Obróbka cieplna aluminium jest ważnym procesem w fabrykach profili aluminiowych i procedurą produkcyjną wymagającą rygorystycznych wymagań w warsztacie. Jego celem jest zmiana wewnętrznej struktury aluminium poprzez ogrzewanie, utrzymywanie i chłodzenie, uzyskując w ten sposób pożądane właściwości. Różne temperatury ogrzewania, czasy przetrzymywania i metody chłodzenia spowodują różne struktury i właściwości metalu, wprowadzając go w różne stany obróbki cieplnej.
Odkształcone stopy aluminium dzielą się na dwie główne kategorie: stopy aluminium-niepoddające się-obróbce cieplnej i stopy aluminium-poddające się obróbce cieplnej.
Obsługa Nienormalne konsekwencje: Przegrzanie: Odnosi się to do pogorszenia właściwości mechanicznych spowodowanego zbyt wysokimi temperaturami ogrzewania i wydłużonym czasem przetrzymywania podczas obróbki cieplnej, co skutkuje gruboziarnistymi ziarnami. Powszechnie można temu zaradzić, stosując procesy normalizacyjne. Nadpalenie: Dzieje się tak, gdy temperatura ogrzewania jest zbyt wysoka, powodując nie tylko wzrost ziaren, ale także osłabienie granic ziaren, takie jak topienie i utlenianie granic ziaren. W przypadku przepalenia, oprócz zauważalnej struktury osnowy, wzdłuż granic ziaren rozmieszczone są czarne tlenki. Nadpalony materiał można jedynie złomować i przetapiać. Nadmiernie wysokie temperatury ogrzewania nie tylko prowadzą do gruboziarnistości ziaren, ale także powodują miejscowe utlenianie lub topienie na granicach ziaren, co skutkuje osłabieniem granic ziaren, co określa się jako przepalenie. Po przepaleniu stali jej właściwości użytkowe znacznie się pogarszają, a podczas hartowania mogą wystąpić pęknięcia. Nadpalonej konstrukcji nie da się naprawić i należy ją zezłomować. Dlatego w pracy praktycznej należy unikać przepalania.
Co to jest przegrzanie? Co to jest przepalenie? Co je powoduje? Jak można im zapobiegać i jak im zaradzić?
Odpowiedź:
① Przegrzanie ma miejsce, gdy temperatura nagrzewania jest zbyt wysoka lub materiał jest utrzymywany w wysokiej temperaturze zbyt długo, co powoduje powstawanie grubych ziaren. Po hartowaniu struktura staje się-igłowa.
② Do przepalenia dochodzi, gdy temperatura nagrzewania jest zbyt wysoka lub materiał jest zbyt długo utrzymywany w wysokiej temperaturze, co powoduje utlenianie powierzchni przedmiotu obrabianego. Nadpalonych przedmiotów nie można-ugasić ponownie i należy je złomować.
Jak zapobiegać: Sprawdź, czy materiały są odpowiednie, opracuj rozsądny proces, skalibruj przyrządy kontrolne przed obróbką cieplną, odpowiednio dobierz temperatury, nie zwiększaj temperatury hartowania ani nie wydłużaj czasu przetrzymywania samodzielnie, wszelkie problemy zgłaszaj na czas. Środki zaradcze: Lekko przegrzanym przedmiotom można zaradzić poprzez wydłużenie czasu odpuszczania. Mocno przegrzane przedmioty można poddać normalizacji w celu rozdrobnienia ziaren; jeżeli jedna normalizacja nie powoduje rozdrobnienia ziaren, można przeprowadzić drugą normalizację, po której następuje obróbka cieplna zgodnie ze zwykłą procedurą. Przepalonych elementów nie da się naprawić i należy je złomować.
Kody obróbki cieplnej: T1 – sztuczne starzenie, T2 – wyżarzanie, T4 – obróbka przesycona plus starzenie naturalne, T5 – obróbka przesycona plus niepełne sztuczne starzenie, T6 – obróbka roztworowa plus całkowite sztuczne starzenie, T7 – obróbka roztworowa plus obróbka stabilizacyjna.
Obróbka roztworowa: odnosi się do ogrzewania stopu w-obszarze jednofazowym-o wysokiej temperaturze, utrzymywania go w tej temperaturze, aby umożliwić całkowite rozpuszczenie nadmiaru faz w roztworze stałym, a następnie szybkiego chłodzenia go w celu uzyskania przesyconego roztworu stałego.
Niecałkowite sztuczne starzenie: wykorzystuje stosunkowo niską temperaturę starzenia lub krótszy czas przetrzymywania, aby osiągnąć doskonałe ogólne właściwości mechaniczne, co oznacza stosunkowo wysoką wytrzymałość, dobrą plastyczność i wytrzymałość, ale odporność na korozję może być stosunkowo niska.
Całkowite sztuczne starzenie: wykorzystuje stosunkowo wysoką temperaturę starzenia i dłuższy czas przetrzymywania, aby osiągnąć maksymalną twardość i najwyższą wytrzymałość na rozciąganie, ale przy mniejszym wydłużeniu.
Obróbka stabilizacyjna: obróbka cieplna zaprojektowana w celu zapewnienia, że zmiany kształtu i wymiarów przedmiotu obrabianego pozostaną w określonych granicach podczas-długoterminowej pracy. Obróbka cieplna stopów aluminium różni się od obróbki stali węglowej; stopy aluminium mają niską temperaturę topnienia, są podatne na przegrzanie i spalenie, mają małe dopuszczalne odchylenie temperatury nagrzewania i wymagają dużej dokładności przyrządów do pomiaru temperatury. Jeżeli temperatura ogrzewania i przetrzymywania różni się zbytnio, cel wzmocnienia może nie zostać osiągnięty.
Podczas przetwarzania należy zwrócić uwagę na następujące punkty:
1. Nagrzewane przedmioty należy starannie ułożyć w komorze pieca, a temperatura pieca powinna zapewnić ich równomierne nagrzanie.
2. Regulacja temperatury jest związana z kształtem i rozmiarem przedmiotu obrabianego; czas przejścia do hartowania powinien być jak najkrótszy, zazwyczaj t < 6 sekund.
3. Wymagane jest, aby regulator temperatury pieca do obróbki cieplnej był w dobrym stanie i stabilny w działaniu, a jednocześnie unikał odchyleń temperatury spowodowanych bezwładnością cieplną ciepła resztkowego w komorze pieca. Wymaga to od nas monitorowania i regulowania temperatury ogrzewania w odpowiednim czasie. W ten sposób można spełnić rosnące wymagania jakościowe obrabianych przedmiotów.
Odkształcalne stopy aluminium, których nie można wzmocnić poprzez obróbkę cieplną, to takie, których zawartość pierwiastków stopowych mieści się w strefie 1 lub kilka stopów, których zawartość nieznacznie przekracza zakres strefy 1, ale efekt wzmocnienia nie jest znaczący. Stopy te mają na ogół dobrą odporność na korozję i są powszechnie określane jako stopy aluminium-odporne na rdzę. Do głównych-obróbki cieplnej, niewzmocnionych-odkształcalnych stopów aluminium zalicza się czyste aluminium, stopy serii Al-Mg i stopy serii Al-Mn. Przykłady obejmują 1060, 1050, 1100 (czyste aluminium), 5A02, 5A03, 5A06, 5056, 5456, 5083 (seria Al-Mg) i 3A21 (seria Al-Mn).
