Kakva je uloga toplinske obrade u elektromehaničkim aluminijskim matricama?

Toplinska obrada igra vitalnu ulogu u proizvodnji aluminijske legure matrice , uglavnom u smislu uklanjanja stresa lijevanja i strukturnih oštećenja. Aluminijske legure sklone su zaostalom stresu tijekom brzog hlađenja, što ne samo da izaziva dimenzionalnu deformaciju, već će vjerojatno uzrokovati ozbiljne probleme poput pucanja. Da bi se riješio ovaj problem, široko se koristi žarenje T2 (zadržavanje na 280-300 ℃ u trajanju od 2-4 sata). Ovaj postupak učinkovito eliminira unutarnji stres i osigurava dimenzionalnu stabilnost odljevaka razgradnjom čvrste otopine i oborine čestica druge faze. Na primjer, cilindar motora određenog proizvođača automobila pokazao je deformaciju ratne stranice od 0,3 mm tijekom naknadne obrade bez žarenja, što je ozbiljno utjecalo na točnost montaže. Ovaj slučaj u potpunosti ilustrira važnost toplinske obrade. Pored toga, toplinska obrada također može promicati homogenizaciju intergranularne segregacije, redistribuirati atome rastvora kroz difuzijski mehanizam, uklanjajući na taj način oštećenja poput mikroporoznosti i poboljšanje gustoće odljeva.

Druga jezgra toplinske obrade je značajno poboljšanje mehaničkih svojstava materijala. Uzimajući Alsi10mg leguru kao primjer, nakon tretmana otopine T6 i starenja (otopina u 535 ℃ u trajanju od 2-6 sati, nakon čega slijedi hlađenje vode, a zatim starenje u 175-185 ℃ u trajanju od 5-24 sata), njegova zatezna čvrstoća može preći 320MPa, a njegovo izduženje može doseći 8%. U ovom je procesu ključni sinergistički učinak jačanja otopine i jačanja oborina: faza visokotemperaturne otopine u potpunosti se otapa legura poput silicija i magnezija kako bi se stvorila prenasićena čvrsta otopina; A naknadni tretman starenja potiče taloženje β '' faze (mg? SI) na nanoskali, stvarajući značajan efekt pričvršćivanja dislokacije. Nova tvrtka za energetska vozila uspješno je poboljšala otpornost na udarce baterije za 40% optimiziranjem postupka toplinske obrade i uspješno je prošla test udara čekića od 150kJ, dodatno provjeravajući učinkovitost toplinske obrade u poboljšanju performansi materijala.

Pored mehaničkih svojstava, toplinska obrada također daje važan doprinos poboljšanju otpornosti na koroziju i performansi umora. Aluminijske legure sklone su pittingu i međugranularnoj koroziji u prirodnom okruženju, dok tretman starenja T7 (zadržavanje u 190-230 ℃ 4-9 sati) može tvoriti stabilnu θ 'fazu, značajno ometajući difuzijski put korozivnog medija i produžujući životni vijek korozije u testu višeg spajanja. U pogledu performansi umora, toplinska obrada značajno poboljšava otpornost na širenje pukotina materijala usavršavanjem zrna i reguliranjem morfologije prepune faze. Na primjer, zrakoplovna tvrtka koristi dvostupanjski postupak starenja kako bi povećala granicu odljeva za umor zrakoplova s 120MPA na 160MPa, uspješno ispunjavajući stroge zahtjeve od 200.000 ciklusa polijetanja i slijetanja.

Da bi se osigurala stabilnost učinka toplinske obrade, bitna je precizna kontrola procesnih parametara. Temperatura otopine mora se strogo kontrolirati u rasponu od ± 5 ℃. Previsoka temperatura može uzrokovati pretezanje, dok preniska temperatura neće omogućiti da se atomi rastvora u potpunosti otopi. Na primjer, u liječenju legure Alsi7mg, topljivost silicijske faze može doseći 95% na 535 ℃, dok se samo 70% može otopiti na 520 ℃, što će značajno utjecati na naknadni učinak jačanja starenja. Istodobno, podudaranje vremena i temperature starenja također je izuzetno kritično. Kada je u dobi od 175 ℃ u trajanju od 5 sati, veličina β '' faze može postići najbolji učinak jačanja (8-12Nm), dok predugo vrijeme starenja može dovesti do grubog β faze, smanjujući tako snagu. Tvrtka je jednom imala fluktuaciju temperature starenja od ± 10 ℃, što je uzrokovalo da tvrdoća lijevanja fluktuira za 15 sati, ozbiljno utječući na stabilnost kvalitete proizvoda.