Aperçu
Le traitement thermique des alliages en aluminium est un ensemble de traitements contrôlés, de trempage et de refroidissement conçus pour modifier les propriétés mécaniques telles que la résistance, la dureté, la ductilité et la résistance à la corrosion . en sélectionnant la série d'alliages appropriés, la température de traitement de la solution, la méthode de tremblement et la construction, la construction, les fabricants peuvent faire face à des performances à des applications spécifiques dans l'aérospace, la construction de l'automobitive, et les fabricants peuvent parcourir les performances à des applications spécifiques dans l'aérospace, la construction de la construction, la construction de la construction, la construction de la consommation, les performances de la consommation vers des applications spécifiques dans l'aérospace, la construction de l'automobitive, et les fabricants de consommateurs peuvent parcourir les performances à la marchandises .
Les principaux plats à retenir:
Les charnières de traitement thermique en aluminium sur le durcissement des précipitations (pour le contrôle 2xxx, 6xxx, 7xxx) ou le contrôle de la structure à grains (pour 1xxx, 3xxx série) .
La température de la solution, la vitesse de trempe et le temps de vieillissement / température interagissent pour déterminer la résistance finale et la ductilité .
Les compromis existent: une plus grande force réduit souvent la ténacité et la résistance à la corrosion; Le sur-âge peut améliorer la stabilité mais réduit la résistance maximale .
1. Série d'alliages et voies de traitement thermique
Différentes familles en alliages réagissent différemment au traitement thermique . Le tableau ci-dessous résume la série commune et si elles sont traitées à la chaleur (HT) ou seulement dues au travail (non-HT) .
| Série | Exemples d'alliage | Traité à la chaleur? | Mécanisme primaire | Applications typiques |
|---|---|---|---|---|
| 1xxx | 1050, 1100 | Non | Contrôle de la taille des grains | Conducteurs électriques, papier d'aluminium |
| 2xxx | 2024, 2219 | Oui | Précipitations (basées sur Cu) | Parties structurelles d'avion |
| 3xxx | 3003, 3105 | Non | Travail en durcissant | Tôle, ustensiles de cuisson |
| 5xxx | 5052, 5754 | Non | Travail en durcissant, solution solide | Panneaux marins et automobiles |
| 6xxx | 6061, 6063 | Oui | Précipitations (basées sur MG-SI) | Extrusions architecturales, dissipateurs thermiques |
| 7xxx | 7075, 7050 | Oui | Précipitations (Zn-Mg - Cu) | Raccords aérospatiaux, fortes de longueur |
2. Traitement et extinction de la solution
2.1 Température et temps du traitement de la solution
Le traitement de la solution dissout les phases solubles dans la matrice d'aluminium . Le tableau suivant donne des températures et des temps de maintien de la solution typiques:
| Série d'alliages | Tempère de la solution . (degré) | Temps de maintien (h) | Notes |
|---|---|---|---|
| 2024 (T4) | 490–505 | 1–2 | Évitez la fusion naissante |
| 6061 (T6) | 510–530 | 1 | Assurer une dissolution complète de Mg₂si |
| 7075 (T6) | 470–480 | 0.5–1 | Sensible àsur-chauffage |
2.2 Méthodes d'extinction
Refroidissement rapide "gèle" les atomes de soluté en place . Médias de trempe commun:
| Éteindre les médias | Taux de refroidissement relatif | Risque de distorsion | Utilisation typique |
|---|---|---|---|
| Eau | Très haut | Haut | Échantillons de laboratoire, sections minces |
| Polymère | Haut | Moyen | Pièces industrielles à épaisseur modérée |
| Huile | Moyen | Faible | Grandes formes complexes |
| Air | Faible | Très bas | Alliages sujets à éteindre la fissuration |
3. vieillissement (durcissement des précipitations)
Après extinction, le vieillissement contrôlé permet aux précipités de se former, renforçant l'alliage .
| Type de vieillissement | Temp . (degré) | Temps (h) | Résultat | Alliages typiques |
|---|---|---|---|---|
| Natural (T4) | 20–25 | 1 à 7 jours | Force modérée | 2024, 6061 |
| Artificiel (T6) | 160–180 | 6–24 | Force maximale | 6061, 7075 |
| Over-Aging (T7) | 200–240 | 8–20 | Amélioration de la stabilité, faible résistance | 7075 |
4. Modifications de propriété typiques
L'interaction du traitement de la solution, de la trempe et du vieillissement produit des changements de propriété distincts . Exemple pour 6061 Alloy:
| Condition | Résistance à la traction (MPA) | Force d'élasticité (MPA) | Allongement (%) | Dureté (HB) |
|---|---|---|---|---|
| O (recuit) | 90 | 35 | 25 | 30 |
| T4 | 155 | 120 | 15 | 60 |
| T6 | 310 | 275 | 12 | 95 |
| T7 | 180 | 145 | 20 | 70 |
5. Commandage et stabilité
Résistance aux pics vs . Résistance à la corrosion
Les températures de vieillissement plus élevées accélèrent le grossissement du précipité, ce qui peut réduire la résistance à la corrosion .Distorsion vs . Force
Les trempes plus rapides minimisent le temps au-dessus des températures critiques mais augmentent le risque de distorsion .Stabilité à long terme
Les conditions sur-vieillis (T7) offrent une meilleure rétention de propriété à des températures de service élevées, au coût de la résistance de pointe inférieure .
6. Contrôle des processus et assurance qualité
6.1 Surveillance
| Paramètre | Méthode | Fréquence |
|---|---|---|
| Tempère du four . | Tableau des thermocouples | Continu |
| Tremper la température du bain . | Capteur en ligne | Continu |
| Tempor de four vieillissant . | Enregistreur de données | Continu |
| Tests mécaniques | Traction, dureté | Échantillon |
6.2 Défauts communs
| Défaut | Cause | Remède |
|---|---|---|
| Fissure de trempe | Gradient thermique excessif | Utilisez une trempe plus douce, des outils de pré-chauffe |
| Douceur | Temps de vieillissement excessif / température | Optimiser le calendrier du vieillissement |
| Solution incomplète | Temp / temps insuffisant | Augmenter le temps de maintien ou la température |
Conclusion
En sélectionnant soigneusement les séries d'alliages, les paramètres de traitement de solution, le milieu de l'extinction et le calendrier de vieillissement, les ingénieurs peuvent composer la combinaison précise de la résistance, de la ductilité et de la stabilité requises pour leur application . Tables tout au long de ce post, une référence rapide à des fenêtres de processus typiques et à des sorties de propriété . La surveillance appropriée et une qualité de qualité appropriée ont une altitude cohérente, définitive, la production de la aléatoire élevé de la aléatoire Composants .