Perché le parti in lega di alluminio dovrebbero essere trattate termicamente?Come sappiamo, molte fusioni in alluminio soddisfano i requisiti prestazionali in condizioni di fusione e non necessitano di ulteriori lavorazioni.Tuttavia, al fine di migliorare le proprietà, la resistenza e la duttilità, le fusioni in alluminio e le parti in lega di alluminio vengono solitamente lavorate attraverso una serie di cicli di riscaldamento e raffreddamento chiamati trattamento termico.Questo trattamento termico prevede tre operazioni fondamentali: soluzione, tempra e invecchiamento.Il trattamento della soluzione include il riscaldamento del getto a una temperatura quasi eutettica per dissolvere i componenti eutettici e formare una soluzione solida omogenea.
Dopo questo trattamento in soluzione, i getti possono essere temprati o raffreddati rapidamente, solitamente in acqua bollente, che aiuta a mantenere una soluzione uniforme a temperatura ambiente.La terza fase del trattamento termico delle fusioni in alluminio è l'invecchiamento naturale o artificiale, che aumenta la resistenza e la durezza.Il principio dell'invecchiamento può anche essere utilizzato per personalizzare il trattamento termico per ogni applicazione.La combinazione di questi tre trattamenti termici è chiamata mite.Lo scopo principale del trattamento termico delle fusioni in alluminio è quello di sviluppare la migliore combinazione di proprietà meccaniche in grado di soddisfare i requisiti chiave delle applicazioni dei componenti.
Tre operazioni termiche di base vengono solitamente combinate in un ciclo di trattamento termico che fornisce varie proprietà.Sebbene i libri relativi alla fusione di alluminio forniscano soluzioni "tipiche" o "consigliate", il tempo e la temperatura di tempra e invecchiamento di ciascuna lega e rinvenimento, questi cicli di trattamento termico sono spesso variabili e manipolati per modificare le proprietà meccaniche dei getti per soddisfare la resistenza e la duttilità requisiti di componenti specifici.Ricerche recenti hanno incluso l'uso di letti fluidizzati per raggiungere rapidamente le temperature della soluzione e per fornire cicli di trattamento termico più veloci.
I vantaggi della lavorazione e del trattamento termico delle fusioni in alluminio e delle parti in lega di alluminio includono:
• Omogeneizzazione degli elementi di lega - si tratta di un elemento uniformemente distribuito in tutta la matrice, quindi l'andamento della colata sarà uniforme;
• Distensione - sollecitazione residua generata durante la colata ad alta temperatura e il raffreddamento a temperatura della soluzione;Il riscaldamento del getto a temperatura media può ridurre queste sollecitazioni residue;
• Migliore stabilità dimensionale e lavorabilità - i cambiamenti nella microstruttura possono far crescere i getti nel tempo;Mantenere una stretta tolleranza dimensionale durante e dopo la lavorazione e le fusioni devono essere sottoposte a trattamento termico per formare precipitati stabili;
• Miglioramento delle proprietà meccaniche - L'utilizzo maggiore del trattamento termico è quello di migliorare le proprietà meccaniche e di corrosione mediante la sferoidizzazione delle particelle della fase costituente e l'indurimento per precipitazione.
Poche delle proprietà richieste sono ottimizzate in un singolo getto.Più spesso, il trattamento termico è un compromesso che massimizza l'uso di altre proprietà.Ad esempio, la resistenza alla trazione e la resistenza allo snervamento possono essere migliorate, ma ciò si traduce in un allungamento inferiore.Al contrario, un maggiore allungamento si traduce in una minore resistenza alla trazione e allo snervamento.