Tại sao các bộ phận hợp kim nhôm nên được xử lý nhiệt?Như chúng ta đã biết, nhiều vật đúc nhôm đáp ứng các yêu cầu về hiệu suất trong điều kiện đúc và không cần xử lý thêm.Tuy nhiên, để cải thiện các đặc tính cũng như độ bền và độ dẻo, nhôm đúc và các bộ phận hợp kim nhôm thường được xử lý thông qua một loạt các chu trình gia nhiệt và làm mát được gọi là xử lý nhiệt.Quá trình xử lý nhiệt này bao gồm ba hoạt động cơ bản: giải pháp, làm nguội và lão hóa.Xử lý dung dịch bao gồm nung nóng vật đúc đến gần nhiệt độ eutectic để hòa tan các thành phần eutectic và tạo thành dung dịch rắn đồng nhất.
Sau khi xử lý bằng dung dịch này, vật đúc có thể được làm nguội nhanh hoặc làm nguội nhanh, thường là trong nước sôi, giúp duy trì dung dịch đồng nhất ở nhiệt độ phòng.Bước thứ ba để xử lý nhiệt nhôm đúc là lão hóa tự nhiên hoặc nhân tạo, làm tăng độ bền và độ cứng.Nguyên tắc làm cứng theo thời gian cũng có thể được sử dụng để tùy chỉnh xử lý nhiệt cho từng ứng dụng.Sự kết hợp của ba phương pháp điều trị nhiệt này được gọi là nhẹ.Mục đích chính của xử lý nhiệt nhôm đúc là phát triển sự kết hợp tốt nhất của các tính chất cơ học có thể đáp ứng các yêu cầu chính của các ứng dụng thành phần.
Ba hoạt động nhiệt cơ bản thường được kết hợp thành một chu trình xử lý nhiệt cung cấp các đặc tính khác nhau.Mặc dù các sách liên quan đến đúc nhôm cung cấp các giải pháp "điển hình" hoặc "được khuyến nghị", thời gian và nhiệt độ làm nguội và lão hóa của từng hợp kim và tôi luyện, các chu trình xử lý nhiệt này thường thay đổi và được điều khiển để thay đổi tính chất cơ học của vật đúc để đáp ứng độ bền và độ dẻo yêu cầu của các thành phần cụ thể.Nghiên cứu gần đây đã bao gồm việc sử dụng tầng sôi để đạt được nhiệt độ dung dịch một cách nhanh chóng và cung cấp các chu kỳ xử lý nhiệt nhanh hơn.
Những lợi ích của việc xử lý và xử lý nhiệt các vật đúc nhôm và các bộ phận hợp kim nhôm bao gồm:
• Đồng nhất hóa các nguyên tố hợp kim - đây là nguyên tố phân bố đều trong toàn bộ ma trận nên hiệu suất của vật đúc sẽ đồng đều;
• Giảm ứng suất - ứng suất dư sinh ra trong quá trình đúc ở nhiệt độ cao và làm nguội nhiệt độ dung dịch;Làm nóng vật đúc đến nhiệt độ trung bình có thể làm giảm các ứng suất dư này;
• Cải thiện độ ổn định kích thước và khả năng gia công - những thay đổi trong cấu trúc vi mô có thể khiến vật đúc phát triển theo thời gian;Duy trì dung sai kích thước chặt chẽ trong và sau khi xử lý, và vật đúc phải được xử lý nhiệt để tạo thành kết tủa ổn định;
• Cải thiện tính chất cơ học - Công dụng lớn nhất của xử lý nhiệt là tăng cường tính chất cơ học và ăn mòn bằng cách hình cầu hóa các hạt pha cấu thành và làm cứng kết tủa.
Rất ít thuộc tính cần thiết được tối ưu hóa trong một lần truyền.Thường xuyên hơn, xử lý nhiệt là một sự thỏa hiệp nhằm tối đa hóa việc sử dụng các đặc tính khác.Ví dụ, độ bền kéo và độ bền chảy có thể được cải thiện, nhưng điều này dẫn đến độ giãn dài thấp hơn.Ngược lại, độ giãn dài cao hơn dẫn đến độ bền kéo và năng suất thấp hơn.
