Vai trò của xử lý nhiệt trong vật đúc nhôm cơ điện là gì?

Xử lý nhiệt đóng một vai trò quan trọng trong việc sản xuất Nhôm hợp kim chết , chủ yếu về mặt loại bỏ căng thẳng đúc và khuyết tật cấu trúc. Hợp kim nhôm dễ bị căng thẳng dư trong quá trình làm mát nhanh, điều này không chỉ gây ra biến dạng kích thước, mà còn có khả năng gây ra các vấn đề nghiêm trọng như nứt. Để giải quyết vấn đề này, T2 ủ (giữ ở mức 280-300 trong 2-4 giờ) được sử dụng rộng rãi. Quá trình này loại bỏ hiệu quả ứng suất bên trong và đảm bảo sự ổn định kích thước của việc đúc thông qua sự phân hủy của dung dịch rắn và sự kết tủa của các hạt pha thứ hai. Ví dụ, xi lanh động cơ của một nhà sản xuất ô tô nhất định cho thấy biến dạng warpage 0,3mm trong quá trình gia công tiếp theo mà không cần ủ, điều này ảnh hưởng nghiêm trọng đến độ chính xác của lắp ráp. Trường hợp này minh họa đầy đủ tầm quan trọng của việc xử lý nhiệt. Ngoài ra, xử lý nhiệt cũng có thể thúc đẩy sự đồng nhất của sự phân tách giữa các tế bào, phân phối lại các nguyên tử chất tan thông qua cơ chế khuếch tán, do đó loại bỏ các khiếm khuyết như microporosity và cải thiện mật độ đúc.

Một giá trị cốt lõi khác của xử lý nhiệt là cải thiện đáng kể các tính chất cơ học của vật liệu. Lấy hợp kim ALSI10MG làm ví dụ, sau khi xử lý dung dịch và lão hóa T6 (dung dịch ở mức 535 trong 2-6 giờ, sau đó là làm mát nước, và sau đó lão hóa ở mức 175-185 trong 5-24 giờ), độ bền kéo của nó có thể vượt quá 320MPa và độ giãn của nó có thể đạt tới 8%. Trong quá trình này, hiệu ứng hiệp đồng của việc tăng cường và tăng cường lượng mưa là chìa khóa: giai đoạn dung dịch nhiệt độ cao hòa tan hoàn toàn các yếu tố hợp kim như silicon và magiê để tạo thành dung dịch rắn siêu bão hòa; Và điều trị lão hóa tiếp theo thúc đẩy sự kết tủa của pha '' (Mg? Si) tại nano, tạo ra hiệu ứng ghim trật khớp đáng kể. Một công ty xe năng lượng mới đã cải thiện thành công khả năng chống va đập của khay pin bằng 40% bằng cách tối ưu hóa quá trình xử lý nhiệt và vượt qua thử nghiệm tác động của Hammer Drop 150kJ, xác minh rõ hơn hiệu quả của việc xử lý nhiệt trong việc cải thiện hiệu suất vật liệu.

Ngoài các tính chất cơ học, xử lý nhiệt cũng đóng góp quan trọng để cải thiện khả năng chống ăn mòn và hiệu suất mệt mỏi. Hợp kim nhôm dễ bị rỗ và ăn mòn giữa các tế bào trong môi trường tự nhiên, trong khi điều trị lão hóa T7 (giữ ở mức 190-230 trong 4-9 giờ) có thể tạo thành một giai đoạn ổn định θ '', cản trở đáng kể đường khuếch tán của môi trường ăn mòn và kéo dài tuổi thọ ăn mòn. Về hiệu suất mệt mỏi, xử lý nhiệt giúp cải thiện đáng kể khả năng kháng lan truyền của vật liệu bằng cách tinh chỉnh các hạt và điều chỉnh hình thái của pha kết tủa. Ví dụ, một công ty hàng không sử dụng quy trình lão hóa hai giai đoạn để tăng giới hạn mệt mỏi của việc đúc thiết bị hạ cánh máy bay từ 120MPa lên 160MPa, đáp ứng thành công các yêu cầu nghiêm ngặt của 200.000 chu kỳ cất cánh và hạ cánh.

Để đảm bảo tính ổn định của hiệu ứng xử lý nhiệt, kiểm soát chính xác các thông số quá trình là rất cần thiết. Nhiệt độ dung dịch phải được kiểm soát nghiêm ngặt trong phạm vi ± 5. Nhiệt độ quá cao có thể gây ra quá mức, trong khi nhiệt độ quá thấp sẽ không cho phép các nguyên tử chất tan được hòa tan hoàn toàn. Ví dụ, trong xử lý dung dịch hợp kim ALSI7MG, độ hòa tan của pha silicon có thể đạt 95% ở mức 535, trong khi chỉ có 70% có thể hòa tan ở mức 520, sẽ ảnh hưởng đáng kể đến hiệu ứng tăng cường lão hóa sau đó. Đồng thời, sự phù hợp của thời gian lão hóa và nhiệt độ cũng cực kỳ quan trọng. Khi ở độ tuổi 175 trong 5 giờ, kích thước của pha β '' có thể đạt được hiệu ứng tăng cường tốt nhất (8-12nm), trong khi thời gian lão hóa quá dài có thể dẫn đến pha l nhau, do đó làm giảm sức mạnh. Một công ty đã từng có sự dao động nhiệt độ lão hóa là ± 10, khiến cho độ cứng của việc đúc dao động bằng 15 giờ, ảnh hưởng nghiêm trọng đến sự ổn định của chất lượng sản phẩm.