som følger:
(1) Udglødning. Funktionen af annealing er at eliminere støbespænding og intern spænding forårsaget af mekanisk bearbejdning i støbegods, stabilisere formen og størrelsen af bearbejdede dele og sfæroidisere nogle Si-krystaller i Al Si-legeringer, hvilket forbedrer legeringens plasticitet. Processen involverer opvarmning af aluminiumslegeringsstøbningen til 280-300 grader, holder den i 2-3 timer og afkøler den i ovnen til stuetemperatur. Dette gør det muligt for den faste opløsning langsomt at nedbrydes, og de andre partikler kan aggregere, hvorved den indre belastning af støbegodset elimineres, opnås stabil størrelse, forbedre plasticiteten og reducere deformation. Varmebehandlingsstatuskoden er T2.
(2) Slukning. Quenching er også kendt som opløsningsbehandling eller hurtig afkølingsbehandling. Processen er at opvarme aluminiumslegeringsstøbningen til en relativt høj temperatur (normalt tæt på smeltepunktet for eutektik, for det meste over 500 grader), holde i mere end 2 timer og fuldstændigt opløse de opløselige faser i legeringen. Derefter bratkøles støbningen hurtigt i vand ved 60-100 grader, og på grund af den hurtige afkøling fikseres den med forstærkningsfasen, der opløses maksimalt i legeringen og opbevares ved stuetemperatur.
(3) Aktualitet. Processen involverer opvarmning af bratkølede aluminiumslegeringsstøbegods til en bestemt temperatur, fastholdelse af dem i et vist tidsrum og luftkøling af dem til stuetemperatur for at nedbryde den overmættede faste opløsning og stabilisere legeringsmatrixstrukturen.
Tidsbehandling kan opdeles i to kategorier: naturlig tidsbehandling og kunstig tidsbehandling. Naturlig aldring er en proces til at styrke aldring ved stuetemperatur. Kunstig tidseffektivitet kan opdeles i tre typer: ufuldstændig kunstig tidseffektivitet, komplet kunstig tidseffektivitet og over tid effektivitet.
① Ufuldstændig kunstig tidseffektivitet. Opvarm støbningen til 150-170 grader (lavere temperatur) og hold den i 3-5 timer for at opnå bedre trækstyrke, god plasticitet og sejhed, men med reduceret korrosionsbestandighed.
② Fuldstændig kunstig tidseffektivitet. Opvarm støbegodset til 175-185 grader (ved højere temperaturer) og hold i 5-24 timer for at opnå tilstrækkelig trækstyrke, altså den højeste hårdhed, men forlængelseshastigheden falder.
③ Udløbet tidsfrist. Også kendt som stabiliseringstemperering. Processen involverer opvarmning af støbningen til 190 ~ -230 grader og holder den i 4 ~ 9 timer for at reducere dens styrke og forbedre dens plasticitet for at opnå bedre modstand mod spændingskorrosion.
