Traitement thermique de l'aluminium et des alliages d'aluminium

Puisqu'il existe différentes applications faites avec de l'aluminium, répondre aux exigences des articles fera subir à un aluminium un traitement thermique. le traitement thermique modifiera les propriétés de l'aluminium de certaines manières pour répondre à une caractéristique souhaitée. Dans l'un de mes articles précédents, j'ai longuement discuté du traitement thermique des métaux ferreux et non ferreux, leurs processus ont également été expliqués.

Aujourd'hui, vous découvrirez le processus de traitement thermique de l'aluminium et de l'alliage d'aluminium, qui comprend l'homogénéisation par recuit, le traitement thermique en solution, etc.

Traitement thermique de l'aluminium et des alliages d'aluminium

Le traitement thermique de l'aluminium et du cuivre subit presque le même processus de traitement thermique. mais leur résultat est définitivement différent. Le processus de recuit, d'homogénéisation, de traitement thermique de mise en solution peut être effectué sur du cuivre et de l'aluminium en donnant des résultats différents. Comme expliqué, le recuit est effectué dans le cuivre pour adoucir les matériaux qui ont été écrouis. Alors que sur l'aluminium, il est fait pour obtenir un matériau durci par déformation, contrairement au cuivre qui perd son durcissement (durcissement par déformation) lorsqu'il est recuit. La même chose se produit lors de l'homogénéisation.

Le traitement thermique de l'aluminium est effectué pour augmenter la résistance et la dureté d'un certain sous-ensemble d'alliages d'aluminium qui sont durcis par précipitation.

Les différentes exigences des propriétés de l'aluminium conduisent à divers processus de traitement thermique. Voici le traitement thermique pour l'aluminium et les alliages d'aluminium :

Recuit :

Les alliages d'aluminium acquièrent un écrouissage lorsqu'ils sont soumis à un travail. Cela se produit lorsque le matériau est déformé plastiquement, ce qui fait glisser la structure granulaire de l'aluminium l'une contre l'autre le long de la zone du plan de glissement. Le but de tels alliages d'aluminium est de restaurer la structure cristalline des grains et le plan de glissement. Aide à la poursuite de la mise en forme avec une faible force. En d'autres termes, pour soulager les contraintes internes qui se développent pendant le fonctionnement, comme le forgeage à froid ou le moulage.

Le recuit est réalisé sur les alliages d'aluminium lorsque le matériau est chauffé à environ 570 degrés Fahrenheit à 770 degrés Fahrenheit, soit pendant environ 30 minutes à 3 heures. La température et le temps sont déterminés par la composition des alliages et la taille du matériau. La vitesse de refroidissement n'est pas critique. C'est-à-dire qu'il n'a aucun effet une fois le processus de recuit terminé.

Homogénéiser :

L'homogénéisation est effectuée pour répartir plus uniformément les éléments de précipitation dans une pièce en aluminium. Il est obtenu en élevant sa température en dessous de son point de fusion, généralement entre 900 degrés Fahrenheit et 1000 degrés Fahrenheit. Si la température d'homogénéisation atteint, l'aluminium est autorisé à refroidir lentement.

Traitement thermique en solution :

Le but du traitement thermique de mise en solution est de permettre à la pièce métallique de travailler facilement. Elle est réalisée en chauffant la pièce en aluminium à une température spécifique, en fonction de la composition de l'alliage de l'aluminium. Plus précisément, dans la plage de 825 degrés Fahrenheit à 980 degrés Fahrenheit. Si la température exacte est obtenue, l'opération ne réussira pas.

C'est-à-dire que si la température est trop basse, il y aura une perte de résistance, et lorsque la température est trop élevée, la pièce pourrait fondre et finir par se décolorer. Ou une tension accrue dans la pièce. La pièce est trempée lorsqu'elle atteint la température cible. ce temps de trempage peut aller de 10 min pour les matériaux à 12 heures pour des pièces plus longues ou plus épaisses. La pièce est trempée à ce stade.

La trempe ou le refroidissement rapide permettent de préserver la répartition finale des éléments dissous dans l'alliage qui a été réalisée. c'est-à-dire pour "geler" les éléments piégés en place, ou pour refroidir la pièce en aluminium assez rapidement pour empêcher l'élément d'alliage de précipiter lorsque la pièce refroidit. La pièce est généralement refroidie à l'eau.

Vieillissement naturel :

L'aluminium qui subit un traitement thermique de mise en solution précipitera après un certain temps, ce qui fera que le grain se mettra en place, aidant à augmenter la résistance naturelle de la pièce. Le processus de vieillissement naturel ou de durcissement par vieillissement a lieu à température ambiante en quatre à cinq jours, obtenant au moins 90 % du durcissement le premier jour. Pour cette raison, les matériaux en aluminium sont façonnés assez rapidement après avoir subi un traitement thermique de mise en solution.

Vieillissement artificiel (durcissement par précipitation) :

Le durcissement artificiel se fait lorsqu'une pièce en aluminium a besoin d'une dureté maximale, qui n'est pas atteinte lors du vieillissement naturel, à température ambiante. pour y parvenir, les éléments dissous doivent être complètement précipités, ce qui se fait en soumettant l'aluminium à la chaleur d'un alliage à une température spécifique. généralement à 240 degrés Fahrenheit et 460 degrés Fahrenheit de température exacte. à ce stade, il est trempé pendant environ six à vingt-quatre heures, puis refroidi à température ambiante. la pièce en aluminium augmentera alors sa limite d'élasticité, augmentera légèrement sa résistance à la traction et diminuera sa ductilité.

C'est tout pour cet article, où le traitement thermique de l'aluminium et des alliages d'aluminium est abordé. J'espère que vous tirerez beaucoup de cet article, si c'est le cas, merci de le partager avec d'autres étudiants. Merci d'avoir lu, à la prochaine !