1.1 Tratamiento de solución
En esta etapa, la fundición del cubo se calienta a una región monofásica por encima de la línea solvus, de modo que el soluto se disuelve en la matriz alfa para formar una sola fase de solución sólida. Sin embargo, la temperatura seleccionada no debe exceder la temperatura de disolución eutéctica, de lo contrario habrá disolución a lo largo del límite del grano. Después del enfriamiento, se formará una película muy quebradiza, lo que reducirá las propiedades mecánicas del cubo. Dentro de los límites superior e inferior de la temperatura de la solución, cuanto mayor es la temperatura, más rápida es la velocidad de dispersión atómica. Cuanto más se disuelva el soluto en la base α, mayor será la saturación total y el endurecimiento del envejecimiento artificial. Cuanto mejor sea el efecto, peor, peor.
En la resolución del tiempo de tratamiento de la solución, es necesario permitir que los átomos de soluto se disuelvan en la matriz α de manera adecuada, de modo que tenga la restricción de tiempo más corta. Si el tiempo es demasiado largo, los granos de cristal crecerán excesivamente y la energía se echará a perder. Por lo tanto, lo más En un tiempo razonable, la forma, el grosor y el medio de calentamiento de otros objetos tratados térmicamente afectarán la velocidad de calentamiento y la uniformidad, y también deben considerarse.
El tratamiento de solución en el procedimiento de tratamiento T6 de la aleación de Al-Mg-Si tiene como principal objetivo disolver el Mg2Si grueso que se separa durante la fundición, homogeneizar la fundición y modificar la forma eutéctica del Si. Por lo tanto, la temperatura de la solución debe estar próxima a la temperatura eutéctica, pero no debe excederse para evitar la disolución del límite de grano y la formación de propiedades mecánicas.
En general, el efecto de la temperatura en el momento del tratamiento de la solución sobre la aleación A356.2 es que a 520 ° C o 530 ° C, la resistencia a la tracción y el alargamiento se agregan a medida que se agrega el tiempo de solución sólida. A 540 ° C, su resistencia a la tracción y alargamiento alcanzan un máximo en poco tiempo y luego disminuyen gradualmente. Sin embargo, la resistencia a la tracción y la resistencia a la flexión no se modifican mucho. En términos de alargamiento, el tratamiento con solución sólida a 530 ° C durante 12 horas puede alcanzar un alargamiento del 18%; pero a 540 ° C, se necesitan solo 2 horas para alcanzar este valor. La resistencia al impacto se agrega de acuerdo con la temperatura de la solución y el tiempo adicional. Si la solución está a 540 ° C durante 9 horas, la resistencia al impacto puede alcanzar un máximo. En el tratamiento de solución a 520 ° C, el valor de dureza no cambia mucho. En resumen, solo la resistencia a la tracción y el alargamiento se ven muy afectados por las condiciones de tratamiento de la solución. En consideraciones económicas, es factible reducir el tiempo de tratamiento de la solución porque la segregación de Si y Mg no es grave en la aleación Al-Si-Mg, por lo que la homogeneización y la solución sólida de Mg2Si se pueden completar en poco tiempo. En la base α, si se agrega correctamente un agente mutágeno (como Sr, Na, Sb), el tiempo de solución sólida puede reducirse sin afectar las propiedades mecánicas.
La segregación de elementos solutos en una disposición de coagulación dendrítica puede dañar las propiedades mecánicas del material. Por tanto, en el tratamiento de la solución, se puede conseguir la intención de homogeneizar los datos y se reduce la segregación de los elementos de aleación. El tiempo necesario para la homogeneización depende de la temperatura de la solución y el tiempo de la solución sólida. En el caso de la fundición, la parte central de la disposición dendrítica tiene el mayor contenido de Si. Por esta razón, la formación de esta región tiene una temperatura más alta, formando Si en. La solubilidad sólida de la disposición dendrítica también es grande. El fenómeno de segregación del magnesio es relativamente sutil. Generalmente, a una temperatura de solución sólida de 550 ° C, la fundición puede alcanzar el requisito de homogeneización durante 30 minutos. Generalmente, cuanto mayor sea el tiempo de homogeneización, mejor será el alargamiento de la aleación de aluminio, porque el Si eutéctico será más suave. .
1.2 enfriamiento
En esta etapa, la única fase de la solución sólida después del tratamiento de la solución se apaga a una temperatura por debajo de la línea de la solución sólida para obtener una solución sólida saturada. Sin embargo, para obtener la máxima cantidad de separación (es decir, el mejor efecto de endurecimiento por separación), la velocidad de enfriamiento debe ser lo suficientemente rápida, especialmente para evitar la escala de temperatura más rápida. Si la escala de temperatura es demasiado larga, se formará una gruesa. La balanza se separa. No solo no tienen efecto fortalecedor, sino que también reducen la plenitud de la base y reducen el efecto del envejecimiento artificial después del endurecimiento.
Por lo tanto, hay dos requisitos para el enfriamiento rápido: (1) pasar del horno al líquido de enfriamiento, es necesario evitar que el aire se enfríe hasta la escala de separación más rápida, es decir, la parte de la punta de retención en la curva TTT; (2) rápido en el medio de enfriamiento Después de la separación más rápida de la cascarilla. Para ser útil para cumplir con estos dos requisitos, es práctico restringir el cálculo de la
retrasar el tiempo por apertura de aire hasta que todas las piezas de trabajo estén sumergidas en el medio de enfriamiento.
Después de que la aleación de aluminio Al-Si-Mg se trata en solución, la fundición generalmente se enfría en agua. El propósito del enfriamiento es suprimir la separación de la fase de equilibrio de Mg2Si durante el proceso de enfriamiento, dejando los átomos de Mg, Si y soluto en la solución sólida para que estén a baja temperatura. Se obtiene la máxima sobrellenura de Mg y la solución sólida de los poros. El líquido de enfriamiento y el tiempo de enfriamiento afectarán los dos elementos de este paso. El líquido de enfriamiento debe tener suficiente energía para eliminar el calor de la fundición para lograr la velocidad de enfriamiento más rápida, porque cuanto más rápida es la velocidad de enfriamiento, más Mg2Si permanece en la solución sólida. Para lograr la máxima resistencia. Sin embargo, la velocidad de enfriamiento de enfriamiento no puede ser infinitamente rápida, de lo contrario, la fundición generalmente se enfría con agua a 25 ° C - 100 ° C.
El efecto de las condiciones de enfriamiento en la aleación A356 es que la resistencia al impacto, el alargamiento y la resistencia a la tracción disminuyen con la adición de la temperatura de enfriamiento y el tiempo de retardo del enfriamiento, es decir, a una velocidad de enfriamiento más rápida (menor temperatura del medio de enfriamiento o El medio de enfriamiento con mejor La conducción de calor puede obtener una mayor elongación y resistencia al impacto.
Además, para asegurar que el Mg2Si se pueda distribuir uniformemente durante el tratamiento de envejecimiento, la fundición generalmente se apaga en 30 segundos después de sacarla del horno, pero se obtiene el material con alta sensibilidad de enfriamiento para A356.2. Las propiedades mecánicas preferidas, el tiempo de retardo de enfriamiento, es preferiblemente de 10 segundos.
1.3 tratamiento de envejecimiento
En esta etapa, la solución sólida sobrellenada obtenida después del enfriamiento rápido se coloca a una temperatura constante para separar gradualmente el material separado para formar un cambio de propiedad, que incluye resistencia, dureza, tenacidad, alargamiento, resistencia a la fatiga y resistencia. Corrosivo, resistente a la corrosión por tensión, conductividad eléctrica, etc. Dependiendo de la temperatura del tratamiento de envejecimiento, se puede dividir en envejecimiento natural y envejecimiento artificial. Se llama envejecimiento natural a temperatura ambiente; y se llama envejecimiento artificial a temperatura y ambiente por encima de la temperatura ambiente. Cuando se aplica el envejecimiento, la disposición interna de la aleación cambia con el paso del tiempo, lo que provoca cambios en las propiedades físicas, químicas y mecánicas. Si hay una adición significativa que causa dureza o resistencia, se puede llamar endurecimiento por envejecimiento.
La variable de envejecimiento artificial es generalmente la cooperación de la temperatura y el tiempo, porque la temperatura de procesamiento óptima de cada propiedad es diferente del tiempo. Por lo tanto, a menos que exista una necesidad especial, es práctico seleccionar la mejor combinación de propiedades importantes como consideración. El tratamiento de envejecimiento se puede realizar en un horno de baño de aceite, un horno de baño de sal, un calentador de agua o un horno de aire, pero la temperatura debe ser precisa y uniforme. Si no es uniforme, las propiedades pueden variar según la ubicación, y generalmente se prefiere el horno de baño de aceite.
1.3.1 Envejecimiento natural
Mantener las piezas fundidas templadas a temperatura ambiente durante un tiempo se denomina envejecimiento natural. El efecto es la dureza y la resistencia a la caída disminuye con la adición del tiempo de envejecimiento natural, pero el alargamiento y la resistencia al impacto se agregan gradualmente. Especialmente para las aleaciones que contienen alto contenido de magnesio (Mg), este fenómeno es más pronunciado. Los efectos del envejecimiento natural generalmente se ven más afectados por las primeras tres horas. Si se almacena por debajo de 0 ° C, se puede prevenir el efecto del envejecimiento natural.
El efecto de la composición de la aleación sobre el envejecimiento natural también es excelente. En aleaciones con mayor contenido de magnesio, el efecto de envejecimiento natural tiene una resistencia a la tracción significativa. Se dice en la literatura que la inclusión de In, Sn, Cd o Cn en la fundición puede reducir el precalentamiento. El efecto del envejecimiento.
1.3.2 Envejecimiento artificial
El tratamiento de envejecimiento artificial no tiene nada que ver con la forma y disposición de las partículas de Si, y la intención del envejecimiento artificial es promover la separación del soluto en la solución sólida saturada. El procedimiento de separación de la aleación Al-Si-Mg es el siguiente: la separación inicial se obtiene antes del crecimiento en forma de aguja del β-Mg2Si en forma de varilla, y la fase de fortalecimiento principal es una β- en forma de varilla Mg2Si.
La temperatura y el tiempo del tratamiento de envejecimiento son los dos factores principales que afectan la propiedad de separación. Por lo tanto, la temperatura de envejecimiento del A356.2 general es de aproximadamente 120 ° C ~ 180 ° C, y la resistencia a la tracción y a la flexión aumenta con la adición de la temperatura de envejecimiento, pero el alargamiento y la resistencia al impacto se reducen mediante la adición de temperatura. . Según la literatura, la mejor resistencia se puede obtener envejeciendo a 180 ° C durante 6 horas, y la mejor extensión se puede obtener envejeciendo a 140 ° C durante 4 horas.
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