Warum sollten Aluminiumlegierungsteile wärmebehandelt werden?Wie wir wissen, erfüllen viele Aluminiumgussteile die Leistungsanforderungen unter Gussbedingungen und müssen nicht weiter bearbeitet werden.Um jedoch die Eigenschaften, die Festigkeit und die Duktilität zu verbessern, werden Aluminiumgussteile und Aluminiumlegierungsteile normalerweise durch eine Reihe von Erwärmungs- und Abkühlungszyklen, die als Wärmebehandlung bezeichnet werden, verarbeitet.Diese Wärmebehandlung umfasst drei grundlegende Vorgänge: Lösung, Abschrecken und Altern.Die Lösungsbehandlung umfasst das Erhitzen des Gussstücks auf nahezu eutektische Temperatur, um eutektische Komponenten aufzulösen und eine feste homogene Lösung zu bilden.
Nach dieser Lösungsbehandlung können Gussteile abgeschreckt oder schnell abgekühlt werden, normalerweise in kochendem Wasser, was dazu beiträgt, eine einheitliche Lösung bei Raumtemperatur aufrechtzuerhalten.Der dritte Schritt zur Wärmebehandlung von Aluminiumgussteilen ist die natürliche oder künstliche Alterung, die die Festigkeit und Härte erhöht.Das Aushärtungsprinzip kann auch verwendet werden, um die Wärmebehandlung für jede Anwendung individuell anzupassen.Die Kombination dieser drei Wärmebehandlungen wird als mild bezeichnet.Der Hauptzweck der Wärmebehandlung von Aluminiumgussteilen besteht darin, die beste Kombination mechanischer Eigenschaften zu entwickeln, die die Schlüsselanforderungen von Komponentenanwendungen erfüllen können.
Drei grundlegende thermische Vorgänge werden normalerweise zu einem Wärmebehandlungszyklus kombiniert, der verschiedene Eigenschaften bereitstellt.Obwohl Bücher zum Thema Aluminiumguss "typische" oder "empfohlene" Lösungen, die Abschreck- und Alterungszeit und -temperatur jeder Legierung und das Anlassen enthalten, sind diese Wärmebehandlungszyklen oft variabel und manipuliert, um die mechanischen Eigenschaften von Gussteilen zu ändern, um die Festigkeit und Duktilität zu erreichen Anforderungen bestimmter Komponenten.Jüngste Forschungen umfassen die Verwendung von Fließbetten, um Lösungstemperaturen schnell zu erreichen und schnellere Wärmebehandlungszyklen bereitzustellen.
Zu den Vorteilen der Verarbeitung und Wärmebehandlung von Aluminiumgussteilen und Teilen aus Aluminiumlegierungen gehören:
• Homogenisierung von Legierungselementen – dies ist ein Element, das gleichmäßig in der gesamten Matrix verteilt ist, so dass die Leistung des Gussstücks gleichmäßig ist;
• Spannungsabbau – Restspannung, die während des Hochtemperaturgießens und Abkühlens bei Lösungstemperatur erzeugt wird;Durch Erhitzen des Gussstücks auf mittlere Temperatur können diese Eigenspannungen reduziert werden;
• Verbesserte Dimensionsstabilität und Bearbeitbarkeit – Änderungen in der Mikrostruktur können dazu führen, dass Gussteile mit der Zeit wachsen;Halten Sie während und nach der Verarbeitung enge Maßtoleranzen ein, und Gussteile müssen einer Wärmebehandlung unterzogen werden, um stabile Ausscheidungen zu bilden.
• Verbesserung der mechanischen Eigenschaften – Die größte Anwendung der Wärmebehandlung ist die Verbesserung der mechanischen und Korrosionseigenschaften durch Sphäroidisierung der konstituierenden Phasenpartikel und Ausscheidungshärtung.
Nur wenige der erforderlichen Eigenschaften werden in einem einzigen Guss optimiert.Häufiger ist die Wärmebehandlung ein Kompromiss, der die Nutzung anderer Eigenschaften maximiert.Beispielsweise können Zugfestigkeit und Streckgrenze verbessert werden, was jedoch zu einer geringeren Dehnung führt.Umgekehrt führt eine höhere Dehnung zu niedrigeren Zug- und Streckgrenzen.