การอบชุบด้วยความร้อนของชิ้นส่วนหล่อโลหะผสมอะลูมิเนียม

ฉัน. คำจำกัดความ

การอบชุบโลหะผสมอลูมิเนียมหล่อหมายถึงการควบคุมอุณหภูมิความร้อน เวลาในการคงอยู่ และอัตราการระบายความร้อนตามข้อกำหนดการอบชุบเพื่อเปลี่ยนโครงสร้างของโลหะผสม จุดประสงค์หลักคือการปรับปรุงคุณสมบัติเชิงกล ปรับปรุงประสิทธิภาพการประมวลผล และให้ได้เสถียรภาพของมิติ

II. กระบวนการอบชุบด้วยความร้อนสำหรับการหล่อโลหะผสมอะลูมิเนียมสามารถแบ่งออกได้เป็น 4 ประเภทดังต่อไปนี้:

การบำบัดด้วยการอบอ่อน

การบำบัดด้วยสารละลาย

การบำบัดแบบเป็นรอบ

การรักษาภาวะชราภาพ: การชราภาพเทียมที่ไม่สมบูรณ์ การชราภาพเทียมที่สมบูรณ์ การชราภาพมากเกินไป

III. รหัสรัฐทั่วไปและการใช้งานของการอบชุบด้วยความร้อนด้วยโลหะผสมอะลูมิเนียม:

T1: การบ่มด้วยเทียมช่วยเพิ่มความแข็ง เพิ่มประสิทธิภาพในการประมวลผล และปรับปรุงความแข็งแกร่งของโลหะผสม เช่น ZL104 และ ZL105

T2: การอบอ่อนช่วยขจัดความเครียดภายใน ขจัดการชุบแข็งจากการทำงานที่เกิดจากการกลึง ปรับปรุงเสถียรภาพของมิติ และเพิ่มความยืดหยุ่นของโลหะผสม

การบำบัดด้วยสารละลาย T4 ช่วยเพิ่มความแข็งแรงและความแข็ง ให้ความสามารถในการขึ้นรูปสูงสุด และทนต่อการกัดกร่อนได้ดี

การบำบัดด้วยสารละลาย T5 + การบ่มเทียมที่ไม่สมบูรณ์ ใช้เพื่อให้เกิดความแข็งแรงสูงเพียงพอและรักษาความสามารถในการขึ้นรูปสูง แต่ความต้านทานการกัดกร่อนจะลดลง

การบำบัดด้วยสารละลาย T6 + การบ่มด้วยเทียมอย่างสมบูรณ์ ใช้เพื่อผลิตความแข็งแรงสูงสุด แต่ความสามารถในการขึ้นรูปและความต้านทานการกัดกร่อนจะลดลง

การบำบัดด้วยสารละลาย T7 + การอบชุบเพื่อคงสภาพช่วยปรับปรุงเสถียรภาพของมิติและความต้านทานการกัดกร่อน และรักษาคุณสมบัติเชิงกลที่สูงไว้

การบำบัดด้วยสารละลาย T8 และการทำให้เนื้อวัสดุอ่อนตัวจะทำให้วัสดุมีความเสถียรของมิติ ปรับปรุงความสามารถในการขึ้นรูป แต่ลดความแข็งแรงลง

IV. ข้อบกพร่องในการอบชุบโลหะผสมอลูมิเนียมและวิธีการกำจัด:

1. ประเภทข้อบกพร่อง 1:

คุณสมบัติทางกลที่ไม่ได้มาตรฐาน: ปรากฏเป็นการยืดตัวต่ำในสถานะการอบอ่อน ความแข็งแรงแรงดึงและการยืดตัวที่ไม่ได้มาตรฐานในสถานะการบำบัดด้วยสารละลาย ความแข็งแรงแรงดึงและการยืดตัวที่ไม่ได้มาตรฐานหลังจากการบ่ม

สาเหตุ :

(1) เมื่ออบชิ้นงานหล่อ อุณหภูมิในการอบจะต่ำเกินไป หรือเวลาในการยึดไม่เพียงพอ หรืออัตราการทำให้เย็นตัวเร็วเกินไป

(2) ในระหว่างการบำบัดด้วยสารละลาย อุณหภูมิต่ำเกินไปหรือระยะเวลาในการคงไว้ไม่เพียงพอ หรือระยะเวลาถ่ายโอนการดับนานเกินไป หรืออุณหภูมิของน้ำดับสูงเกินไป

(3) อุณหภูมิในการทำให้เก่าเทียมไม่สมบูรณ์และการทำให้เก่าเทียมสมบูรณ์นั้นสูงเกินไปหรือใช้เวลานานเกินไป ส่งผลให้มีความแข็งแรงแรงดึงสูงและการยืดตัวที่ไม่ผ่านคุณสมบัติ ในขณะที่อุณหภูมิต่ำและระยะเวลาสั้นส่งผลให้มีความแข็งแรงแรงดึงต่ำและการยืดตัวสูง

(4) การเบี่ยงเบนขององค์ประกอบทางเคมีของโลหะผสม เช่น ส่วนประกอบหลักที่มีความเอนเอียงไปทางขีดจำกัดบน

2. วิธีการกำจัด:

ก. อบอีกครั้ง เพิ่มอุณหภูมิ หรือขยายระยะเวลาในการอบ หรือทำให้เย็นลงอย่างเคร่งครัดในเตาเผา

ข. เพิ่มอุณหภูมิของสารละลายให้ถึงช่วงขีดจำกัดบน หรือขยายระยะเวลาในการยึด พยายามลดระยะเวลาถ่ายโอนการดับ หรือลดอุณหภูมิของน้ำดับในขณะที่มั่นใจว่าการดับจะไม่เสียรูปหรือแตกร้าว หรือเปลี่ยนตัวกลางการดับ ใช้ตัวกลางการดับอินทรีย์ "CL-1"

c. ปรับอุณหภูมิและเวลาที่ใช้ในการบ่มหลังจากการบำบัดด้วยสารละลายอีกครั้ง

ง. ปรับรายละเอียดการอบชุบด้วยความร้อนให้สอดคล้องกับองค์ประกอบทางเคมีเฉพาะเมื่อทำการอบชุบด้วยความร้อนซ้ำ และปรับองค์ประกอบทางเคมีของชิ้นงานหล่อชุดต่อไป

2. ประเภทข้อบกพร่องที่ 2:

การดับที่ไม่สม่ำเสมอ: แสดงให้เห็นคุณสมบัติแรงดึงต่ำและความแข็งต่ำในชิ้นส่วนที่หนาและใหญ่ของชิ้นงานหล่อ หรือแม้กระทั่งชิ้นงานที่ไม่ได้มาตรฐาน

สาเหตุ: การให้ความร้อนและทำความเย็นชิ้นส่วนหล่อในบริเวณที่ไม่สม่ำเสมอ เช่น การให้ความร้อนและทำความเย็นชิ้นส่วนหนาและใหญ่ และชิ้นส่วนบางและเล็กต่างกัน ความร้อนแทรกซึมช้าและทำความเย็นชิ้นส่วนหนาและใหญ่ได้ช้า

วิธีการกำจัด:

ก. การอบให้ความร้อนซ้ำอีกครั้ง เพื่อให้ชิ้นส่วนที่หนาและใหญ่มีอุณหภูมิสูงอยู่ในโซนของเตา หรือยืดเวลาการใช้ฉนวนออกไป

ข. ปล่อยให้ส่วนที่หนาและใหญ่เย็นลงก่อน

c. เปลี่ยนตัวกลางการดับและใช้ตัวกลางการดับแบบอินทรีย์

ง. ทาสีชิ้นงานให้ร้อนและเย็นทั่วถึงกัน

3. ข้อบกพร่องประเภทที่ 3

ความผิดปกติ: ปรากฏให้เห็นในการเปลี่ยนแปลงรูปร่างและขนาดของชิ้นงานหล่อในระหว่างการอบชุบด้วยความร้อนและการประมวลผลทางกลที่ตามมา

สาเหตุ :

ก. ความเร็วในการทำความร้อนเร็วเกินไป;

ข. การทำความเย็นมากเกินไป

c. ความหนาของผนังต่างกันมาก

d. วิธีการชาร์จไม่ถูกต้องและวิธีการระบายน้ำไม่ถูกต้อง

วิธีการกำจัด:

ก. ลดอัตราการให้ความร้อน

ข. เปลี่ยนตัวกลางทำความเย็น หรือเพิ่มอุณหภูมิตัวกลาง หรือใช้การดับแบบอุณหภูมิคงที่

ค. ทาสีบริเวณผนังหนาหรือบาง

ง. ใช้อุปกรณ์ติดตั้งที่เหมาะสม และเลือกทิศทางการระบายน้ำให้ถูกต้อง

ข. เลือกส่วนประกอบทางเคมีให้เหมาะสมที่สุด

4. ข้อบกพร่องประเภทที่ 4

รอยแตกร้าว

ปรากฏให้เห็นเป็นรอยแตกร้าวบนชิ้นงานหล่อหลังจากการอบด้วยความร้อน ซึ่งสามารถมองเห็นได้ด้วยตาเปล่าหรือตรวจพบได้ด้วยการตรวจสอบด้วยการเรืองแสง

สาเหตุ :

ก. ความเร็วในการทำความร้อนเร็วเกินไป;

ข. การทำความเย็นมากเกินไป

c. ความหนาของผนังต่างกันมาก

d. วิธีการชาร์จไม่ถูกต้องและวิธีการระบายน้ำไม่ถูกต้อง

วิธีการกำจัด:

ก. ลดความเร็วในการทำความร้อน

ข. เปลี่ยนตัวกลางทำความเย็น หรือเพิ่มอุณหภูมิตัวกลาง หรือใช้การดับแบบอุณหภูมิคงที่

ค. ทาสีบริเวณผนังหนาหรือบาง

ง. ใช้อุปกรณ์ติดตั้งที่เหมาะสม และเลือกทิศทางการระบายน้ำให้ถูกต้อง

ข. เลือกส่วนประกอบทางเคมีให้เหมาะสมที่สุด

4. ประเภทข้อบกพร่อง 5

การเผาไหม้มากเกินไป

ปรากฏเป็นการหลอมโลหะในท้องถิ่นเพื่อผลิตเป็นก้อนเนื้อบนพื้นผิว มีคุณสมบัติทางกลโดยเฉพาะการยืดตัว การลดลง การหลอมซ้ำในโครงสร้างโลหะวิทยา ฯลฯ

สาเหตุ :

ก. ปริมาณธาตุเจือปนที่มีจุดหลอมเหลวต่ำมากเกินไป เช่น ปริมาณ Si และ Mg สูงในโลหะผสม Al-Cu

ข. การให้ความร้อนไม่สม่ำเสมอและให้ความร้อนเร็วเกินไป ทำให้อุณหภูมิความร้อนบริเวณชิ้นงานเกินอุณหภูมิที่เผาจนไหม้เกินไป

c. อุณหภูมิบริเวณชิ้นงานเกินอุณหภูมิที่เผาไหม้จนเกินกำหนด

d. ความล้มเหลวของเครื่องมือวัดและควบคุมอุณหภูมิ ทำให้อุณหภูมิในเตาสูงเกินไป

วิธีการกำจัด:

ก. เลือกใช้วัสดุเตาเผาที่มีคุณสมบัติเหมาะสม

ข. เลือกอัตราการให้ความร้อนที่เหมาะสม

ค. การให้ความร้อนแบบเป็นขั้นตอน

ง. ปรับเทียบอุณหภูมิของแต่ละโซนทำความร้อนในเตาอย่างสม่ำเสมอเพื่อให้แน่ใจว่าไม่เกิน ±5 องศา และอย่าโหลดชิ้นส่วนใด ๆ ที่สูงเกินไป

e. ปรับเทียบเครื่องมือเป็นประจำเพื่อให้แน่ใจว่าการวัดและควบคุมอุณหภูมิถูกต้องแม่นยำ