Ako dodávateľ umelo starých hliníkových výrobkov som bol svedkom z prvej ruky hlboký vplyv, ktorý majú zliatinové prvky na proces umelého starnutia hliníka. Umelé starnutie, tiež známe ako zrážanie zrážok, je proces tepelného spracovania, ktorý sa používa na zvýšenie sily a tvrdosti zliatin hliníka. Dôkladným ovládaním legúnok a parametrov starnutia môžeme prispôsobiť vlastnosti hliníka, aby sme splnili konkrétne požiadavky rôznych aplikácií.
Základy umelého starnutia v hliníku
Predtým, ako sa ponoríte do vplyvu legúnnych prvkov, je nevyhnutné porozumieť základným princípom umelého starnutia v hliníku. Hliníkové zliatiny zvyčajne obsahujú malé množstvá legénových prvkov, ako je meď, horčík, kremík a zinok. Tieto prvky tvoria jemné vyzrážky v hliníkovej matrici počas procesu starnutia, čo bráni pohybu dislokácií, a tým zvyšujú pevnosť a tvrdosť materiálu.
Proces umelého starnutia vo všeobecnosti pozostáva z troch hlavných štádií: liečba riešenia, ochladenie a starnutie. Počas ošetrenia roztoku sa zliatina hliníka zahrieva na vysokú teplotu, aby sa rozpustili legovacie prvky do jednofázového tuhého roztoku. Nasleduje rýchle ochladenie teploty miestnosti, aby sa zachytili legovacie prvky v presýtenom tuhom roztoku. Nakoniec je zhasnutá zliatina staršia pri nižšej teplote, aby sa umožnilo zrážanie jemných častíc, ktoré posilňujú materiál.
Vplyv spoločných legítovacích prvkov
Meď (Cu)
Copper je jedným z najdôležitejších prvkov legovania v zliatinách hliníka. Významne zvyšuje silu a tvrdosť hliníka tvorbou zrážaných meďrých, ako je $ \ theta $ -fázová ($ al_2cu $). Počas umelého starnutia difúzne atómy medi difúzujú a kombinujú s atómami hliníka, aby sa vytvorili tieto zrazeniny, ktoré pôsobia ako prekážky hnutia dislokácie.
Zliatiny s vysokým obsahom medi, ako napríklad séria 2xxx [napr. 2024 - zliatina, ktorá sa často používa v leteckých aplikáciách kvôli pomeru vysokej pevnosti - k hmotnosti], vykazujú vynikajúcu reakciu na kalenie veku. Meď však môže tiež znížiť odolnosť hliníkových zliatin, najmä v prostrediach obsahujúcich chloridové ióny. Preto sa pri použití zliatin hliníka obsahujúceho hliník môže byť potrebné správne povrchové ošetrenie alebo pridanie iných prvkov na ochranu proti korózii. Viac informácií o zliatinách hliníkových hliníkových hliníkových hliníkov môžete navštíviťSpracovanie hliníkovej zliatiny.
Horčík (mg)
Horčík je ďalším kľúčovým legingovým prvkom v hliníku. Tvorí horčík-bohaté precipitáty, napríklad $ \ beta $ -fázové ($ mg_2al_3 $) alebo $ \ beta '$-fáza. Horčík zvyšuje pevnosť zliatin hliníka pomocou pevného roztoku a kaleniu zrážok. V kombinácii s kremíkom tvorí horčík zrážky horčíka ($ MG_2SI $), ktoré prispievajú k účinku na kalenie veku.
Zliatiny v sérii 6xxx, ktoré typicky obsahujú horčík aj kremík, sú známe svojou dobrou formovateľnosťou, zvárateľnosťou a miernou pevnosťou. Tieto zliatiny sa bežne používajú v automobilových a architektonických aplikáciách. Pridanie horčíka tiež zlepšuje odolnosť hliníkových zliatin korózie v niektorých prostrediach, vďaka čomu sú vhodné na vonkajšie použitie.
Kremík (Si)
Kremík sa pridáva predovšetkým do zliatin hliníka, aby sa zlepšila plynulosť počas odlievania a na zvýšenie odolnosti proti opotrebeniu. V kombinácii s horčíkom tvorí kremík $ mg_2si $ precipitáty, ktoré sú zodpovedné za vek - kalenie v zliatinách série 6xxx.
Silikón má tiež relatívne nízke náklady a dobrú kompatibilitu s hliníkom, čo z neho robí populárny prvok na legovanie. Môže zlepšiť machináovateľnosť hliníkových zliatin znížením tendencie k vytvoreniu budovy počas obrábania. Nadmerný obsah kremíka však môže viesť k tvorbe veľkých krehkých kremíkových častíc, ktoré môžu znížiť ťažnosť zliatiny.
Zinok (Zn)
Zinok sa bežne používa v kombinácii s horčíkom v sérii hliníkových zliatin 7xxx. Tieto zliatiny majú mimoriadne vysokú pevnosť a často sa používajú v aplikáciách s vysokým výkonom, ako sú vojenské vybavenie a vysokoškolské športové vybavenie. Pridanie zinku a horčíka vedie k vytvoreniu $ mgzn_2 $ zrážiek počas umelého starnutia, ktoré prispievajú k významnému účinku na kalenie veku.
Zliatiny ako 7075 sú známe svojou vysokou silou, ale na dosiahnutie požadovaných vlastností vyžadujú starostlivé tepelné ošetrenie. Nesprávne starnutie môže viesť k nadmernému starnutiu, kde sa zráža hrubé a sila zliatiny klesá. Zliatiny série 7xxx tiež potrebujú správnu ochranu proti korózii v dôsledku ich relatívne zlej rezistencie na koróziu v porovnaní s niektorými inými zliatinami hliníka.
Mangán (MN)
Mangán sa často pridáva do zliatin hliníka v malých množstvách. Vytvára intermetalické zlúčeniny s hliník a inými prvkami, napríklad $ al_6mn $. Mangán môže vylepšiť štruktúru zrna zliatiny, ktorá zlepšuje pevnosť, húževnatosť a odolnosť proti korózii. Pomáha tiež riadiť proces rekryštalizácie počas tepelného spracovania, čo vedie k jednotnejšej mikroštruktúre.
Mangán sa bežne používa v sérii hliníkových zliatin 3xxx, ktoré sú známe svojou dobrou formovateľnosťou a miernou silou. Tieto zliatiny sa často používajú v aplikáciách, ako sú plechovky na nápoje a architektonické panely.
Interakcia viacerých zliatinových prvkov
V aplikáciách Real - World, zliatiny hliníka zvyčajne obsahujú viac prvkov z legovania. Interakcia medzi týmito prvkami môže mať zložité účinky na proces umelého starnutia. Napríklad prítomnosť medi môže vylepšiť zrážky $ mgzn_2 $ v zliatinách série 7xxx, čo vedie k ešte vyššej sile.
Na druhej strane, niektoré prvky môžu mať negatívnu interakciu. Napríklad železo (FE), ktoré je často prítomné ako nečistota v zliatinách hliníka, môže tvoriť veľké krehké intermetalické zlúčeniny s inými prvkami. Tieto zlúčeniny môžu znížiť rezistenciu zliatiny ťažkosti a korózie a môžu tiež interferovať s procesom tvrdenia zrážok.
Prispôsobenie vlastností pre konkrétne aplikácie
Ako dodávateľ umelo starého hliníka chápeme dôležitosť prispôsobenia procesu zliatiny a starnutia zliatiny tak, aby vyhovovali konkrétnym potrebám našich zákazníkov. Rôzne aplikácie vyžadujú rôzne kombinácie pevnosti, tvrdosti, odolnosti proti korózii a ďalšie vlastnosti.
V prípade leteckých aplikácií, kde sú rozhodujúce vysoká pevnosť a nízka hmotnosť, môžeme odporučiť zliatiny s vysokým obsahom medi alebo zinku, ako je 2024 alebo 7075, a starostlivo kontrolovať proces starnutia, aby sa dosiahla optimálna rovnováha vlastností. Naopak, pre architektonické aplikácie, kde sú dôležitejšie odpor a formovateľnosť korózie, môžu byť vhodnejšie zliatiny zo série 3xxx alebo 6xxx.
Kontrola kvality v umelom starnutí
Aby sme zabezpečili konzistentnú kvalitu našich umelo starých hliníkových výrobkov, implementujeme prísne opatrenia na kontrolu kvality. Zahŕňa to presnú kontrolu zliatiny zliatiny, presné monitorovanie parametrov tepelného spracovania (teplota, čas atď.) A dôkladné testovanie konečných produktov.
Na analýzu mikroštruktúry a zrážok zliatin používame pokročilé analytické techniky, ako je elektrónová mikroskopia a difrakcia X -lúčov. Tieto techniky nám umožňujú overiť prítomnosť a veľkosť precipitátov, ktoré priamo súvisia s mechanickými vlastnosťami materiálu.
Kontakt pre obstarávanie
Ak máte záujem o naše umelo staršie hliníkové produkty alebo máte pre váš projekt konkrétne požiadavky, sme radi, že môžeme diskutovať o vašich potrebách. Náš tím odborníkov vám môže poskytnúť podrobné informácie o výbere zliatiny, procese tepelného spracovania a očakávaných vlastnostiach výrobkov. Zaviazali sme sa poskytovať vysoko kvalitné hliníkové výrobky, ktoré spĺňajú vaše presné špecifikácie.
Odkazy
- Davis, Jr (ed.). (2001). Zliatiny hliníka a hliníka. ASM International.
- Hatch, JE (ed.). (1984). Hliník: Vlastnosti a fyzická metalurgia. Americká spoločnosť pre kovy.
- Výbor pre príručky ASM. (2000). Príručka ASM Zväzok 4: Ošetrenie tepla. ASM International.