Waarom moeten onderdelen van aluminiumlegeringen warmtebehandeld worden?Zoals we weten, voldoen veel aluminium gietstukken aan de prestatie-eisen onder gietomstandigheden en hebben ze geen verdere bewerking nodig.Om de eigenschappen en sterkte en ductiliteit te verbeteren, worden aluminium gietstukken en onderdelen van aluminiumlegering echter meestal verwerkt door een reeks verwarmings- en koelcycli die warmtebehandeling worden genoemd.Deze warmtebehandeling omvat drie basisbewerkingen: oplossing, afschrikken en veroudering.Oplossingsbehandeling omvat het verhitten van het gietstuk tot bijna eutectische temperatuur om eutectische componenten op te lossen en een vaste homogene oplossing te vormen.
Na deze oplossingsbehandeling kunnen gietstukken worden afgeschrikt of snel worden afgekoeld, meestal in kokend water, wat helpt om een uniforme oplossing bij kamertemperatuur te behouden.De derde stap voor warmtebehandeling van aluminium gietstukken is natuurlijke of kunstmatige veroudering, waardoor de sterkte en hardheid toenemen.Het verouderingshardingsprincipe kan ook worden gebruikt om de warmtebehandeling voor elke toepassing aan te passen.De combinatie van deze drie warmtebehandelingen wordt mild genoemd.Het belangrijkste doel van warmtebehandeling van aluminium gietstukken is het ontwikkelen van de beste combinatie van mechanische eigenschappen die kunnen voldoen aan de belangrijkste eisen van componenttoepassingen.
Drie fundamentele thermische bewerkingen worden meestal gecombineerd in een warmtebehandelingscyclus die verschillende eigenschappen biedt.Hoewel boeken over aluminium gieten "typische" of "aanbevolen" oplossingen bieden, de afschrik- en verouderingstijd en temperatuur van elke legering en ontlaat, zijn deze warmtebehandelingscycli vaak variabel en gemanipuleerd om de mechanische eigenschappen van gietstukken te veranderen om te voldoen aan de sterkte en ductiliteit vereisten van specifieke componenten.Recent onderzoek omvatte het gebruik van wervelbedden om snel oplossingstemperaturen te bereiken en snellere warmtebehandelingscycli te bieden.
De voordelen van verwerking en warmtebehandeling van aluminium gietstukken en onderdelen van aluminiumlegeringen zijn:
• Homogenisatie van legeringselementen - dit is een element dat uniform verdeeld is in de hele matrix, zodat de prestaties van het gietstuk uniform zullen zijn;
• Spanningsverlichting - restspanning die wordt gegenereerd tijdens gieten bij hoge temperatuur en koeling op oplossingstemperatuur;Door het gietstuk tot de middelste temperatuur te verwarmen, kunnen deze restspanningen worden verminderd;
• Verbeterde maatvastheid en bewerkbaarheid - veranderingen in de microstructuur kunnen ertoe leiden dat gietstukken na verloop van tijd gaan groeien;Handhaaf een strakke maattolerantie tijdens en na verwerking, en gietstukken moeten worden onderworpen aan een warmtebehandeling om stabiele neerslagen te vormen;
• Verbetering van mechanische eigenschappen - Het grootste gebruik van warmtebehandeling is het verbeteren van de mechanische en corrosie-eigenschappen door sferoïdisatie van samenstellende fasedeeltjes en precipitatieharding.
Weinig van de vereiste eigenschappen worden in één gietstuk geoptimaliseerd.Vaker is warmtebehandeling een compromis dat het gebruik van andere eigenschappen maximaliseert.Zo kunnen treksterkte en vloeigrens worden verbeterd, maar dit resulteert in een lagere rek.Omgekeerd resulteert een grotere rek in een lagere treksterkte en vloeigrens.