{"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\/it\/about-detail-23.html","title":{"rendered":"Trattamento termico di alluminio e leghe di alluminio - soluzioni"},"content":{"rendered":"

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

Problemi legati al trattamento termico<\/strong><\/h2>\n\n\n\n

Per il trattamento termico dell'alluminio, i problemi pi\u00f9 segnalati includono:<\/p>\n\n\n\n

1) Posizionamento errato delle parti<\/p>\n\n\n\n

Posizionamento errato - A temperature pi\u00f9 elevate durante la soluzione solida, il prodotto \u00e8 meno rigido e viene facilmente schiacciato e deformato dalla forza di gravit\u00e0. Un corretto posizionamento (Fig. 1) evita questi problemi.<\/p>\n\n\n\n

cercare<\/strong>1. <\/strong>Posizionamento corretto delle parti<\/strong><\/p>\n\n\n\n

2) Riscaldamento\/aumento di temperatura troppo rapido<\/strong>-Questo pu\u00f2 causare distorsioni termiche e deve essere evitato. Il corretto posizionamento dei pezzi aiuta a riscaldarli in modo uniforme.<\/p>\n\n\n\n

3) Livelli di sollecitazione residua superiori al previsto<\/strong>--I trattamenti termici non solo modificano le propriet\u00e0 meccaniche, ma influiscono anche direttamente sui livelli di stress residuo.<\/p>\n\n\n\n

Le cause possibili sono le seguenti: una grande differenza di velocit\u00e0 di raffreddamento tra la superficie e l'interno durante la tempra (anche quando il getto viene raffreddato dopo la solidificazione); un tasso di aumento della temperatura inadeguato; variazioni di temperatura che si verificano in fasi intermedie; e cos\u00ec via.<\/p>\n\n\n\n

Le sollecitazioni residue sono legate a fattori quali le (grandi) differenze nelle velocit\u00e0 di raffreddamento, lo spessore della sezione trasversale del pezzo, le variazioni improvvise delle dimensioni della sezione trasversale e la resistenza del materiale. Va ricordato che le sollecitazioni indotte dalla tempra sono molto maggiori di quelle indotte da altri processi, compresa la colata.<\/p>\n\n\n\n

4) Fluttuazione dei parametri tempo\/temperatura\/quenching<\/strong>-Comportano deviazioni nelle propriet\u00e0 meccaniche e\/o fisiche tra i pezzi e tra i lotti.<\/p>\n\n\n\n

Le cause possono essere un tempo di trasferimento del pezzo troppo lungo, un indurimento non corretto (troppo lento), un surriscaldamento, un surriscaldamento insufficiente o variazioni dei parametri tempo-temperatura durante l'indurimento per precipitazione. Ad esempio, le particelle pi\u00f9 grandi (precipitati) vengono precipitate in caso di tempi troppo lunghi e temperature troppo elevate.<\/p>\n\n\n\n

5) Riscaldamento eccessivo<\/strong>--Questo \u00e8 il momento in cui tende a verificarsi una fusione incipiente o eutettica. Ad esempio, i trattamenti termici in soluzione solida vengono eseguiti a temperature prossime al punto di fusione di molte leghe di alluminio (in particolare della serie 2xxx, che spesso si trovano solo pochi gradi al di sotto del loro punto di fusione). Sono necessarie temperature adeguate per promuovere la dissoluzione degli elementi solidi di lega.<\/p>\n\n\n\n

6) Riscaldamento insufficiente<\/strong>--Ci\u00f2 comporta una perdita delle propriet\u00e0 meccaniche a causa di una supersaturazione insufficiente. Se la temperatura di invecchiamento \u00e8 troppo bassa e\/o il tempo di invecchiamento \u00e8 troppo breve, la formazione della zona di aggregazione soluto-atomo (zona GP) non \u00e8 facilmente raggiungibile, con conseguente bassa resistenza dopo l'invecchiamento.<\/p>\n\n\n\n

7) Una tempra insufficiente causa deformazioni<\/strong>--Il problema\/difficolt\u00e0 in quest'area \u00e8 il movimento del pezzo nel liquido di raffreddamento, soprattutto quando si deve ricorrere alla tempra manuale.<\/p>\n\n\n\n

Il pezzo deve entrare nel quenchant senza problemi. Nel gergo dei trattatori termici, si deve evitare di \"schiaffeggiare\" il pezzo contro il bagno di fusione. Un trasferimento uniforme del calore in tutto il pezzo evita differenze di raffreddamento e di deformazione.<\/p>\n\n\n\n

Le variazioni del trasferimento di calore in direzione orizzontale sono di solito pi\u00f9 sfavorevoli di quelle in direzione verticale. \u00c8 importante mantenere il liquido di raffreddamento alla temperatura corretta, controllarne il riscaldamento, assicurarne il flusso uniforme, scegliere il liquido di raffreddamento pi\u00f9 adatto (ad esempio, aria, acqua o polimero) e cos\u00ec via.<\/p>\n\n\n\n

Ad esempio, la velocit\u00e0 di raffreddamento del polimero pu\u00f2 essere regolata per un'applicazione specifica variando la concentrazione, la temperatura e l'intensit\u00e0 dell'agitazione per garantire un trasferimento di calore e una velocit\u00e0 di spegnimento uniformi durante la fase di ebollizione del nucleo. Anche la manutenzione del quenchant \u00e8 importante. Per i pezzi di forma complessa, come i forgiati, le fusioni, le estrusioni a impatto e i pezzi realizzati con lastre sottili, \u00e8 possibile utilizzare tassi di tempra pi\u00f9 bassi per migliorare il comportamento di deformazione.<\/p>\n\n\n\n

8) Pelatura superficiale\/ossidazione ad alta temperatura<\/strong>--Questo argomento \u00e8 trattato in dettaglio in \"Ossidazione ad alta temperatura - Un caso di studio\".<\/p>\n\n\n\n

9) Prescrizione eccessiva<\/strong>--Questo pu\u00f2 causare una perdita delle propriet\u00e0 meccaniche. Se la temperatura di invecchiamento \u00e8 troppo alta e\/o il tempo di invecchiamento \u00e8 troppo lungo, la dimensione dei nuclei critici delle fasi precipitate nella soluzione solida supersatura aumenta, con conseguente riduzione dell'indice di resistenza dopo l'invecchiamento.<\/p>\n\n\n\n

10) Prescrizione inadeguata<\/strong>--Questo pu\u00f2 anche comportare la perdita delle propriet\u00e0 meccaniche.<\/p>\n\n\n\n

11) Limitazione naturale impropria<\/strong>--La durata dell'invecchiamento naturale varia da circa 5 giorni per le leghe della serie 2xxx a circa 30 giorni per le altre leghe. Le serie 6xxx e 7xxx sono meno stabili a temperatura ambiente e le variazioni delle propriet\u00e0 meccaniche possono persistere per molti anni.<\/p>\n\n\n\n

Esistono alcune leghe per le quali l'invecchiamento naturale \u00e8 inibito o ritardato per diversi giorni dopo un trattamento criogenico a -18\u00b0C o inferiore.<\/p>\n\n\n\n

\u00c8 prassi comune che la formatura, la raddrizzatura e lo stampaggio vengano completati prima che le propriet\u00e0 del materiale vengano alterate dall'invecchiamento. Ad esempio, il trattamento criogenico \u00e8 una misura spesso adottata dai rivetti 2014-T4 per mantenere buone propriet\u00e0 di rivettatura.<\/p>\n\n\n\n

12) Limitazione artificiale impropria<\/strong>--L'invecchiamento artificiale (noto anche come trattamento termico per precipitazione) \u00e8 un processo pi\u00f9 lungo e a bassa temperatura. Il controllo della temperatura \u00e8 fondamentale e l'uniformit\u00e0 della temperatura di \u00b16\u02daC (\u00b110\u02daF) deve essere rigorosamente garantita. L'obiettivo ottimale per l'uniformit\u00e0 della temperatura dovrebbe essere \u00b14\u02daC (\u00b17\u02daF).<\/p>\n\n\n\n

13) Tempo di mantenimento insufficiente<\/strong>- La conseguenza \u00e8 che non si ottengono le propriet\u00e0 meccaniche desiderate. Un tempo troppo breve porta a una supersaturazione insufficiente, mentre un tempo troppo lungo tende a deformare il pezzo.<\/p>\n\n\n\n

14) Scarsa uniformit\u00e0 della temperatura<\/strong>--Ci\u00f2 pu\u00f2 comportare il mancato raggiungimento delle propriet\u00e0 meccaniche o addirittura una loro alterazione. I requisiti tipici per l'uniformit\u00e0 della temperatura di processo sono \u00b16\u02daC (\u00b110\u02daF), mentre la maggior parte delle applicazioni aerospaziali prevede \u00b13\u02daC (\u00b15\u02daF).<\/p>\n\n\n\n

15) Lavorazione a freddo impropria dopo il trattamento con soluzione solida<\/strong>--Ci\u00f2 \u00e8 solitamente dovuto a una mancata comprensione della reazione della lega trattata. Ad esempio, la lavorazione a freddo di una lega della serie 2xxx allo stato bonificato aumenter\u00e0 notevolmente il grado di reazione ai successivi trattamenti di precipitazione.<\/p>\n\n\n\n

(16) Velocit\u00e0 di raffreddamento insufficiente durante la ricottura di prodotti trattati con calore in soluzione<\/strong>-La velocit\u00e0 massima di raffreddamento deve essere mantenuta a 20\u02daC (40\u02daF) all'ora finch\u00e9 la temperatura non scende a 290\u02daC (555\u02daF). Le velocit\u00e0 di raffreddamento al di sotto di questa temperatura sono meno importanti.<\/p>\n\n\n\n

Problemi legati alla fusione<\/strong><\/h2>\n\n\n\n

Per inciso, va detto che i lingotti di alluminio in condizioni di fabbrica presentano una serie di difetti che influenzano il successivo trattamento termico e le propriet\u00e0 meccaniche, tra cui:<\/p>\n\n\n\n

1) Buchi\/spazialit\u00e0 del centro<\/strong>-Provoca un ritiro insufficiente, una segregazione da idrogeno o un'ossidazione superficiale (spesso dovuta a bolle d'aria).<\/p>\n\n\n\n

2) Inclusioni<\/strong>--Impurit\u00e0 di fusione sotto forma di carburi, boruri, ossidi, ecc. (dovute a raffinatori di grani o bolle d'aria)<\/p>\n\n\n\n

3) Pregiudizio macro o micro<\/strong>- I componenti soluti, le particelle di composti intermetallici ad alta durezza e le particelle di seconda fase non sono distribuiti in modo uniforme. Una corretta omogeneizzazione aiuta a risolvere questo problema.<\/p>\n\n\n\n

4) Deformazione\/ritiro<\/strong>-Causa di sollecitazione\/deformazione indotta dal raffreddamento<\/p>\n\n\n\n

5) Strappo termico<\/strong>--Principalmente a causa di problemi di contrazione.<\/p>\n\n\n\n

6) Problemi di laminazione (lastre sottili e spesse) o di duttilit\u00e0 (estrusioni, barre e lamiere) per ottenere propriet\u00e0 meccaniche pi\u00f9 elevate. Tuttavia, il trattamento termico secondario dovrebbe essere evitato se \u00e8 richiesto un livello di prestazioni pi\u00f9 elevato.<\/p>\n\n\n\n

osservazioni conclusive<\/strong><\/h2>\n\n\n\n

La soluzione alla maggior parte dei problemi legati al trattamento termico dell'alluminio \u00e8:<\/p>\n\n\n\n

Capire cosa pu\u00f2 andare storto; identificare le pratiche e le fasi appropriate; mantenere la coerenza (e la riproducibilit\u00e0) nell'esecuzione di queste fasi; monitorare il processo in tempo reale, ove possibile; e tenere registrazioni delle operazioni del forno di trattamento termico e dei profili tempo-temperatura per confermare che l'operazione prevista viene effettivamente eseguita.<\/p>\n\n\n\n

Infine, \u00e8 importante garantire che vengano utilizzati metodi di prova appropriati per confermare che i componenti soddisfino i requisiti e funzionino in modo affidabile nell'uso effettivo.<\/p>\n\n\n\n

I termotrattatori sono gi\u00e0 a conoscenza di questi requisiti, ma sono pi\u00f9 critici per il trattamento termico dell'alluminio e delle leghe di alluminio rispetto ad altri settori.<\/p>\n\n\n\n

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