O tratamento térmico do alumínio é um processo importante nas fábricas de perfis de alumínio e um procedimento de produção com requisitos rigorosos na oficina. Sua finalidade é alterar a estrutura interna do alumínio por meio de aquecimento, retenção e resfriamento, alcançando assim as propriedades desejadas. Diferentes temperaturas de aquecimento, tempos de retenção e métodos de resfriamento resultarão em diferentes estruturas e propriedades do metal, colocando-o em diferentes estados de tratamento térmico.
As ligas de alumínio deformadas são divididas em duas categorias principais: ligas de alumínio não-tratáveis termicamente-e ligas de alumínio-tratáveis termicamente.
Lidando com Consequências Anormais: Superaquecimento: Refere-se à deterioração das propriedades mecânicas causada por temperaturas de aquecimento excessivamente altas e tempos de espera prolongados durante o tratamento térmico, que resultam em grãos grossos. Geralmente é remediado usando processos de normalização. Queima excessiva: Isso ocorre quando a temperatura de aquecimento é muito alta, causando não apenas o crescimento dos grãos, mas também o enfraquecimento dos limites dos grãos, como o derretimento e a oxidação dos limites dos grãos. Nos casos de queima excessiva, além de uma estrutura de matriz perceptível, os óxidos pretos são distribuídos ao longo dos limites dos grãos. O material queimado só pode ser descartado e fundido novamente. Temperaturas de aquecimento excessivamente altas não apenas levam a grãos grossos, mas também causam oxidação local ou derretimento nos limites dos grãos, resultando em limites de grãos enfraquecidos, conhecidos como queima excessiva. Após a queima excessiva do aço, seu desempenho se deteriora severamente e podem ocorrer rachaduras durante a têmpera. A estrutura queimada não pode ser restaurada e deve ser sucateada. Portanto, é necessário evitar sobrecargas nos trabalhos práticos.
O que é superaquecimento? O que é queimadura excessiva? O que os causa? Como podem ser prevenidos e remediados?
Responder:
① O superaquecimento ocorre quando a temperatura de aquecimento é muito alta ou o material é mantido em alta temperatura por muito tempo, causando grãos grossos. Após a têmpera, a estrutura se torna semelhante a uma-agulha.
② A queima excessiva ocorre quando a temperatura de aquecimento é muito alta ou o material é mantido em alta temperatura por muito tempo, resultando na oxidação da superfície da peça de trabalho. Peças sobrecarregadas não podem ser-extintas novamente e devem ser descartadas.
Como prevenir: Verifique se os materiais estão corretos, desenvolva um processo razoável, calibre os instrumentos de controle antes do tratamento térmico, escolha as temperaturas adequadamente, não aumente a temperatura de têmpera ou estenda o tempo de retenção por conta própria, relate quaisquer problemas a tempo. Soluções: Peças de trabalho ligeiramente superaquecidas podem ser remediadas estendendo o tempo de revenimento. Peças severamente superaquecidas podem sofrer normalização para refinar os grãos; se uma normalização não refinar os grãos, uma segunda normalização pode ser feita, seguida de tratamento térmico conforme procedimento regular. Peças de trabalho queimadas não podem ser reparadas e devem ser descartadas.
Códigos de tratamento térmico: T1 - Envelhecimento artificial, T2 - Recozimento, T4 - Tratamento de solução mais envelhecimento natural, T5 - Tratamento de solução mais envelhecimento artificial incompleto, T6 - Tratamento de solução mais envelhecimento artificial completo, T7 - Tratamento de solução mais tratamento de estabilização.
Tratamento da solução: refere-se ao aquecimento da liga em uma região monofásica-de alta temperatura, mantendo-a nessa temperatura para permitir que as fases em excesso se dissolvam completamente na solução sólida e, em seguida, resfriando-a rapidamente para obter uma solução sólida supersaturada.
Envelhecimento artificial incompleto: Utiliza temperatura de envelhecimento relativamente baixa ou tempo de retenção mais curto para obter excelentes propriedades mecânicas gerais, o que significa resistência relativamente alta, boa plasticidade e tenacidade, mas a resistência à corrosão pode ser relativamente baixa.
Envelhecimento artificial completo: Utiliza temperatura de envelhecimento relativamente alta e tempo de retenção mais longo para atingir dureza máxima e maior resistência à tração, mas com menor alongamento.
Tratamento de estabilização: um tratamento térmico projetado para garantir que a forma e as alterações dimensionais de uma peça permaneçam dentro dos limites especificados durante serviço-de longo prazo. O tratamento térmico das ligas de alumínio difere daquele do aço carbono; as ligas de alumínio têm baixo ponto de fusão, são propensas a superaquecimento e queima, apresentam um pequeno desvio permitido na temperatura de aquecimento e exigem alta precisão dos instrumentos de medição de temperatura. Se a temperatura de aquecimento e de retenção se desviar demasiado, o objectivo do reforço pode não ser alcançado.
Os seguintes pontos devem ser observados durante o processamento:
1. As peças de trabalho que estão sendo aquecidas devem ser dispostas ordenadamente na câmara do forno, e a temperatura do forno deve garantir que sejam aquecidas uniformemente.
2. Os ajustes de temperatura estão relacionados ao formato e tamanho da peça; o tempo de transferência para extinção deve ser o mais curto possível, geralmente t < 6 segundos.
3. É necessário que o controlador de temperatura do forno de tratamento térmico esteja em boas condições e com desempenho estável, evitando também desvios de temperatura causados pela inércia térmica do calor residual na câmara do forno. Isto exige que monitoremos e ajustemos a temperatura de aquecimento em tempo hábil. Ao fazer isso, os requisitos de qualidade de reforço das peças podem ser atendidos.
Ligas de alumínio deformáveis que não podem ser reforçadas por tratamento térmico são aquelas cujo conteúdo de elementos de liga está dentro da faixa da Zona 1, ou algumas ligas cujo conteúdo excede ligeiramente a faixa da Zona 1, mas o efeito de reforço não é significativo. Essas ligas geralmente têm boa resistência à corrosão e são comumente chamadas de ligas de alumínio-resistentes à ferrugem. As principais ligas de alumínio deformáveis não-reforçadas com tratamento térmico incluem alumínio puro, ligas da série Al-Mg e ligas da série Al-Mn. Os exemplos incluem 1060, 1050, 1100 (alumínio puro), 5A02, 5A03, 5A06, 5056, 5456, 5083 (série Al-Mg) e 3A21 (série Al-Mn).
