Ủ và dập tắt lão hóa là các dạng xử lý nhiệt cơ bản của hợp kim nhôm. Ủ là một quá trình làm mềm. Mục đích của nó là làm cho hợp kim có xu hướng đồng đều và ổn định về thành phần và cấu trúc, loại bỏ công việc cứng và khôi phục độ dẻo của hợp kim. Sự lão hóa dập tắt là một phương pháp xử lý nhiệt tăng cường, mục đích là để cải thiện sức mạnh của hợp kim, chủ yếu được sử dụng trong hợp kim nhôm có thể xử lý nhiệt.
一 .Uneal
Theo nhu cầu sản xuất khác nhau, ủ ủ ingot hợp kim bằng hợp kim nhôm, ủ trống, ủ trung gian và ủ thành phẩm một số hình thức.
Đầu tiên, ủ đồng nhất trong thỏi
Trong điều kiện ngưng tụ nhanh chóng và kết tinh không cân bằng, thỏi phải có tính không đồng nhất trong thành phần và cấu trúc, và cũng có một căng thẳng nội bộ lớn. Để thay đổi tình huống này và cải thiện tính chất xử lý nhiệt của thỏi, thường cần phải thực hiện ủ đồng nhất hóa. Để thúc đẩy sự khuếch tán của các nguyên tử, việc ủ đồng nhất hóa nên chọn nhiệt độ ủ cao hơn, nhưng không nhiều hơn điểm nóng chảy của điểm nóng chảy của hợp kim là nhiều hơn từ 12 ~ 24h.
. trống ủ
Xóa trống đề cập đến việc ủ trước khi biến dạng lạnh đầu tiên trong quá trình gia công áp lực. Mục đích là để cung cấp cho phôi một cấu trúc cân bằng và khả năng biến dạng dẻo tối đa. Ví dụ, nhiệt độ cuộn cuối cùng của tấm cuộn nóng hợp kim nhôm là 280 ~ 330, và hiện tượng làm cứng công việc không thể được loại bỏ hoàn toàn sau khi làm mát nhanh ở nhiệt độ phòng. Đặc biệt đối với hợp kim nhôm được xử lý nhiệt, sau khi làm mát nhanh, quá trình kết tinh lại không kết thúc, và dung dịch rắn siêu bão hòa không bị phân hủy hoàn toàn, và một số hiệu ứng làm cứng và làm giảm hoạt động vẫn được giữ lại. Rất khó để cuộn lạnh mà không cần ủ, vì vậy cần phải ủ phôi. Đối với các hợp kim nhôm được tăng cường không được xử lý nhiệt, chẳng hạn như LF3, nhiệt độ ủ là 370 ~ 470, làm mát không khí sau khi giữ 1,5 ~ 2,5h, phôi và nhiệt độ ủ để xử lý ống lạnh nên được cao Nhiệt độ giới hạn trên có thể được chọn. Đối với các hợp kim nhôm có thể được tăng cường bằng cách xử lý nhiệt, chẳng hạn như LY11 và LY12, nhiệt độ ủ phôi là 390 ~ 450 ° C, bảo quản nhiệt là 1 ~ 3H, và sau đó lò được làm mát đến 270 ° C so với tốc độ của tốc độ Không quá 30 ° C /H.
三 ủ
Ủ trung gian đề cập đến việc ủ giữa các quá trình biến dạng lạnh, mục đích của nó là loại bỏ công việc cứng rắn để tạo điều kiện cho việc tiếp tục biến dạng làm việc lạnh. Nói chung, sau khi ủ phôi của vật liệu, sau khi chịu đựng biến dạng lạnh 45 đến 85%, nếu không ủ trung gian và tiếp tục làm việc lạnh sẽ rất khó khăn. Quá trình ủ trung gian về cơ bản giống như của ủ trống. Theo các yêu cầu về mức độ biến dạng lạnh, việc ủ trung gian có thể được chia thành ủ hoàn toàn (biến dạng tổng số ε≈60 ~ 70%), ủ đơn giản (ε≤50%) và ủ nhẹ (ε suất30 ~ 40%) . Hai hệ thống ủ đầu tiên giống như ủ trống, và hệ thống sau là làm mát không khí sau khi sưởi ấm ở mức 320 ~ 350 ℃ trong 1,5 ~ 2h.
四. Ủ thành phẩm thành phẩm
Ủ thành phẩm là cách xử lý nhiệt cuối cùng cung cấp cho vật liệu một số cấu trúc vi mô và tính chất cơ học theo yêu cầu của các điều kiện kỹ thuật của sản phẩm
Việc ủ thành phẩm có thể được chia thành ủ nhiệt độ cao (sản xuất các sản phẩm mềm) và ủ nhiệt độ thấp (sản xuất các sản phẩm bán cứng ở các trạng thái khác nhau) Hai loại ủ nhiệt độ cao nên đảm bảo rằng cấu trúc kết tinh hoàn toàn và độ dẻo tốt. Trong điều kiện đảm bảo tổ chức tốt và hiệu suất của vật liệu, thời gian giữ không nên quá dài. Đối với hợp kim nhôm có thể được tăng cường bằng cách xử lý nhiệt, để ngăn chặn hiệu ứng làm mát không khí, tốc độ làm mát nên được kiểm soát nghiêm ngặt.
Ủ nhiệt độ thấp bao gồm hai loại giảm căng thẳng bên trong và ủ làm mềm một phần, chủ yếu được sử dụng cho tăng cường hợp kim nhôm không được xử lý nguyên chất và không nhiệt. Việc xây dựng hệ thống ủ nhiệt độ thấp là một công việc rất phức tạp, không chỉ xem xét nhiệt độ ủ và thời gian giữ, mà còn xem xét ảnh hưởng của tạp chất, mức độ hợp kim, độ biến dạng lạnh, nhiệt độ ủ trung gian và nhiệt độ biến dạng nóng. Sự phát triển của hệ thống ủ nhiệt độ thấp phải là đo đường cong thay đổi giữa nhiệt độ ủ và tính chất cơ học, sau đó xác định phạm vi nhiệt độ ủ theo các chỉ số hiệu suất được chỉ định trong các điều kiện kỹ thuật.
Sự dập tắt thứ hai
Việc dập tắt hợp kim nhôm còn được gọi là xử lý dung dịch rắn, nghĩa là thông qua nhiệt độ nhiệt độ cao, do đó các nguyên tố hợp kim ở dạng pha thứ hai của kim loại càng nhiều càng tốt vào dung dịch rắn, sau đó làm mát nhanh chóng để ức chế Sự kết tủa của giai đoạn thứ hai, để có được dung dịch rắn α dựa trên nhôm, cho bước tiếp theo của điều trị lão hóa để chuẩn bị tổ chức.
Tiền đề của việc thu được dung dịch rắn alpha siêu bão hòa là độ hòa tan của pha thứ hai của hợp kim trong nhôm nên được tăng lên đáng kể khi không thể đạt được nhiệt độ, nếu không, mục đích của việc xử lý dung dịch rắn. Hầu hết các yếu tố hợp kim trong nhôm có thể tạo thành một sơ đồ pha eutectic với đặc tính này. Lấy hợp kim AI-Cu làm ví dụ, nhiệt độ eutectic là 548, độ hòa tan của đồng trong nhôm ở nhiệt độ phòng nhỏ hơn 0,1%, được làm nóng lên 548, độ hòa tan của nó được tăng lên 5,6%, do đó, A-CU Hợp kim chứa đồng trong 5,6%, nhiệt độ gia nhiệt vượt quá đường dung dịch rắn của nó, vào vùng một pha α, nghĩa là, giai đoạn thứ hai CUAI2 đều hòa tan vào ma trận, sau khi có thể thu được một dung dịch rắn alpha siêu bão hòa.
Việc dập tắt là hoạt động xử lý nhiệt quan trọng và đòi hỏi nhất của hợp kim nhôm, trong đó điều quan trọng là chọn nhiệt độ làm nóng dập tắt thích hợp và đảm bảo đủ tốc độ làm mát dập tắt, và có thể kiểm soát nghiêm ngặt nhiệt độ lò và giảm biến dạng dập tắt.
Nguyên tắc chọn nhiệt độ làm nguội là tăng nhiệt độ làm nóng dập tắt càng nhiều càng tốt để tăng sự siêu bão hòa của dung dịch rắn alpha và sức mạnh sau khi xử lý lão hóa để đảm bảo hợp kim nhôm không quá phát triển quá mức. Nói chung, lò sưởi hợp kim nhôm đòi hỏi độ chính xác kiểm soát nhiệt độ nằm trong phạm vi +3 ° C và không khí trong lò buộc phải lưu thông để đảm bảo tính đồng nhất của nhiệt độ lò.
Việc quá mức của các hợp kim nhôm là do sự tan chảy cục bộ của các thành phần điểm nóng chảy thấp bên trong kim loại, chẳng hạn như eutectic nhị phân hoặc đa thành phần. Việc quá mức không chỉ làm giảm các tính chất cơ học, mà còn có ảnh hưởng nghiêm trọng đến khả năng chống ăn mòn của hợp kim. Do đó, một khi hợp kim nhôm bị đốt cháy, nó sẽ không được loại bỏ và các sản phẩm hợp kim nên được loại bỏ. Nhiệt độ đốt thực tế của hợp kim nhôm chủ yếu được xác định bởi thành phần hợp kim, hàm lượng tạp chất và trạng thái xử lý của hợp kim cũng liên quan đến nhiệt độ đốt của các sản phẩm được xử lý bởi biến dạng dẻo cao hơn so với đúc, càng lớn thì càng lớn Lượng xử lý biến dạng, các thành phần điểm chuyển động thấp không cân bằng càng dễ dàng hòa tan vào ma trận khi được làm nóng, do đó nhiệt độ đốt thực tế tăng lên.
Tốc độ làm mát của dập tắt hợp kim nhôm có tác động đáng kể đến khả năng tăng cường lão hóa và khả năng chống ăn mòn của hợp kim, quá trình dập tắt LY12 và LC4 phải đảm bảo rằng dung dịch rắn α không phân hủy, đặc biệt là ở vùng nhạy cảm với nhiệt độ 290 ~ 420 , để có một tốc độ làm mát đủ lớn. Nói chung, tốc độ làm mát phải trên 50 ° C/s và hợp kim LC4 phải đạt hoặc vượt quá 170 ° C/s.
Môi trường dập tắt được sử dụng phổ biến nhất cho hợp kim nhôm là nước. Thực hành sản xuất cho thấy tốc độ làm mát trong quá trình làm mát càng lớn, ứng suất dư và biến dạng còn lại của vật liệu hoặc phôi làm dập tắt. Do đó, đối với các phôi nhỏ có hình dạng đơn giản, nhiệt độ nước có thể thấp hơn một chút, thường là 10 đến 30 ° C và không được vượt quá 40 ° C. được tăng lên 80 ℃ để giảm biến dạng và vết nứt dập tắt. Tuy nhiên, phải chỉ ra rằng với sự gia tăng nhiệt độ nước của bể làm nguội, nói chung, sức mạnh và khả năng chống ăn mòn của vật liệu được giảm tương ứng.