Steyptir álhlutar eru almennt notað efni í iðnaðarframleiðslu, mikið notað á sviðum eins og flugi, bifreiðum og byggingariðnaði. Hins vegar þurfa steyptir álhlutar oft hitameðferð meðan á framleiðsluferlinu stendur. Svo, hvers vegna gera álsteypaþarf að gangast undir hitameðferð?
1, Mikilvægi hitameðferðar fyrir steypta álhluta
Málmfræðileg uppbygging steyptrar álblöndu er grófari en aflöguð álblendi, svo hún er einnig frábrugðin við hitameðferð. Sá fyrrnefndi hefur lengri einangrunartíma, venjulega meira en 2 klukkustundir, en sá síðarnefndi hefur styttri einangrunartíma, sumir þurfa aðeins nokkra tugi mínútna. Vegna þess að steypur framleiddar með málmmótsteypu, lágþrýstisteypu og misþrýstingssteypu storkna við tiltölulega háan kælihraða og þrýsting. Kristalbyggingin er mun fínni en steypuefni sem unnin eru með gifssteypu og sandsteypu, þannig að einangrunartími hitameðhöndlunar þess er einnig mun styttri. Annar munur á steyptu áli og vansköpuðu álblöndu er ójöfn veggþykkt, flókin burðarform eins og óreglulegir þversniðar- eða innri rásir. Til að tryggja að engin aflögun eða sprunga sé til staðar við hitameðhöndlun, eru sérstakar innréttingar stundum hannaðar til verndar og hitastig slökkvimiðilsins er einnig hærra en á vansköpuðu álblöndunni. Þess vegna er gervi öldrun almennt notuð til að stytta hitameðhöndlunarferlið og bæta afköst steypu.
Tilgangur hitameðhöndlunar fyrir steypu álblöndur er að bæta vélrænni eiginleika og tæringarþol, koma á stöðugleika í stærðum og auka frammistöðu vinnslu eins og vélhæfni og suðuhæfni. Vegna þess að vélrænir eiginleikar margra sem steypu álblöndur geta ekki uppfyllt kröfurnar um notkun, nema fyrir Al Si byggt ZL102, Al Mg byggt ZL302 og Al Zn byggt ZL401 málmblöndur, þurfa allar aðrar steyptar ál málmblöndur að gangast undir hitameðhöndlun til að bæta enn frekar vélræna og aðra frammistöðu steypunnar. Sérstakar aðgerðir þess fela í sér eftirfarandi þætti:
(1) Útrýma innri streitu sem stafar af ójafnri kælihraða við kristöllun og storknun steypu af ástæðum eins og ójafnri veggþykkt og þykkum samskeytum;
(2) Auka styrk og hörku málmblöndunnar, bæta málmfræðilega uppbyggingu og tryggja að málmblönduna hafi ákveðna mýkt, skurðar- og suðueiginleika;
(3) Stöðva uppbyggingu og stærð steypu, koma í veg fyrir og útrýma rúmmálsbreytingum af völdum há-fasabreytingar; 4) Fjarlægðu aðskilnað milli korns og samsetningar til að gera uppbygginguna einsleitan.
2, Lykilatriði í hitameðhöndlunaraðferðum og rekstrartækni til að steypa álblöndur
Hitameðhöndlunaraðferðirnar til að steypa álblöndur fela í sér glæðingu, slökun [lausnameðferð], öldrun og hringlaga meðferð, sem er lýst sem hér segir:
(1) Hreinsun. Hlutverk glæðingar er að útrýma steypuálagi og innri streitu af völdum vélrænnar vinnslu í steypu, koma á stöðugleika í lögun og stærð vélrænna hluta og kúlulaga suma Si kristalla í Al Si málmblöndur, sem bætir mýktleika málmblöndunnar. Ferlið felur í sér að hita álsteypuna í 280-300 gráður, halda því í 2-3 klukkustundir og kæla það í ofninum að stofuhita. Þetta gerir föstu lausninni kleift að brotna hægt niður og seinni agnirnar geta safnast saman, þannig að innra álag steypunnar er útrýmt, stöðugri stærð er náð, mýkt og dregið úr aflögun. Stöðukóðinn fyrir hitameðferð er T2.
(2) Slökkun. Slökkun er einnig þekkt sem lausnarmeðferð eða hraðkælingarmeðferð. Ferlið er að hita álsteypuna í tiltölulega hátt hitastig (venjulega nálægt bræðslumarki eutectic, aðallega yfir 500 gráður), halda í meira en 2 klukkustundir og leysa upp leysanlegu fasana í málmblöndunni að fullu. Síðan er steypan fljótt slökkt í vatni við 60-100 gráður og vegna hröðrar kælingar er hún fest með styrkingarfasanum sem leysist upp að hámarki í málmblöndunni og geymd við stofuhita.
(3) Tímabærni. Ferlið felur í sér að hita slökkt ál steypuefni að ákveðnu hitastigi, halda þeim í ákveðinn tíma og síðan loftkæla þær niður í stofuhita til að sundra yfirmettuðu föstu lausninni og koma á stöðugleika í málmblöndunni.
Tímavinnslu má skipta í tvo flokka: náttúrulega tímavinnslu og gervi tímaúrvinnslu. Náttúruleg öldrun er ferli til að styrkja öldrun við stofuhita. Hægt er að skipta gervitímahagkvæmni í þrjár gerðir: ófullkomin gervitímahagkvæmni, fullkomin gervitímahagkvæmni og með tímanum skilvirkni.
① Ófullkomin gervi tímaskilvirkni. Hitaðu steypuna í 150-170 gráður (lægra hitastig) og haltu henni í 3-5 klukkustundir til að fá betri togstyrk, góða mýkt og seigju, en með minni tæringarþol.
② Algjörlega gervi tímaskilvirkni. Hitið steypuna í 175-185 gráður (við hærra hitastig) og haltu því í 5-24 klukkustundir til að fá nægjanlegan togstyrk, þ.e. hæstu hörku, en teygingarhraðinn minnkar.
③ Útrunninn tími. Einnig þekkt sem stöðugleikatemprun. Ferlið felur í sér að hita steypuna í 190 ~ -230 gráður og halda henni í 4 ~ 9 klukkustundir til að draga úr styrkleika hennar og bæta mýkt hennar, til að ná betri streitutæringarþol.
