انواع و کاربردهای عملیات حرارتی برای بندهای آلومینیوم

جعل آلومینیوم به طور گسترده در صنایعی مانند هوافضا ، خودرو ، دفاعی و ابزارها مورد استفاده قرار می گیرد. با این حال ، خواص مکانیکی آلیاژهای آلومینیوم می تواند از طریق عملیات حرارتی بیشتر بهینه شود. انواع مختلفی از عملیات حرارتی برای جعل آلومینیوم بر اساس خواص مورد نظر و ترکیب آلیاژ وجود دارد. در این مقاله رایج ترین فرآیندهای تصفیه حرارتی برای جعل آلومینیوم و کاربردهای آنها توضیح داده شده است.

1. درمان محلول

درمان محلول یک فرآیند عملیات حرارتی است که شامل گرم کردن جعل آلومینیوم به دمای بالا و نگه داشتن آنها در آن دما برای مدت زمان خاص است. هدف از این فرآیند تصفیه حرارتی حل عناصر آلیاژ به طور مساوی در ماتریس آلومینیوم است. این باعث بهبود انعطاف پذیری ، مقاومت و مقاومت در برابر خوردگی آلومینیوم می شود.

درجه حرارت و زمان مورد نیاز برای درمان محلول به ترکیب آلیاژ بستگی دارد. به عنوان مثال ، دمای درمان محلول برای 6061 آلومینیوم برای یک ساعت 540 درجه سانتیگراد است ، در حالی که برای 7075 آلومینیوم آلومینیوم ، به مدت سه ساعت 480 درجه سانتیگراد است. میزان خنک کننده پس از درمان محلول نیز بسیار مهم است. خاموش کردن بخشش در آب یا روغن با سرعت زیاد به عناصر آلیاژ محلول اجازه می دهد تا یک محلول جامد را تشکیل دهند.

درمان محلول معمولاً برای جعل آلومینیوم که به استحکام بالایی نیاز دارند ، مانند اجزای هواپیما و قطعات ساختاری استفاده می شود. این فرایند همچنین می تواند اثرات تیمارهای گرمای قبلی یا کار سرماخوردگی را از بین ببرد و شکل گیری ها را پایدارتر و آسان تر شکل دهد.

2. درمان پیری

درمان پیری فرایند گرم کردن مجدد آلومینیوم پس از درمان محلول برای ترویج بارش در تقویت مراحل است. این کار با نگه داشتن بخشش ها در دمای پایین تر برای مدت طولانی تر انجام می شود و به عناصر آلیاژ اجازه می دهد تا ذرات ریز در ماتریس آلومینیوم تشکیل دهند. رسوبات به عنوان موانعی برای حرکت جابجایی عمل می کند و باعث تقویت قدرت و سختی جعل آلومینیوم می شود بدون اینکه انعطاف پذیری را قربانی کند.

دمای و زمان پیری به ترکیب آلیاژ و سطح قدرت مورد نظر بستگی دارد. به عنوان مثال ، دمای پیری برای 7075 آلومینیوم به طور معمول بین 120 درجه سانتیگراد و 180 درجه سانتیگراد برای چند ساعت است. مدت زمان پیری بسته به آلیاژ و اندازه بخشش ها می تواند از چند ساعت تا چند روز متفاوت باشد.

درمان پیری معمولاً برای جعل آلومینیوم که به استحکام و سختی بالایی نیاز دارند ، مانند قطعات هواپیما ، قاب های دوچرخه و اجزای خودرو استفاده می شود.

3. درمان سخت شدن بارش

سخت شدن بارش یک نوع تخصصی از درمان پیری است که شامل ترکیبی از درمان محلول ، خاموش کردن و چرخه های مختلف پیری برای تقویت قدرت و سختی بخش های آلومینیوم است. این فرایند همچنین به عنوان T6 Temper شناخته می شود و معمولاً برای آلیاژهای آلومینیومی با استحکام بالا مانند 7075 و 2024 استفاده می شود.

فرآیند سخت شدن بارش با درمان محلول برای جعل آلومینیوم آغاز می شود و به دنبال آن خاموش شدن در آب یا روغن برای تشکیل یک محلول جامد اشباع نشده. برای ترویج تشکیل رسوبات ، فرجوها در دمای پایین تر پیر می شوند. با این حال ، به جای یک چرخه پیری واحد ، سخت شدن بارش شامل چرخه های پیری متعدد در دماهای مختلف برای کنترل اندازه و توزیع رسوبات است. این منجر به یک ساختار رسوب ریز و به طور مساوی توزیع شده ، باعث تقویت قدرت ، سختی و مقاومت در برابر خستگی از بندهای آلومینیوم می شود.

سخت شدن بارش معمولاً برای جعل آلومینیوم استفاده می شود که نیاز به مقاومت و مقاومت بالا در برابر خستگی دارند ، مانند قطعات هواپیما ، اجزای موشک و کاربردهای دفاعی.

نتیجه

عملیات حرارتی یک گام مهم در بهینه سازی خصوصیات مکانیکی جعل آلومینیوم است. درمان محلول ، درمان پیری و سخت شدن بارش رایج ترین فرآیندهای عملیات حرارتی برای جعل آلومینیوم است. بسته به ترکیب آلیاژ و خصوصیات مورد نظر ، هر فرآیند دارای مزایا و برنامه های منحصر به فرد است. عملیات حرارتی مناسب برای جعل آلومینیوم می تواند منجر به پیشرفت چشمگیر در استحکام ، انعطاف پذیری ، مقاومت و مقاومت در برابر خوردگی شود و آنها را برای کاربردهای مختلف صنعتی مناسب می کند.