알루미늄 합금 열처리

이 글에서는 알루미늄 합금 열처리에 대한 소개로, 열처리 유형, 코드 및 목적, 일반적인 결함 원인 및 예방 방법을 설명합니다.

알루미늄 합금 주조물의 열처리는 특정 열처리 사양에 따라 가열 온도, 유지 시간 및 냉각 속도를 제어하여 합금의 구조를 변경하는 것을 말합니다. 주요 목적은 기계적 특성을 개선하고, 가공 성능을 향상시키고, 치수 안정성을 달성하는 것입니다.

알루미늄 합금 주조물의 열처리 공정은 어닐링 처리, 용액 처리, 시효 처리, 순환 처리의 네 가지 주요 유형으로 분류할 수 있습니다. 시효 처리에는 언더 에이징, 풀 에이징, 오버 에이징이 있습니다.

어닐링 처리에는 알루미늄 합금 주조물을 비교적 높은 온도, 일반적으로 섭씨 300도 정도로 가열하여 일정 시간 유지한 다음 용광로에서 실온으로 냉각하는 과정이 포함됩니다. 이 공정을 어닐링이라고 합니다. 어닐링하는 동안 고용체는 분해되고, 2차 상 입자가 응집되고, 내부 응력이 제거되고, 치수 안정성이 보장되고, 변형이 감소하고, 성형성이 증가합니다.

용액 처리에는 주조물을 섭씨 300~500도 사이로 가열하고 약 2시간 동안 유지하여 합금 내의 용해성 상을 완전히 용해한 다음 물에 담가 합금 내의 강화 상을 최대한 용해하고 시험에 고정하는 과정이 포함됩니다. 이 공정을 담금질이라고 하며 열처리 또는 냉처리라고도 합니다.

노화 처리, 즉 저온 템퍼링은 이전에 담금질한 알루미늄 합금 주물을 특정 온도로 가열하고 일정 시간 유지한 다음 실내 밖에서 실온으로 냉각하여 합금의 구조를 안정화하는 것을 포함합니다. 저노화는 최적의 종합적 기계적 특성, 더 높은 강도, 좋은 가소성 및 인성을 달성하기 위해 더 낮은 노화 온도 또는 더 짧은 유지 시간을 사용하는 것을 말합니다. 완전 인공 노화는 더 높은 경도를 달성하기 위해 더 높은 노화 온도와 더 긴 유지 시간을 사용하는 것을 말합니다.

과노화는 높은 온도에서 가열하여 시효 처리를 하여 양호한 응력 부식 저항성, 안정된 구조 및 기하학적 치수를 얻는 것을 말합니다. 순환 처리란 알루미늄 합금 주물을 영하 50도 또는 영하 70도 이하로 냉각하고 2~3시간 유지한 다음 주물을 350도 이하로 가열하여 합금의 고용체 격자를 반복적으로 수축 및 확장하여 다양한 원소의 결정립을 약간 변위시켜 안정된 상태를 얻는 것을 말합니다. 이 반복적인 가열 및 냉각 열처리 공정을 순환 처리라고 하며 주로 정밀 부품 제조에 사용되며 일반 주물은 이러한 처리를 거치지 않습니다.

알루미늄 합금 열처리는 일반적으로 주 코드와 그 목적을 사용합니다.

*코드 T1, 인공 노화는 경도를 높이고, 가공 성능을 개선하고, ZL104, ZL105 등의 합금의 강도를 강화하는 것을 목적으로 합니다.

*코드 T2, 어닐링은 내부 응력을 제거하고, 기계 가공으로 인한 작업 경화를 제거하고, 치수 안정성을 개선하고, 합금의 가소성을 증가시키는 것을 목표로 합니다.

*코드 T4, 용액 처리는 강도와 경도를 높이고, 최대 가소성과 우수한 내식성을 달성하는 것을 목표로 합니다.

*코드 T5, 용액 처리 + 미숙성, 높은 가소성을 유지하면서 충분히 높은 강도를 얻는 데 사용되지만 내식성은 감소합니다.

*코드 T6, 용액 처리 + 완전 노화, 최대 강도를 달성하기 위해 사용되지만 가소성과 내식성은 감소합니다.

*코드 T7, 용액 처리 + 안정화 템퍼링은 높은 기계적 성능을 유지하는 동시에 치수 안정성과 내식성을 개선하는 것을 목표로 합니다.

*코드 T8, 용액 처리 및 연화 템퍼링은 치수 안정성을 달성하고 가소성을 향상시키지만 강도는 감소시키는 것을 목표로 합니다.

알루미늄 합금 열처리의 결함 및 제거 방법:

열처리 결함의 분류: 부적절한 기계적 특성, 불균일한 담금질, 변형, 균열, 과열

결함 유형:

부적절한 기계적 특성: 어닐링 상태에서 신장률이 낮음, 용액 처리 상태에서 인장강도와 신장률이 부족함, 노화 후 인장강도와 신장률이 부족함.