¿Por qué se deben tratar térmicamente las piezas de aleación de aluminio?Como sabemos, muchas fundiciones de aluminio cumplen con los requisitos de rendimiento en condiciones de fundición y no necesitan procesamiento adicional.Sin embargo, para mejorar las propiedades, la resistencia y la ductilidad, las fundiciones de aluminio y las piezas de aleación de aluminio generalmente se procesan a través de una serie de ciclos de calentamiento y enfriamiento denominados tratamientos térmicos.Este tratamiento térmico implica tres operaciones básicas: disolución, temple y envejecimiento.El tratamiento de solución incluye calentar la fundición a una temperatura cercana a la eutéctica para disolver los componentes eutécticos y formar una solución homogénea sólida.
Después de este tratamiento de solución, las piezas fundidas se pueden templar o enfriar rápidamente, generalmente en agua hirviendo, lo que ayuda a mantener una solución uniforme a temperatura ambiente.El tercer paso para el tratamiento térmico de las piezas fundidas de aluminio es el envejecimiento natural o artificial, que aumenta la resistencia y la dureza.El principio de endurecimiento por envejecimiento también se puede utilizar para personalizar el tratamiento térmico para cada aplicación.La combinación de estos tres tratamientos térmicos se denomina suave.El objetivo principal del tratamiento térmico de las piezas fundidas de aluminio es desarrollar la mejor combinación de propiedades mecánicas que pueda cumplir con los requisitos clave de las aplicaciones de los componentes.
Generalmente se combinan tres operaciones térmicas básicas en un ciclo de tratamiento térmico que proporciona varias propiedades.Aunque los libros relacionados con la fundición de aluminio brindan soluciones "típicas" o "recomendadas", el tiempo y la temperatura de enfriamiento y envejecimiento de cada aleación y revenido, estos ciclos de tratamiento térmico a menudo son variables y manipulados para cambiar las propiedades mecánicas de las piezas fundidas para cumplir con la resistencia y la ductilidad. requerimientos de componentes específicos.Investigaciones recientes han incluido el uso de lechos fluidizados para alcanzar temperaturas de solución rápidamente y proporcionar ciclos de tratamiento térmico más rápidos.
Los beneficios del procesamiento y tratamiento térmico de fundiciones de aluminio y piezas de aleación de aluminio incluyen:
• Homogeneización de elementos de aleación - este es un elemento distribuido uniformemente en toda la matriz, por lo que el rendimiento de la fundición será uniforme;
• Alivio de tensión: tensión residual generada durante la fundición a alta temperatura y el enfriamiento a temperatura de la solución;Calentar la fundición a temperatura media puede reducir estas tensiones residuales;
• Estabilidad dimensional y maquinabilidad mejoradas: los cambios en la microestructura pueden hacer que las piezas crezcan con el tiempo;Mantenga una estrecha tolerancia dimensional durante y después del procesamiento, y las piezas fundidas deberán someterse a un tratamiento térmico para formar precipitados estables;
• Mejora de las propiedades mecánicas: el mayor uso del tratamiento térmico es mejorar las propiedades mecánicas y de corrosión mediante la esferoidización de las partículas de la fase constituyente y el endurecimiento por precipitación.
Pocas de las propiedades requeridas se optimizan en una sola colada.Más a menudo, el tratamiento térmico es un compromiso que maximiza el uso de otras propiedades.Por ejemplo, se pueden mejorar la resistencia a la tracción y el límite elástico, pero esto da como resultado un menor alargamiento.Por el contrario, una mayor elongación da como resultado una menor resistencia a la tracción y a la fluencia.