{"id":331,"date":"2024-08-30T12:13:56","date_gmt":"2024-08-30T04:13:56","guid":{"rendered":"http:\/\/www.1.com\/?p=274"},"modified":"2024-12-10T21:00:32","modified_gmt":"2024-12-10T13:00:32","slug":"about-detail-23","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.hexinmusu.com\/fr\/about-detail-23.html","title":{"rendered":"Traitement thermique de l'aluminium et des alliages d'aluminium - solutions"},"content":{"rendered":"

\u5b81\u6ce2\u8d3a\u946b\u5728\u5bf9\u94dd\u548c\u94dd\u5408\u91d1\u8fdb\u884c\u70ed\u5904\u7406\u65f6\uff0c\u8ba4\u8bc6\u5230\u5f53\u524d\u9762\u4e34\u7684\u95ee\u9898\u4ee5\u53ca\u4e3a\u4f55\u4e25\u683c\u63a7\u5236\u5de5\u827a\u6ce2\u52a8\u548c\u8bbe\u5907\u504f\u5dee\u662f\u81f3\u5173\u91cd\u8981\u7684\u3002\u4e3a\u4e86\u5411\u70ed\u5904\u7406\u9886\u57df\u7684\u540c\u4ec1\u4eec\u63d0\u4f9b\u52a9\u529b\uff0c\u5b81\u6ce2\u8d3a\u946b\u603b\u7ed3\u5e76\u5f52\u7eb3\u4e86\u6700\u5e38\u9047\u5230\u7684\u5de5\u827a\u95ee\u9898\uff0c\u5e76\u63d0\u51fa\u4e86\u4e00\u4e9b\u9488\u5bf9\u6027\u7684\u89e3\u51b3\u5efa\u8bae\u3002\u63a5\u4e0b\u6765\uff0c\u5c06\u66f4\u6df1\u5165\u5730\u4e0e\u5927\u5bb6\u63a2\u8ba8\u8fd9\u4e9b\u8bdd\u9898\u3002<\/p>\n\n\n\n

\"\"<\/a><\/figure>\n\n\n\n

Questions relatives au traitement thermique<\/strong><\/h2>\n\n\n\n

Pour le traitement thermique de l'aluminium, les probl\u00e8mes les plus fr\u00e9quents sont les suivants :<\/p>\n\n\n\n

1) Mauvais positionnement des pi\u00e8ces<\/p>\n\n\n\n

Placement incorrect - \u00c0 des temp\u00e9ratures plus \u00e9lev\u00e9es pendant la mise en solution solide, le produit est moins rigide et est facilement \u00e9cras\u00e9 et d\u00e9form\u00e9 par la force de gravit\u00e9. Un placement correct (Fig. 1) permet d'\u00e9viter ces probl\u00e8mes.<\/p>\n\n\n\n

rechercher<\/strong>1. <\/strong>Placement correct des pi\u00e8ces<\/strong><\/p>\n\n\n\n

2) Augmentation trop rapide du chauffage\/de la temp\u00e9rature<\/strong>-Cela peut entra\u00eener des d\u00e9formations thermiques et doit \u00eatre \u00e9vit\u00e9. Un placement correct des pi\u00e8ces permet de les chauffer uniform\u00e9ment.<\/p>\n\n\n\n

3) Des niveaux de contraintes r\u00e9siduelles plus \u00e9lev\u00e9s que pr\u00e9vu<\/strong>--Les traitements thermiques ne modifient pas seulement les propri\u00e9t\u00e9s m\u00e9caniques, mais affectent aussi directement les niveaux de contraintes r\u00e9siduelles.<\/p>\n\n\n\n

Les causes possibles sont les suivantes : une grande diff\u00e9rence de vitesse de refroidissement entre la surface et l'int\u00e9rieur pendant la trempe (y compris lorsque le moulage est refroidi apr\u00e8s la solidification) ; une vitesse de mont\u00e9e en temp\u00e9rature inappropri\u00e9e ; des changements de temp\u00e9rature se produisant lors d'\u00e9tapes interm\u00e9diaires, etc.<\/p>\n\n\n\n

Les contraintes r\u00e9siduelles sont li\u00e9es \u00e0 des facteurs tels que les diff\u00e9rences (importantes) de vitesse de refroidissement, l'\u00e9paisseur de la section transversale de la pi\u00e8ce, les changements soudains des dimensions de la section transversale et la r\u00e9sistance du mat\u00e9riau. Il ne faut pas oublier que les contraintes induites par la trempe sont beaucoup plus importantes que celles induites par d'autres proc\u00e9d\u00e9s, y compris le moulage.<\/p>\n\n\n\n

4) Fluctuation du temps\/de la temp\u00e9rature\/des param\u00e8tres de trempe<\/strong>-Ils entra\u00eenent des \u00e9carts dans les propri\u00e9t\u00e9s m\u00e9caniques et\/ou physiques entre les pi\u00e8ces et entre les lots.<\/p>\n\n\n\n

Les causes comprennent un temps de transfert des pi\u00e8ces trop long, un durcissement incorrect (trop lent), une surchauffe, une sous-chauffe ou des changements dans les param\u00e8tres temps-temp\u00e9rature pendant le durcissement par pr\u00e9cipitation. Par exemple, des particules plus grosses (pr\u00e9cipit\u00e9s) sont pr\u00e9cipit\u00e9es dans le cas d'un temps trop long et d'une temp\u00e9rature trop \u00e9lev\u00e9e.<\/p>\n\n\n\n

5) Chauffage excessif<\/strong>--C'est \u00e0 ce moment-l\u00e0 qu'un d\u00e9but de fusion ou une fusion eutectique a tendance \u00e0 se produire. Par exemple, les traitements thermiques en solution solide sont effectu\u00e9s \u00e0 des temp\u00e9ratures proches du point de fusion de nombreux alliages d'aluminium (en particulier ceux de la s\u00e9rie 2xxx, qui ne sont souvent qu'\u00e0 quelques degr\u00e9s en dessous de leur point de fusion). Des temp\u00e9ratures appropri\u00e9es sont n\u00e9cessaires pour favoriser la dissolution des \u00e9l\u00e9ments d'alliage solides.<\/p>\n\n\n\n

6) Chauffage insuffisant<\/strong>--Il en r\u00e9sulte une perte de propri\u00e9t\u00e9s m\u00e9caniques due \u00e0 une sursaturation insuffisante. Si la temp\u00e9rature de vieillissement est trop basse et\/ou le temps de vieillissement trop court, la formation de la zone d'agr\u00e9gation des atomes de solut\u00e9 (zone GP) n'est pas facile \u00e0 r\u00e9aliser, ce qui entra\u00eene une faible r\u00e9sistance apr\u00e8s le vieillissement.<\/p>\n\n\n\n

7) Une trempe insuffisante provoque des d\u00e9formations<\/strong>--Le probl\u00e8me\/la difficult\u00e9 dans ce domaine est le d\u00e9placement de la pi\u00e8ce dans le bain de trempe, en particulier lorsque la trempe manuelle doit \u00eatre utilis\u00e9e.<\/p>\n\n\n\n

La pi\u00e8ce doit entrer dans la trempe en douceur. Dans le jargon des traiteurs thermiques, il faut \u00e9viter de \"claquer\" la pi\u00e8ce contre la trempe. Un transfert de chaleur uniforme dans toute la pi\u00e8ce permet d'\u00e9viter les diff\u00e9rences de refroidissement et les diff\u00e9rences de d\u00e9formation.<\/p>\n\n\n\n

Les variations du transfert de chaleur dans le sens horizontal sont g\u00e9n\u00e9ralement plus d\u00e9favorables que les variations dans le sens vertical. Il est important de maintenir l'agent de trempe \u00e0 la bonne temp\u00e9rature, de contr\u00f4ler son r\u00e9chauffement, d'assurer son \u00e9coulement uniforme, de s\u00e9lectionner l'agent de trempe le plus appropri\u00e9 (par exemple, l'air, l'eau ou le polym\u00e8re), etc.<\/p>\n\n\n\n

Par exemple, la vitesse de refroidissement du polym\u00e8re peut \u00eatre ajust\u00e9e pour une application sp\u00e9cifique en variant la concentration, la temp\u00e9rature et l'intensit\u00e9 de l'agitation afin d'assurer un transfert de chaleur et une vitesse de trempe uniformes pendant la phase d'\u00e9bullition du noyau. L'entretien de l'agent de trempe est \u00e9galement important. Pour les pi\u00e8ces de forme complexe, telles que les pi\u00e8ces forg\u00e9es, les pi\u00e8ces moul\u00e9es, les pi\u00e8ces extrud\u00e9es par choc et les pi\u00e8ces fabriqu\u00e9es \u00e0 partir de plaques minces, des taux de trempe plus faibles peuvent \u00eatre utilis\u00e9s pour am\u00e9liorer le comportement \u00e0 la d\u00e9formation.<\/p>\n\n\n\n

8) D\u00e9collement de la surface\/oxydation \u00e0 haute temp\u00e9rature<\/strong>--Nous examinons cette question en d\u00e9tail dans \"L'oxydation \u00e0 haute temp\u00e9rature - Une \u00e9tude de cas\".<\/p>\n\n\n\n

9) Prescription excessive<\/strong>--Cela peut entra\u00eener une perte des propri\u00e9t\u00e9s m\u00e9caniques. Si la temp\u00e9rature de vieillissement est trop \u00e9lev\u00e9e et\/ou le temps de vieillissement trop long, la taille critique des noyaux des phases pr\u00e9cipit\u00e9es dans la solution solide sursatur\u00e9e augmente, ce qui entra\u00eene un indice de r\u00e9sistance plus faible apr\u00e8s le vieillissement.<\/p>\n\n\n\n

10) Prescription inad\u00e9quate<\/strong>--Cela peut \u00e9galement entra\u00eener une perte des propri\u00e9t\u00e9s m\u00e9caniques.<\/p>\n\n\n\n

11) Limitation naturelle inappropri\u00e9e<\/strong>--La dur\u00e9e du vieillissement naturel varie d'environ 5 jours pour les alliages de la s\u00e9rie 2xxx \u00e0 environ 30 jours pour les autres alliages. Les s\u00e9ries 6xxx et 7xxx sont moins stables \u00e0 temp\u00e9rature ambiante et les changements de propri\u00e9t\u00e9s m\u00e9caniques peuvent persister pendant de nombreuses ann\u00e9es.<\/p>\n\n\n\n

Pour certains alliages, le vieillissement naturel est inhib\u00e9 ou retard\u00e9 de plusieurs jours apr\u00e8s un traitement cryog\u00e9nique \u00e0 -18\u00b0C (-1\u02daF) ou en dessous.<\/p>\n\n\n\n

Il est courant que le formage, le redressage et l'emboutissage soient achev\u00e9s avant que les propri\u00e9t\u00e9s du mat\u00e9riau ne soient alt\u00e9r\u00e9es par le vieillissement. Par exemple, le traitement cryog\u00e9nique est une mesure souvent prise par les rivets 2014-T4 pour maintenir de bonnes propri\u00e9t\u00e9s de rivetage.<\/p>\n\n\n\n

12) Limitation artificielle inappropri\u00e9e<\/strong>--Le vieillissement artificiel (\u00e9galement connu sous le nom de traitement thermique par pr\u00e9cipitation) est un processus plus long et \u00e0 plus basse temp\u00e9rature. Le contr\u00f4le de la temp\u00e9rature est essentiel et l'uniformit\u00e9 de la temp\u00e9rature de \u00b16\u02daC (\u00b110\u02daF) doit \u00eatre strictement garantie. L'objectif optimal pour l'uniformit\u00e9 de la temp\u00e9rature doit \u00eatre de \u00b14\u02daC (\u00b17\u02daF).<\/p>\n\n\n\n

13) Temps de maintien insuffisant<\/strong>- La cons\u00e9quence est que les propri\u00e9t\u00e9s m\u00e9caniques souhait\u00e9es ne sont pas atteintes. Un temps trop court entra\u00eene une sursaturation insuffisante, tandis qu'un temps trop long tend \u00e0 d\u00e9former la pi\u00e8ce.<\/p>\n\n\n\n

14) Mauvaise uniformit\u00e9 de la temp\u00e9rature<\/strong>--Cela peut avoir pour cons\u00e9quence que les propri\u00e9t\u00e9s m\u00e9caniques ne soient pas atteintes, voire qu'elles soient alt\u00e9r\u00e9es. Les exigences typiques en mati\u00e8re d'uniformit\u00e9 de la temp\u00e9rature du processus sont de \u00b16\u02daC (\u00b110\u02daF), alors que la plupart des applications a\u00e9rospatiales exigent \u00b13\u02daC (\u00b15\u02daF).<\/p>\n\n\n\n

15) Transformation \u00e0 froid incorrecte apr\u00e8s le traitement en solution solide<\/strong>--Cela est g\u00e9n\u00e9ralement d\u00fb \u00e0 un manque de compr\u00e9hension de la r\u00e9action de l'alliage trait\u00e9. Par exemple, l'\u00e9crouissage d'un alliage de la s\u00e9rie 2xxx \u00e0 l'\u00e9tat tremp\u00e9 augmentera de mani\u00e8re significative la mesure dans laquelle il r\u00e9agit aux traitements de pr\u00e9cipitation ult\u00e9rieurs.<\/p>\n\n\n\n

(16) Vitesse de refroidissement insuffisante lors du recuit des produits trait\u00e9s par mise en solution<\/strong>-La vitesse de refroidissement maximale doit \u00eatre maintenue \u00e0 20\u02daC (40\u02daF) par heure jusqu'\u00e0 ce que la temp\u00e9rature tombe \u00e0 290\u02daC (555\u02daF). Les taux de refroidissement inf\u00e9rieurs \u00e0 cette temp\u00e9rature sont moins importants.<\/p>\n\n\n\n

Probl\u00e8mes li\u00e9s \u00e0 la coul\u00e9e<\/strong><\/h2>\n\n\n\n

Par ailleurs, il convient de mentionner que les lingots d'aluminium fabriqu\u00e9s en usine pr\u00e9sentent un certain nombre de d\u00e9fauts qui affectent le traitement thermique et les propri\u00e9t\u00e9s m\u00e9caniques ult\u00e9rieurs :<\/p>\n\n\n\n

1) Trous\/dispersion des centres<\/strong>-provoque un retrait insuffisant, une s\u00e9gr\u00e9gation de l'hydrog\u00e8ne ou une oxydation de la surface (souvent due \u00e0 la pr\u00e9sence de bulles d'air)<\/p>\n\n\n\n

2) Inclusions<\/strong>--Impuret\u00e9s de coul\u00e9e sous forme de carbures, borures, oxydes, etc. (dues \u00e0 des affineurs de grains ou \u00e0 des bulles d'air)<\/p>\n\n\n\n

3) Biais macro ou micro<\/strong>- Les composants solut\u00e9s, les particules de compos\u00e9s interm\u00e9talliques de haute duret\u00e9 et les particules de seconde phase ne sont pas r\u00e9partis uniform\u00e9ment. Une homog\u00e9n\u00e9isation ad\u00e9quate permet de r\u00e9soudre ce probl\u00e8me.<\/p>\n\n\n\n

4) D\u00e9formation\/r\u00e9tr\u00e9cissement<\/strong>-En raison des contraintes et des d\u00e9formations induites par le refroidissement<\/p>\n\n\n\n

5) D\u00e9chirure thermique<\/strong>--Principalement en raison de probl\u00e8mes de r\u00e9tr\u00e9cissement<\/p>\n\n\n\n

6) Les probl\u00e8mes de laminage (plaques minces et \u00e9paisses) ou de ductilit\u00e9 (extrusions, barres et t\u00f4les) permettent d'obtenir des propri\u00e9t\u00e9s m\u00e9caniques plus \u00e9lev\u00e9es. Toutefois, le traitement thermique secondaire doit \u00eatre \u00e9vit\u00e9 si un niveau de performance plus \u00e9lev\u00e9 est requis.<\/p>\n\n\n\n

remarques finales<\/strong><\/h2>\n\n\n\n

La solution \u00e0 la plupart des probl\u00e8mes li\u00e9s au traitement thermique de l'aluminium est la suivante :<\/p>\n\n\n\n

Comprendre ce qui peut mal tourner, identifier les pratiques et les \u00e9tapes appropri\u00e9es, maintenir la coh\u00e9rence (et la reproductibilit\u00e9) dans l'ex\u00e9cution de ces \u00e9tapes, surveiller le processus en temps r\u00e9el dans la mesure du possible, et conserver des enregistrements des op\u00e9rations du four de traitement thermique et des profils temps-temp\u00e9rature pour confirmer que l'op\u00e9ration pr\u00e9vue est effectivement r\u00e9alis\u00e9e.<\/p>\n\n\n\n

Enfin, il est important de veiller \u00e0 ce que des m\u00e9thodes d'essai appropri\u00e9es soient utilis\u00e9es pour confirmer que les composants r\u00e9pondent aux exigences et fonctionnent de mani\u00e8re fiable en utilisation r\u00e9elle.<\/p>\n\n\n\n

Les sp\u00e9cialistes du traitement thermique connaissent ces exigences depuis longtemps, mais elles sont plus critiques pour le traitement thermique de l'aluminium et des alliages d'aluminium que dans d'autres domaines.<\/p>\n\n\n\n

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