¿Cuál es el papel del tratamiento térmico en piezas de fundición electromecánica de aluminio?

El tratamiento térmico juega un papel vital en la producción de Castings de died de aleación de aluminio , principalmente en términos de eliminar el estrés de fundición y los defectos estructurales. Las aleaciones de aluminio son propensas al estrés residual durante el enfriamiento rápido, lo que no solo causa una deformación dimensional, sino que también es probable que cause problemas graves como las grietas. Para resolver este problema, el recocido T2 (que se mantiene en 280-300 ℃ durante 2-4 horas) se usa ampliamente. Este proceso elimina efectivamente el estrés interno y garantiza la estabilidad dimensional de las fundiciones a través de la descomposición de la solución sólida y la precipitación de partículas de segunda fase. Por ejemplo, el cilindro de motor del fabricante de automóviles de cierto automóvil mostró una deformación de deformación de 0,3 mm durante el mecanizado posterior sin recocido, lo que afectó seriamente la precisión del ensamblaje. Este caso ilustra completamente la importancia del tratamiento térmico. Además, el tratamiento térmico también puede promover la homogeneización de la segregación intergranular, redistribuir los átomos del soluto a través del mecanismo de difusión, eliminando así defectos como la microporosidad y mejorando la densidad de las fundiciones.

Otro valor central del tratamiento térmico es mejorar significativamente las propiedades mecánicas de los materiales. Tomar la aleación alsi10mg como ejemplo, después de la solución T6 y el tratamiento con envejecimiento (solución a 535 ℃ durante 2-6 horas, seguido de enfriamiento de agua, y luego el envejecimiento a 175-185 ℃ durante 5-24 horas), su resistencia a la tracción puede exceder los 320MPa y su alargamiento puede alcanzar el 8%. En este proceso, el efecto sinérgico del fortalecimiento de la solución y el fortalecimiento de la precipitación es la clave: la etapa de solución de alta temperatura disuelve completamente elementos de aleación como el silicio y el magnesio para formar una solución sólida sobresaturada; y el tratamiento de envejecimiento posterior promueve la precipitación de la fase β '' (mg? Si) a la nanoescala, produciendo un efecto de fijación de dislocación significativo. Una nueva compañía de vehículos de energía mejoró con éxito la resistencia al impacto de la bandeja de la batería en un 40% al optimizar el proceso de tratamiento térmico, y pasó con éxito la prueba de impacto de martillo de caída de 150 kJ, verificando aún más la efectividad del tratamiento térmico para mejorar el rendimiento del material.

Además de las propiedades mecánicas, el tratamiento térmico también hace contribuciones importantes para mejorar la resistencia a la corrosión y el rendimiento de la fatiga. Las aleaciones de aluminio son propensas a las picaduras y la corrosión intergranular en el entorno natural, mientras que el tratamiento con envejecimiento de T7 (que se mantiene en 190-230 ℃ durante 4-9 horas) puede formar una fase estable θ '', obstaculizando significativamente la ruta de difusión del medio corrosivo y extender la vida de corrosión del fundido en la prueba de pulverización en más de dos veces. En términos de rendimiento de fatiga, el tratamiento térmico mejora significativamente la resistencia a la propagación de grietas del material al refinar los granos y regulando la morfología de la fase precipitada. Por ejemplo, una compañía de aviación utiliza un proceso de envejecimiento de dos etapas para aumentar el límite de fatiga de las fundiciones de tren de aterrizaje de aeronaves de 120MPA a 160MPA, cumpliendo con éxito los requisitos estrictos de 200,000 ciclos de despegue y aterrizaje.

Para garantizar la estabilidad del efecto del tratamiento térmico, el control preciso de los parámetros del proceso es esencial. La temperatura de la solución debe controlarse estrictamente dentro del rango de ± 5 ℃. Una temperatura demasiado alta puede causar una sobrecarga, mientras que una temperatura demasiado baja no permitirá que los átomos de soluto se disuelvan por completo. Por ejemplo, en el tratamiento de solución de la aleación alsi7mg, la solubilidad de la fase de silicio puede alcanzar el 95% a 535 ℃, mientras que solo el 70% puede disolverse a 520 ℃, lo que afectará significativamente el efecto de fortalecimiento de envejecimiento posterior. Al mismo tiempo, la coincidencia del tiempo de envejecimiento y la temperatura también es extremadamente crítica. Cuando envejece a 175 ℃ durante 5 horas, el tamaño de la fase β '' puede lograr el mejor efecto de fortalecimiento (8-12 nm), mientras que el tiempo de envejecimiento demasiado largo puede conducir al engrosamiento de la fase β, reduciendo así la fuerza. Una empresa una vez tuvo una fluctuación de temperatura de envejecimiento de ± 10 ℃, lo que provocó que la dureza de la fundición fluctúe en 15 horas, afectando seriamente la estabilidad de la calidad del producto.