A liga de alumínio é um importante material estrutural com excelentes propriedades mecânicas e resistência à corrosão. Para melhorar ainda mais o desempenho das ligas de alumínio, o tratamento térmico geralmente é necessário. O tratamento térmico da liga de alumínio fundido se refere ao processo de aquecimento da liga de alumínio fundido a uma certa temperatura, mantendo-a por um período de tempo e, em seguida, resfriando-a.
Os principais objetivos do tratamento térmico para fundição de ligas de alumínio são os seguintes:
1. Melhorar as propriedades mecânicas dos materiais: por meio do tratamento térmico, a resistência, a dureza e a resistência ao desgaste das ligas de alumínio podem ser melhoradas para atender aos requisitos de diferentes aplicações de engenharia.
2. Eliminação de tensões internas em materiais: Durante o processo de fundição de ligas de alumínio, devido à lenta taxa de resfriamento
3. Melhora a resistência à corrosão dos materiais: as ligas de alumínio formam uma densa película de óxido durante o tratamento térmico, o que pode efetivamente melhorar a resistência à corrosão dos materiais e prolongar sua vida útil.
O processo de tratamento térmico para fundição de ligas de alumínio geralmente inclui as seguintes etapas:
1. Aquecimento: Coloque as peças de liga de alumínio fundido no forno para aquecimento para atingir a temperatura de tratamento térmico desejada. A escolha da temperatura e do tempo de aquecimento depende da composição da liga de alumínio e das propriedades necessárias.
2. Isolamento: Após aquecer até a temperatura desejada, mantenha-o por um período de tempo para atingir um estado de equilíbrio térmico uniforme da estrutura interna da liga de alumínio. O tempo de isolamento também é um dos fatores importantes que afetam o efeito do tratamento térmico.
3. Resfriamento: Escolha o método de resfriamento apropriado de acordo com os requisitos específicos. Os métodos de resfriamento comumente usados incluem têmpera em água, têmpera em óleo e resfriamento natural. Diferentes métodos de resfriamento têm efeitos variados no desempenho das ligas de alumínio.
Quatro processos principais do tratamento térmico:
1. Tratamento de recozimento: O processo de aquecimento de peças fundidas de liga de alumínio a uma temperatura relativamente alta, geralmente em torno de 300 graus, mantendo-as por um certo período de tempo e, em seguida, resfriando-as no forno até a temperatura ambiente é chamado de recozimento. Durante o processo de recozimento, a solução sólida se decompõe e as partículas da segunda fase se agregam, o que pode eliminar o estresse interno da fundição, estabilizar o tamanho da fundição, reduzir a deformação e aumentar a plasticidade da fundição.
2. Tratamento de solução: Aquecer a fundição à temperatura mais alta possível, próxima ao ponto de fusão do eutético, mantendo-a nessa temperatura por um período de tempo suficiente e, em seguida, resfriando-a rapidamente para maximizar a dissolução dos componentes de reforço. Esse estado de alta temperatura é fixado e armazenado em temperatura ambiente, e esse processo é chamado de tratamento de solução. O tratamento de solução sólida pode melhorar a resistência e a plasticidade das peças fundidas e aumentar a resistência à corrosão das ligas.
3. Tratamento de envelhecimento: O processo de aquecimento da fundição tratada com solução sólida a uma certa temperatura, mantendo-a por um certo período de tempo, então retirando-a do forno e resfriando-a lentamente até a temperatura ambiente no ar é chamado de envelhecimento. Se o fortalecimento do envelhecimento for realizado em temperatura ambiente, é chamado de envelhecimento natural; se o fortalecimento do envelhecimento for realizado acima da temperatura ambiente e mantido por um período de tempo, é chamado de envelhecimento artificial. O tratamento de envelhecimento é um processo espontâneo de decomposição de solução sólida supersaturada, que restaura a estrutura da matriz da liga a um estado relativamente estável.
4. Tratamento de ciclo frio e quente: peças fundidas que passaram por tratamento de ciclo frio e quente podem sofrer contração e expansão da rede de solução sólida devido a múltiplos processos de aquecimento e resfriamento, resultando em leve deslocamento da rede de cada fase e um estado mais estável das partículas da segunda fase, melhorando assim a estabilidade dimensional da peça fundida e tornando-a adequada para a fabricação de peças de precisão.
Três pontos importantes devem ser observados durante o tratamento térmico:
1. Controle de temperatura: Durante o processo de aquecimento, é necessário controlar rigorosamente a temperatura para evitar temperaturas excessivamente altas ou baixas, para evitar efeitos adversos no desempenho da liga de alumínio.
2. Tempo de isolamento: O tempo de isolamento afeta diretamente a estrutura e as propriedades da liga de alumínio. Tempo de isolamento excessivo ou insuficiente pode levar a resultados insatisfatórios do tratamento térmico.
3. Taxa de resfriamento: Diferentes taxas de resfriamento terão efeitos diferentes na microestrutura e propriedades das ligas de alumínio. Métodos e velocidades de resfriamento adequados precisam ser selecionados de acordo com requisitos específicos.
