주조 알루미늄 부품은 산업 생산에서 일반적으로 사용되는 재료로 항공, 자동차, 건설 등의 분야에서 널리 사용됩니다. 그러나 주조 알루미늄 부품은 생산 과정에서 열처리가 필요한 경우가 많습니다. 그렇다면 왜 알루미늄을 사용하는가?주조열처리를 해야 하나요?
1, 주조 알루미늄 부품 열처리의 중요성
주조 알루미늄 합금의 금속 조직은 변형된 알루미늄 합금의 금속 조직보다 거칠기 때문에 열처리 중에도 다릅니다. 전자는 단열 시간이 더 길고(보통 2시간 이상), 후자는 단열 시간이 더 짧아서 일부는 수십 분만 필요합니다. 금형주조, 저압주조, 저압주조, 차압주조로 제조된 주물은 비교적 높은 냉각속도와 압력에서 응고되기 때문에 석고주조, 사형주조로 만든 주물에 비해 결정구조가 훨씬 미세하여 열처리에 따른 단열시간도 훨씬 짧습니다. 주조 알루미늄 합금과 변형 알루미늄 합금의 또 다른 차이점은 고르지 않은 벽 두께, 불규칙한 단면-또는 내부 채널과 같은 복잡한 구조 형태입니다. 열처리 중에 변형이나 균열이 발생하지 않도록 보호를 위해 특수 고정 장치를 설계하는 경우도 있으며, 담금질 매체의 온도도 변형된 알루미늄 합금의 온도보다 높습니다. 따라서 열처리주기를 단축하고 주조품의 성능을 향상시키기 위해 인공 시효가 일반적으로 사용됩니다.
주조용 알루미늄 합금의 열처리 목적은 기계적 성질과 내식성을 향상시키고, 치수를 안정화하며, 가공성, 용접성 등 가공 성능을 향상시키는 것입니다. Al Si 기반 ZL102, Al Mg 기반 ZL302 및 Al Zn 기반 ZL401 합금을 제외하고 많은 주조 알루미늄 합금의 기계적 특성은 사용 요구 사항을 충족할 수 없기 때문에 다른 모든 주조 알루미늄 합금은 주조의 기계적 및 기타 성능을 더욱 향상시키기 위해 열처리를 거쳐야 합니다. 특정 기능에는 다음과 같은 측면이 포함됩니다.
(1) 불균일한 벽 두께 및 두꺼운 조인트와 같은 이유로 주물의 결정화 및 응고 중 불균일한 냉각 속도로 인한 내부 응력을 제거합니다.
(2) 합금의 강도와 경도를 강화하고, 금속 조직을 개선하며, 합금이 특정 가소성, 절단 및 용접 특성을 갖도록 보장합니다.
(3) 주조물의 구조와 크기를 안정화하고 고온 상변태로 인한 부피 변화를 방지 및 제거합니다.- 4) 구조를 균질화하기 위해 입계 및 구성 분리를 제거합니다.
2, 주조 알루미늄 합금의 열처리 방법 및 작업 기술의 요점
현재 알루미늄 합금을 주조하는 열처리 방법으로는 어닐링, 담금질(용체화 처리), 시효, 순환 처리 등이 있으며, 이에 대한 설명은 다음과 같습니다.
(1) 어닐링. 어닐링의 기능은 주조의 기계적 가공으로 인한 주조 응력 및 내부 응력을 제거하고 가공 부품의 모양과 크기를 안정화하며 Al Si 합금의 일부 Si 결정을 구형화하여 합금의 소성을 향상시키는 것입니다. 이 공정에는 알루미늄 합금 주조물을 280~300도까지 가열하고 2~3시간 동안 유지한 다음 용광로에서 실온으로 냉각하는 과정이 포함됩니다. 이를 통해 고용체는 천천히 분해되고 2차 입자는 응집되어 주물의 내부응력이 없어지고 안정된 크기가 달성되며 가소성이 향상되고 변형이 감소됩니다. 열처리 상태 코드는 T2입니다.
(2) 담금질. 담금질은 용체화 처리 또는 급속 냉각 처리라고도 합니다. 이 공정은 알루미늄 합금 주조를 상대적으로 높은 온도(보통 공융 융점에 가깝고 대부분 500도 이상)로 가열하고 2시간 이상 유지한 후 합금의 가용성 상을 완전히 용해시키는 것입니다. 그런 다음 주물을 60~100도의 물에서 급속 담금질하고 급속 냉각으로 인해 합금에 최대한 용해되는 강화상으로 고정되어 상온에서 보관됩니다.
(3) 적시성. 이 공정에는 담금질된 알루미늄 합금 주물을 특정 온도로 가열하고 일정 시간 동안 유지한 다음 실온까지 공기 냉각하여 과포화 고용체를 분해하고 합금 매트릭스 구조를 안정화시키는 과정이 포함됩니다.
시간 처리는 자연 시간 처리와 인위적 시간 처리의 두 가지 범주로 나눌 수 있습니다. 자연 숙성은 상온에서 숙성을 강화시키는 과정이다. 인위적 시간 효율성은 불완전 인위적 시간 효율성, 완전 인위적 시간 효율성, 시간 경과적 효율성의 세 가지 유형으로 나눌 수 있다.
① 인위적인 시간 효율성이 불완전하다. 주물을 150~170도(낮은 온도)로 가열하고 3~5시간 동안 유지하면 더 나은 인장 강도, 우수한 가소성 및 인성을 얻을 수 있지만 내식성은 감소합니다.
② 완전히 인위적인 시간 효율성. 주물을 175-185도(더 높은 온도에서)로 가열하고 5-24시간 동안 유지하여 충분한 인장 강도, 즉 가장 높은 경도를 얻지만 연신율은 감소합니다.
③ 기한이 만료되었습니다. 안정화 템퍼링이라고도 합니다. 이 공정에는 주물을 190~-230도까지 가열하고 4~9시간 동안 유지하여 강도를 줄이고 가소성을 향상시켜 응력 부식 저항성을 향상시키는 과정이 포함됩니다.
