As peças de alumínio fundido são um material comumente usado na produção industrial, amplamente utilizado em áreas como aviação, automotiva e construção. No entanto, as peças de alumínio fundido muitas vezes requerem tratamento térmico durante o processo de produção. Então, por que o alumíniofundiçãoé necessário passar por tratamento térmico?
1, A importância do tratamento térmico para peças fundidas de alumínio
A estrutura metalográfica da liga de alumínio fundido é mais grosseira do que a da liga de alumínio deformada, por isso também difere durante o tratamento térmico. O primeiro tem um tempo de isolamento mais longo, geralmente superior a 2 horas, enquanto o segundo tem um tempo de isolamento mais curto, alguns precisam apenas de algumas dezenas de minutos. Como as peças fundidas produzidas por fundição em molde de metal, fundição de baixa - pressão e fundição de pressão diferencial solidificam sob taxas e pressões de resfriamento relativamente altas. Sua estrutura cristalina é muito mais fina do que a das peças fundidas feitas por fundição de gesso e fundição em areia, portanto, o tempo de isolamento de seu tratamento térmico também é muito mais curto. Outra diferença entre a liga de alumínio fundido e a liga de alumínio deformada é a espessura irregular da parede, formas estruturais complexas, como seções transversais-irregulares ou canais internos. Para garantir que não haja deformação ou rachadura durante o tratamento térmico, às vezes são projetados acessórios especiais para proteção, e a temperatura do meio de têmpera também é mais alta do que a da liga de alumínio deformada. Portanto, o envelhecimento artificial é geralmente usado para encurtar o ciclo de tratamento térmico e melhorar o desempenho das peças fundidas.
O objetivo do tratamento térmico para fundição de ligas de alumínio é melhorar as propriedades mecânicas e a resistência à corrosão, estabilizar dimensões e melhorar o desempenho do processo, como usinabilidade e soldabilidade. Como as propriedades mecânicas de muitas ligas de alumínio fundido não podem atender aos requisitos de uso, exceto as ligas ZL102 à base de Al Si, ZL302 à base de Al Mg e ZL401 à base de Al Zn, todas as outras ligas de alumínio fundido precisam passar por tratamento térmico para melhorar ainda mais o desempenho mecânico e outros desempenhos das peças fundidas. Suas funções específicas incluem os seguintes aspectos:
(1) Eliminar o estresse interno causado pela taxa de resfriamento irregular durante a cristalização e solidificação de peças fundidas devido a razões como espessura irregular da parede e juntas espessas;
(2) Aumentar a resistência e a dureza da liga, melhorar a estrutura metalográfica e garantir que a liga tenha certas propriedades de plasticidade, corte e soldagem;
(3) Estabilizar a estrutura e o tamanho das peças fundidas, prevenir e eliminar alterações de volume causadas pela transformação de fase de alta-temperatura; 4) Eliminar a segregação intergranular e composicional para homogeneizar a estrutura.
2, Pontos-chave dos métodos de tratamento térmico e técnicas de operação para fundição de ligas de alumínio
Os métodos de tratamento térmico para fundição de ligas de alumínio incluem atualmente recozimento, têmpera [tratamento em solução], envelhecimento e tratamento cíclico, que são descritos a seguir:
(1) Recozimento. A função do recozimento é eliminar as tensões de fundição e as tensões internas causadas pelo processamento mecânico nas peças fundidas, estabilizar a forma e o tamanho das peças usinadas e esferoidizar alguns cristais de Si em ligas de Al Si, melhorando a plasticidade da liga. O processo envolve aquecer a liga de alumínio fundida a 280-300 graus, mantê-la por 2-3 horas e resfriá-la no forno até a temperatura ambiente. Isto permite que a solução sólida se decomponha lentamente e as segundas partículas se agreguem, eliminando assim a tensão interna da peça fundida, atingindo um tamanho estável, melhorando a plasticidade e reduzindo a deformação. O código de status do tratamento térmico é T2.
(2) Têmpera. A têmpera também é conhecida como tratamento de solução ou tratamento de resfriamento rápido. O processo consiste em aquecer a liga de alumínio fundida a uma temperatura relativamente alta (geralmente próxima ao ponto de fusão do eutético, principalmente acima de 500 graus), manter por mais de 2 horas e dissolver completamente as fases solúveis na liga. Em seguida, a peça fundida é rapidamente temperada em água a 60-100 graus e, devido ao rápido resfriamento, é fixada com a fase de reforço que se dissolve ao máximo na liga e armazenada em temperatura ambiente.
(3) Oportunidade. O processo envolve aquecer peças fundidas de liga de alumínio temperadas a uma determinada temperatura, mantê-las por um determinado período de tempo e, em seguida, resfriá-las ao ar até a temperatura ambiente para decompor a solução sólida supersaturada e estabilizar a estrutura da matriz da liga.
O processamento de tempo pode ser dividido em duas categorias: processamento de tempo natural e processamento de tempo artificial. O envelhecimento natural é um processo de fortalecimento do envelhecimento à temperatura ambiente. A eficiência do tempo artificial pode ser dividida em três tipos: eficiência do tempo artificial incompleta, eficiência do tempo artificial completa e eficiência ao longo do tempo.
① Eficiência de tempo artificial incompleta. Aqueça a peça fundida a 150-170 graus (temperatura mais baixa) e mantenha por 3-5 horas para obter melhor resistência à tração, boa plasticidade e tenacidade, mas com resistência à corrosão reduzida.
② Eficiência de tempo totalmente artificial. Aqueça a peça fundida a 175-185 graus (em temperaturas mais altas) e mantenha por 5-24 horas para obter resistência à tração suficiente, ou seja, a maior dureza, mas a taxa de alongamento diminui.
③ Prazo expirado. Também conhecido como têmpera de estabilização. O processo envolve aquecer a peça fundida a 190 ~ -230 graus e mantê-la por 4 a 9 horas para reduzir sua resistência e melhorar sua plasticidade, a fim de obter melhor resistência à corrosão sob tensão.
