Tepelné zpracování hliníku je důležitým procesem v továrnách na výrobu hliníkových profilů a výrobním postupem s přísnými požadavky v dílně. Jeho účelem je změnit vnitřní strukturu hliníku ohřevem, držením a chlazením a tím dosáhnout požadovaných vlastností. Různé teploty ohřevu, doby výdrže a způsoby chlazení povedou k různým strukturám a vlastnostem kovu, který jej uvede do různých stavů tepelného zpracování.
Deformované hliníkové slitiny se dělí do dvou hlavních kategorií: -tepelně{1}}nezpracovatelné hliníkové slitiny a tepelně{2}}zpracovatelné hliníkové slitiny.
Abnormální důsledky při manipulaci: Přehřátí: To se týká zhoršení mechanických vlastností způsobené příliš vysokými teplotami ohřevu a prodlouženou dobou zdržení během tepelného zpracování, což má za následek hrubá zrna. Obvykle se napravuje pomocí normalizačních procesů. Přepalování: K tomu dochází, když je teplota ohřevu příliš vysoká, což způsobuje nejen růst zrn, ale také oslabení hranic zrn, jako je tavení a oxidace hranic zrn. V případech přepálení jsou vedle patrné struktury matrice distribuovány černé oxidy podél hranic zrn. Přepálený materiál lze pouze sešrotovat a přetavit. Příliš vysoké teploty ohřevu vedou nejen k hrubým zrnům, ale také způsobují místní oxidaci nebo tavení na hranicích zrn, což má za následek oslabení hranic zrn, označované jako přepalování. Po přepálení oceli se její výkon výrazně zhorší a při kalení může dojít k praskání. Přepálenou konstrukci nelze obnovit a musí být sešrotována. Proto je nutné se při praktické práci vyvarovat přepalování.
Co je to přehřívání? Co je přepalování? co je způsobuje? Jak jim lze předcházet a jak je napravit?
Odpověď:
① K přehřátí dochází, když je teplota ohřevu příliš vysoká nebo je materiál udržován na vysoké teplotě příliš dlouho, což způsobuje hrubá zrna. Po kalení se struktura změní na jehlovou-.
② K přepálení dochází, když je teplota ohřevu příliš vysoká nebo je materiál příliš dlouho udržován na vysoké teplotě, což má za následek povrchovou oxidaci obrobku. Přepálené obrobky nelze znovu-uhasit a musí být sešrotovány.
Jak zabránit: Zkontrolujte, zda jsou materiály správné, vyviňte rozumný proces, kalibrujte kontrolní přístroje před tepelným zpracováním, volte správně teploty, nezvyšujte teplotu kalení ani neprodlužujte dobu zdržení, včas nahlaste jakékoli problémy. Náprava: Mírně přehřáté obrobky lze odstranit prodloužením doby temperování. Silně přehřáté obrobky mohou podstoupit normalizaci pro zjemnění zrn; pokud jedna normalizace nezjemní zrna, lze provést druhou normalizaci, po níž následuje tepelné zpracování podle běžného postupu. Přepálené obrobky nelze opravit a musí být sešrotovány.
Kódy tepelného ošetření: T1 – Umělé stárnutí, T2 – Žíhání, T4 – Ošetření řešením plus přirozené stárnutí, T5 – Ošetření roztokem plus neúplné umělé stárnutí, T6 – Ošetření roztokem plus úplné umělé stárnutí, T7 – Ošetření roztokem plus stabilizační ošetření.
Úprava roztokem: Týká se zahřátí slitiny na vysoko{0}}teplotní jednofázovou- oblast, udržování na této teplotě, aby se přebytečné fáze plně rozpustily v tuhém roztoku, a následné rychlé ochlazení, aby se získal přesycený pevný roztok.
Neúplné umělé stárnutí: Používá relativně nízkou teplotu stárnutí nebo kratší dobu výdrže k dosažení vynikajících celkových mechanických vlastností, což znamená relativně vysokou pevnost, dobrou plasticitu a houževnatost, ale odolnost proti korozi může být relativně nízká.
Úplné umělé stárnutí: Používá relativně vysokou teplotu stárnutí a delší dobu výdrže k dosažení maximální tvrdosti a nejvyšší pevnosti v tahu, ale s nižším prodloužením.
Stabilizační úprava: Tepelná úprava navržená tak, aby tvarové a rozměrové změny obrobku zůstaly v rámci stanovených limitů při dlouhodobém-provozu. Tepelné zpracování hliníkových slitin se liší od zpracování uhlíkové oceli; hliníkové slitiny mají nízký bod tání, jsou náchylné k přehřívání a hoření, mají malou povolenou odchylku teploty ohřevu a vyžadují vysokou přesnost přístrojů pro měření teploty. Pokud se teplota ohřevu a udržování příliš liší, nemusí být dosaženo účelu zpevnění.
Během zpracování je třeba vzít v úvahu následující body:
1. Ohřívané obrobky by měly být úhledně uspořádány v komoře pece a teplota pece by měla zajistit jejich rovnoměrný ohřev.
2. Nastavení teploty souvisí s tvarem a velikostí obrobku; doba přenosu pro kalení by měla být co nejkratší, obecně t < 6 sekund.
3. Je požadováno, aby regulátor teploty pece pro tepelné zpracování byl v dobrém stavu a stabilní ve výkonu, a zároveň se vyvaroval teplotním odchylkám způsobeným tepelnou setrvačností zbytkového tepla v komoře pece. To vyžaduje, abychom včas sledovali a upravovali teplotu topení. Tím mohou být splněny požadavky na kvalitu zpevnění obrobků.
Deformovatelné hliníkové slitiny, které nelze zpevnit tepelným zpracováním, jsou ty, jejichž obsah slitinových prvků spadá do rozsahu zóny 1, nebo několik slitin, jejichž obsah mírně přesahuje rozsah zóny 1, ale účinek zpevnění není významný. Tyto slitiny mají obecně dobrou odolnost proti korozi a běžně se označují jako hliníkové slitiny odolné proti korozi. Mezi hlavní tepelně-nezpevnitelné-nezpevnitelné hliníkové slitiny patří čistý hliník, slitiny řady Al-Mg a slitiny řady Al-Mn. Příklady zahrnují 1060, 1050, 1100 (čistý hliník), 5A02, 5A03, 5A06, 5056, 5456, 5083 (řada Al-Mg) a 3A21 (řada Al-Mn).
