Traitement thermique de précision pour moulages en aluminium : améliorer résistance et ductilité

Après les processus de fabrication primaire et de refroidissement, un traitement thermique complet des moulages en aluminium peut garantir qu'ils sont capables de répondre aux spécifications exactes de l'utilisateur final. Ce processus contrôlé altère les propriétés physiques des moulages pour augmenter la dureté ou la résistance à la traction, et obtenir la combinaison spécifiée de ductilité et de résistance.

Le traitement thermique est un processus où les moulages sont chauffés à une température prédéterminée à un taux contrôlé, pour atteindre les changements structurels désirés. Le moulage est ensuite maintenu à cette température pendant une période spécifique, et refroidi à un taux contrôlé. Ce processus transforme la structure interne de l'aluminium, améliorant ainsi les propriétés mécaniques et la résistance à l'usure, et améliorant l'usinabilité et la stabilité dimensionnelle. Cet article examine les différents types de traitement thermique pour les moulages en aluminium.

Quels types de traitement thermique sont disponibles pour les moulages en aluminium ?

Différents moulages en aluminium peuvent nécessiter différents traitements thermiques, selon le type de moulage, le résultat désiré et la structure d'alliage. Des fours spécialisés sont employés pour s'assurer que le moulage en aluminium conservera sa forme originale sans fissuration. Les types de traitement thermique incluent :

• TF (entièrement traité thermiquement) : Le moulage en aluminium est chauffé entre 515-535 °C pendant 4-12 heures. Il est ensuite trempé dans de l'eau tiède pour prévenir la fissuration, et finalement chauffé à nouveau dans un autre four à 150-160 °C pendant 4-16 heures. Ce processus peut résulter en un durcissement presque double de celui du moulage en aluminium original.
• Condition TB (T4) : Selon la composition de l'alliage d'aluminium, les moulages sont chauffés à une température juste en dessous de leur point de fusion d'alliage. Ils sont maintenus à cette température jusqu'à ce que les éléments d'alliage entrent en solution solide, puis trempés dans l'eau, l'eau bouillante ou un polymère. Le choix du milieu de trempe dépend du maintien d'un équilibre entre l'atteinte de certaines propriétés mécaniques, la gestion de la distorsion du moulage, et la minimisation des contraintes internes.
• TB7 (traité en solution et stabilisé) : Similaire à TF, mais le moulage est chauffé à une température plus élevée dans la seconde étape. La température est maintenue entre 240-270 °C pendant environ 2-4 heures. Le résultat final est un moulage légèrement plus malléable que celui obtenu avec le processus TF.
• TE (durcissement par vieillissement) : Pour des moulages plus complexes, ou ceux avec des caractéristiques fines, le moulage est seulement chauffé à une température de 150-170 °C pendant 4-12 heures pour accélérer le processus naturel de durcissement par vieillissement. Aucune trempe n'est impliquée dans le durcissement par vieillissement.
• Vieillissement par précipitation — Condition TE (T5 ou T51) : C'est un processus de vieillissement par traitement thermique artificiel qui est généralement effectué à des températures dans la gamme de 150-200 °C. Cette température relativement basse stabilise les moulages et améliore l'usinabilité. Les temps de maintien varient de 2-24 heures, selon l'alliage et l'épaisseur du moulage.
• Revenu T6 : Le moulage en aluminium est d'abord chauffé à une température très élevée de 538 °C pendant environ 12 heures. Le moulage est rapidement trempé dans une solution d'eau ou de glycol à une température de 66-100 °C. Le moulage est finalement vieilli dans un four, où il est chauffé à 154 °C pendant environ 3-5 heures, puis laissé refroidir naturellement. Un processus de redressage peut être effectué après la trempe pour s'assurer que les moulages restent droits. Le revenu T6 est le plus souvent utilisé pour les moulages utilisés dans des applications structurelles telles que les industries aérospatiale, automobile, défense et marine. Le T6 résulte en un aluminium plus dur avec moins de déformation sous la contrainte de charges lourdes.
• Traitement en solution et stabilisé — Condition TF7 (T7 ou T71) : Les moulages qui peuvent être utilisés dans des conditions de température plus élevée recevront parfois un traitement en solution et stabilisation entre 200-250 °C. Cela améliorera les propriétés mécaniques des moulages et augmentera la stabilité. Les propriétés mécaniques résultantes sont légèrement différentes du T6, car il y a généralement une résistance à la traction et à l'écoulement plus faible.
• Soulagement de contrainte et recuit — Condition TS : Ceux-ci peuvent être utilisés pour éliminer les contraintes ou pour ramollir le moulage pour d'autres opérations mécaniques. Le soulagement de contrainte est généralement effectué entre 200-250 °C, et le recuit entre 300-400 °C.
• Trempe au polymère : Un polymère est utilisé au lieu de l'eau, résultant en un taux de trempe plus lent et moins de contrainte sur le moulage. Cela fonctionne pour les moulages complexes qui ne nécessitent pas un degré de dureté plus élevé.

Après le traitement thermique, les moulages peuvent être soumis à un processus d'analyse de détection de fissures, pour rechercher tout défaut.

En savoir plus sur le traitement thermique pour les moulages en aluminium

Impro est un fabricant mondial intégré de composants de haute précision, haute complexité et critiques pour des marchés diversifiés. Nous utilisons des technologies et équipements de processus de pointe dans nos opérations de fabrication. Si vous souhaitez obtenir plus d'informations sur nos capacités de moulage de précision, usinage et traitement thermique, veuillez contacter notre équipe d'experts dès aujourd'hui.