Как проходит термообработка корпуса из алюминиевого сплава, обработанного на станке с ЧПУ?

Еще одно отличие между литой оболочкой из алюминиевого сплава с ЧПУ и деформированным алюминиевым сплавом заключается в неравномерной толщине стенок и наличии сложных структурных форм, таких как поверхности специальной формы или внутренние каналы.

Чтобы гарантировать отсутствие деформации или трещин во время термообработки, иногда проектируют специальные приспособления для защиты, а температура закалочной среды также выше, чем у деформированного алюминиевого сплава, поэтому для сокращения времени термообработки обычно используют искусственное старение. Цикл термообработки для улучшения характеристик литья.

Почему алюминиевый сплав следует подвергать термообработке?

Цель термическая обработка алюминиевого сплава литья заключается в улучшении механических свойств и коррозионной стойкости, стабилизации размеров и повышении производительности механической обработки, такой как резка и сварка.

Поскольку механические свойства многих литых алюминиевых сплавов не могут соответствовать требованиям применения, за исключением серии Al-Si ZL102 и серии Al-Mg ZL302 и серии Al-Zn ZL401, другие литые алюминиевые сплавы необходимо подвергать термической обработке для дальнейшего улучшения механических свойств и других эксплуатационных свойств отливок.

Метод термической обработки алюминиевого сплава

1. Обработка отжигом

Эффект отжига заключается в устранении литейных напряжений отливки и внутренних напряжений, вызванных механической обработкой, стабилизации формы и размеров обработанной детали, сфероидизации части кристаллов Si алюминиево-кремниевого сплава и улучшении пластичности алюминиевого сплава.

2. Закалка

Закалка заключается в нагревании отливок из алюминиевого сплава до более высокой температуры (обычно близкой к температуре плавления эвтектики, в основном выше 500°C) и выдержке более 2 часов для полного растворения растворимой фазы в сплаве. Затем отливки быстро охлаждают в воде при температуре 60-100°C, чтобы упрочняющие компоненты растворились в сплаве в наибольшей степени, и хранят при комнатной температуре. Этот процесс называется закалкой, также известной как обработка на твердый раствор или обработка холодом.

3. Лечение старения

Старение, также известное как низкотемпературный отпуск, представляет собой процесс нагрева закаленных отливок из алюминиевого сплава до определенной температуры, выдержки при ней в течение определенного периода времени и охлаждения до комнатной температуры для разложения пересыщенного твердого раствора и стабилизации матрицы сплава.

4. Обработка цикла

Охладите отливку из алюминиевого сплава до температуры ниже нуля (например, -50°C, -70°C, -195°C) и выдержите ее в течение определенного периода времени, а затем нагрейте отливку до температуры ниже 350°C, чтобы вызвать многократное сокращение и расширение решетки среднего твердого раствора сплава, и небольшое смещение кристаллических зерен каждой фазы, так что зона атомной сегрегации и частицы интерметаллического соединения в решетке твердого раствора находятся в более стабильном состоянии, а размер и объем деталей изделия более стабильны. Этот процесс термообработки с повторным нагревом и охлаждением называется циклической обработкой. Этот вид обработки подходит для деталей, требующих очень точных и стабильных размеров (например, определенных деталей на испытательных приборах). В обычных условиях отливки не обрабатываются таким образом.

5. Код состояния термической обработки литейного алюминиевого сплава

Код Состояние сплава Функция или цель термической обработки

T1 Искусственно стареющие сплавы, изготовленные из металлов или сырых песчаных форм, получили определенную степень пересыщенного твердого раствора за счет более высокой скорости охлаждения, то есть обладают локальным эффектом закалки. Эффективны для повышения прочности таких сплавов, как Zl104 и ZL105.

Основная функция отжига T2 — устранение внутреннего напряжения отливки (напряжения, вызванного литейным напряжением и механической обработкой). Он оказывает очевидное воздействие на сплавы серии Al-Si, температура отжига составляет 280-300℃, а время выдержки — 2-4 часа.

Обработка на твердый раствор (закалка) Т4 является предварительной термической обработкой для других сплавов, требующих искусственного старения. Для сплавов Al-Mg это окончательная термическая обработка, для других сплавов, требующих искусственного старения, это предварительная термическая обработка.

Обработка на твердый раствор Т5 (закалка) и неполное искусственное старение позволяют получить более высокую прочность и пластичность, но коррозионная стойкость снизится, особенно усилится межкристаллитная коррозия.

Обработка на твердый раствор T6 (закалка) и полное искусственное старение для получения наивысшей прочности, но пластичность и коррозионная стойкость снижаются. Подходит для деталей, требующих высокой нагрузки, температура старения составляет около 175-185℃, а время выдержки составляет более 5 часов.

Обработка на твердый раствор T7 (закалка) плюс стабилизированный отпуск используются для стабилизации размера и структуры отливок, повышения коррозионной стойкости (особенно стойкости к коррозии под напряжением) и сохранения высоких механических свойств. Подходит для деталей, работающих при высоких температурах ниже 300°C, температура отпуска 190-230°C, время выдержки 4-9 часов.

Обработка на твердый раствор T8 (закалка) плюс размягчение и отпуск приводят к полному распаду твердого раствора, а выделившаяся упрочняющая фаза агрегирует и сфероидизируется, стабилизируя размер отливки и увеличивая пластичность сплава, но прочность на растяжение снижается. Подходит для отливок, требующих высокой пластичности.

Обработка циклом T9 используется для дальнейшей стабилизации размера и формы отливки. Повторная температура нагрева и охлаждения, а также количество циклов должны определяться в соответствии с условиями работы деталей и свойствами сплава. Подходит для деталей, требующих точной и стабильной формы и размера.

Резюме

Обработка на станках с ЧПУ, термообработка эффективен для улучшения высоких механических свойств и коррозионной стойкости алюминиевых сплавов, но следует отметить, что не все алюминиевые сплавы подходят, например, Al-Si серии ZL102, Al-Mg серии ZL302 и Al-Zn, кроме сплава ZL401.

Надеюсь, у вас есть некоторое представление об обработке корпусов из алюминиевого сплава. Наша профессиональная команда по обработке и производству на станках с ЧПУ обладает глубокими знаниями и опытом в этой отрасли. Мы приложим все усилия, чтобы сделать ваш следующий проект успешным.