L'alliage d'aluminium est un matériau structurel important doté d'excellentes propriétés mécaniques et d'une excellente résistance à la corrosion. Afin d'améliorer encore les performances des alliages d'aluminium, un traitement thermique est généralement nécessaire. Le traitement thermique de l'alliage d'aluminium moulé fait référence au processus consistant à chauffer l'alliage d'aluminium moulé à une certaine température, à la maintenir pendant un certain temps, puis à le refroidir.
Les principaux objectifs du traitement thermique pour la coulée d'alliages d'aluminium sont les suivants :
1. Améliorer les propriétés mécaniques des matériaux : grâce au traitement thermique, la résistance, la dureté et la résistance à l'usure des alliages d'aluminium peuvent être améliorées pour répondre aux exigences de différentes applications d'ingénierie.
2. Élimination des contraintes internes dans les matériaux : pendant le processus de coulée des alliages d'aluminium, en raison de la vitesse de refroidissement lente
3. Améliorer la résistance à la corrosion des matériaux : les alliages d'aluminium formeront un film d'oxyde dense pendant le traitement thermique, ce qui peut améliorer efficacement la résistance à la corrosion des matériaux et prolonger leur durée de vie.
Le processus de traitement thermique pour la coulée d'alliages d'aluminium comprend généralement les étapes suivantes :
1. Chauffage : placez les pièces en alliage d'aluminium moulé dans le four pour les chauffer jusqu'à atteindre la température de traitement thermique souhaitée. Le choix de la température et du temps de chauffage dépend de la composition de l'alliage d'aluminium et des propriétés requises.
2. Isolation : après avoir chauffé à la température souhaitée, la maintenir pendant un certain temps pour obtenir un état d'équilibre thermique uniforme de la structure interne de l'alliage d'aluminium. La durée d'isolation est également l'un des facteurs importants affectant l'effet du traitement thermique.
3. Refroidissement : choisissez la méthode de refroidissement appropriée en fonction des exigences spécifiques. Les méthodes de refroidissement couramment utilisées comprennent la trempe à l'eau, la trempe à l'huile et le refroidissement naturel. Différentes méthodes de refroidissement ont des effets différents sur les performances des alliages d'aluminium.
Les quatre principaux processus du traitement thermique:
1. Traitement de recuit : le processus de chauffage des pièces moulées en alliage d'aluminium à une température relativement élevée, généralement autour de 300 degrés, de maintien pendant une certaine période de temps, puis de refroidissement dans le four à température ambiante est appelé recuit. Pendant le processus de recuit, la solution solide se décompose et les particules de la seconde phase s'agrègent, ce qui peut éliminer la contrainte interne de la pièce moulée, stabiliser la taille de la pièce moulée, réduire la déformation et augmenter la plasticité de la pièce moulée.
2. Traitement de la solution : chauffer la pièce moulée à la température la plus élevée possible, proche du point de fusion de l'eutectique, la maintenir à cette température pendant une durée suffisante, puis la refroidir rapidement pour maximiser la dissolution des composants de renforcement. Cet état à haute température est fixé et stocké à température ambiante, et ce processus est appelé traitement de la solution. Le traitement de la solution solide peut améliorer la résistance et la plasticité des pièces moulées et améliorer la résistance à la corrosion des alliages.
3. Traitement de vieillissement : le processus consistant à chauffer la pièce moulée traitée par solution solide à une certaine température, à la maintenir pendant une certaine période de temps, puis à la sortir du four et à la refroidir lentement à température ambiante à l'air est appelé vieillissement. Si le renforcement par vieillissement est effectué à température ambiante, il est appelé vieillissement naturel ; si le renforcement par vieillissement est effectué au-dessus de la température ambiante et maintenu pendant une période de temps, il est appelé vieillissement artificiel. Le traitement de vieillissement est un processus spontané de décomposition de la solution solide sursaturée, qui restaure le réseau de la matrice d'alliage à un état relativement stable.
4. Traitement cyclique à froid et à chaud : les pièces moulées ayant subi un traitement cyclique à froid et à chaud peuvent subir un rétrécissement et une expansion du réseau de solution solide en raison de multiples processus de chauffage et de refroidissement, ce qui entraîne un léger déplacement du réseau de chaque phase et un état plus stable des particules de la deuxième phase, améliorant ainsi la stabilité dimensionnelle de la pièce moulée et la rendant adaptée à la fabrication de pièces de précision.
Trois points importants doivent être pris en compte lors du traitement thermique :
1. Contrôle de la température : pendant le processus de chauffage, il est nécessaire de contrôler strictement la température pour éviter des températures excessivement élevées ou basses, afin d'éviter les effets néfastes sur les performances de l'alliage d'aluminium.
2. Durée d'isolation : la durée d'isolation affecte directement la structure et les propriétés de l'alliage d'aluminium. Une durée d'isolation excessive ou insuffisante peut entraîner des résultats de traitement thermique insatisfaisants.
3. Vitesse de refroidissement : les différentes vitesses de refroidissement auront des effets différents sur la microstructure et les propriétés des alliages d'aluminium. Des méthodes et des vitesses de refroidissement adaptées doivent être sélectionnées en fonction des exigences spécifiques.
