Elektromekanik alüminyum kalıp dökümlerinde ısıl işlemin rolü nedir?

Isı işlemi, üretiminde hayati bir rol oynar alüminyum alaşım kalıp dökümleri , esas olarak döküm stresi ve yapısal kusurların ortadan kaldırılması açısından. Alüminyum alaşımları, hızlı soğutma sırasında artık strese eğilimlidir, bu sadece boyutsal deformasyona neden olmakla kalmaz, aynı zamanda çatlama gibi ciddi sorunlara neden olabilir. Bu sorunu çözmek için, T2 tavlama (2-4 saat 280-300 ℃ 'de tutmak yaygın olarak kullanılmaktadır. Bu işlem, iç stresi etkili bir şekilde ortadan kaldırır ve katı çözeltinin ayrışması ve ikinci faz parçacıklarının çökelmesi yoluyla dökümlerin boyutsal stabilitesini sağlar. Örneğin, belirli bir otomobil üreticisinin motor silindiri, tavlama yapmadan sonraki işleme sırasında 0.3 mm'lik bir çarpışma deformasyonu gösterdi ve bu da montaj doğruluğunu ciddi şekilde etkiledi. Bu durum ısıl işlemin önemini tamamen göstermektedir. Ek olarak, ısıl işlem de büyükbranüler segregasyonun homojenleştirilmesini teşvik edebilir, çözünürlük atomlarını difüzyon mekanizması yoluyla yeniden dağıtabilir, böylece mikro -koruma gibi kusurları ortadan kaldırabilir ve dökümlerin yoğunluğunu iyileştirebilir.

Isıl işlemenin bir diğer çekirdek değeri, malzemelerin mekanik özelliklerini önemli ölçüde iyileştirmektir. T6 çözeltisi ve yaşlanma tedavisinden sonra (2-6 saat boyunca 535 ℃ çözelti, ardından su soğutması ve daha sonra 5-24 saat boyunca yaşlanma) örnek olarak alsi10mg alaşımı alındığında, gerilme mukavemeti 320MPA'yı aşabilir ve elongasyonu%8'e ulaşabilir. Bu işlemde, çözelti güçlendirme ve yağış güçlendirmesinin sinerjistik etkisi anahtardır: yüksek sıcaklık çözelti aşaması, süper doymuş bir katı çözelti oluşturmak için silikon ve magnezyum gibi alaşım elemanlarını tamamen çözer; ve sonraki yaşlanma tedavisi, nano ölçekte β '' fazının (mg? Si) çökelmesini teşvik ederek önemli bir çıkık sabitleme etkisi üretir. Yeni bir enerji aracı şirketi, ısıl işlem sürecini optimize ederek pil tepsisinin% 40 darbe direncini başarıyla iyileştirdi ve 150KJ damla çekiç darbe testini başarıyla geçti ve malzeme performansının iyileştirilmesinde ısıl işlemin etkinliğini daha da doğruladı.

Mekanik özelliklere ek olarak, ısıl işlem ayrıca korozyon direncinin ve yorgunluk performansının iyileştirilmesine önemli katkılarda bulunur. Alüminyum alaşımları doğal ortamda çukur ve büyük korozyona eğilimlidir, T7 yaşlanma tedavisi (190-230 ℃'da 4-9 saat boyunca tutulur) kararlı bir θ '' fazı oluşturabilir, aşındırıcı ortamın difüzyon yolunu önemli ölçüde engelleyebilir ve tuz spray testinde dökümün iki kat daha fazla korozyon ömrünü uzatabilir. Yorgunluk performansı açısından, ısıl işlem, taneleri rafine ederek ve çökeltilmiş fazın morfolojisini düzenleyerek malzemenin çatlak yayılma direncini önemli ölçüde iyileştirir. Örneğin, bir havacılık şirketi, uçak iniş dişlisi dökümlerinin yorgunluk sınırını 120MPA'dan 160MPA'ya yükseltmek için iki aşamalı bir yaşlanma süreci kullanır ve 200.000 kalkış ve iniş döngülerinin katı gereksinimlerini başarıyla karşılamaktadır.

Isıl işlem etkisinin stabilitesini sağlamak için işlem parametrelerinin kesin kontrolü esastır. Çözelti sıcaklığı, ± 5 ℃ aralığında sıkı bir şekilde kontrol edilmelidir. Çok yüksek bir sıcaklık aşırı aşınmaya neden olabilirken, çok düşük bir sıcaklık çözünen atomların tamamen çözülmesine izin vermez. Örneğin, alsi7mg alaşımının çözelti tedavisinde, silikon fazının çözünürlüğü 535 ℃ 'de% 95'e ulaşabilirken, sadece% 70'i 520 ℃' de çözülebilir, bu da sonraki yaşlanma güçlendirme etkisini önemli ölçüde etkileyecektir. Aynı zamanda, yaşlanma süresinin ve sıcaklığın eşleşmesi de son derece kritiktir. 5 saat boyunca 175 ℃ yaşlandığında, β '' fazı boyutu en iyi güçlendirme etkisini (8-12nm) elde edebilirken, çok uzun yaşlanma süresi β fazının kabaleşmesine yol açabilir ve böylece gücü azaltabilir. Bir şirketin bir zamanlar yaşlanma sıcaklığı dalgalanması, dökümün sertliğinin 15HRB ile dalgalanmasına neden olan ve ürün kalitesinin istikrarını ciddi şekilde etkiledi. .