Wärmebehandlung von Aluminiumgussteilen

Durch die thermische Behandlung von Aluminiumgussteilen können deren mechanische Eigenschaften oder sogar die Korrosionsbeständigkeit verbessert werden.

Arten der Wärmebehandlung von Gussteilen

Arten der Wärmebehandlung von Gussteilen

  • Glühen zum Abbau von Eigenspannungen;
  • stabilisierender Urlaub;
  • Homogenisierung;
  • Vollglühen;
  • Alterungshärtung.

Die wichtigste Art der Wärmebehandlung für Aluminiumgussteile ist das Auslagern., in der Regel – künstliche Alterung.

Prinzipien der Härtung von Aluminiumlegierungen durch Alterung

Eine notwendige Voraussetzung dafür, so dass es in der Aluminiumlegierung zu einer Aushärtung kommt, ist eine Abnahme der Löslichkeit einer oder mehrerer Legierungskomponenten in einer festen Lösung von Aluminium mit abnehmender Temperatur.

Allgemein, Der Prozess der künstlichen Alterung umfasst drei Phasen:

  1. Beim Erhitzen zu einer festen Lösung (Erhitzen zum Härten) wird eine ausreichende Menge an Legierungsbestandteilen in einer festen Lösung von Aluminium gelöst, die für eine Alterungshärtung sorgen.
  2. Bei ausreichend schneller Abkühlung während des Abschreckens bleiben diese Komponenten in fester Lösung. In diesem Zustand bleiben die Gussteile relativ weich..
  3. Beim Altern - für Gussprodukte, meist, künstlich - diese gelösten Bestandteile werden in Form kleinster submikroskopischer Phasen freigesetzt, künstlich - diese gelösten Bestandteile werden in Form kleinster submikroskopischer Phasen freigesetzt. Diese winzigen Phasen, die wissenschaftlich "kohärente oder halbkohärente Phasen" genannt werden, sind Hindernisse für die Bewegung von Versetzungen im Metall und verstärken daher das zuvor weiche Metall.

Wärmebehandelte Aluminiumgusslegierungen

Die folgenden Arten von Aluminium-Gusslegierungen sind einer Alterungswärmebehandlung zugänglich:

  • Aluminium-Kupfer;
  • Aluminium-Kupfer-Magnesium;
  • Aluminium-Silizium- Magnesium;
  • Aluminium-Magnesium-Silizium;
  • Aluminium-Zink-Magnesium.

Mischkristallerwärmung (Erwärmung zum Abschrecken)

Zum, die aushärtenden Bestandteile der Legierung so schnell in den Mischkristall einzubringen, wie ist das überhaupt möglich, die Erwärmungstemperatur für die feste Lösung sollte so hoch wie möglich sein, nicht näher als 15 °С auf Liquidustemperatur, lokales Schmelzen zu vermeiden. Aus diesem Grund werden häufig Aluminiumgusslegierungen verwendet, Aus diesem Grund werden häufig Aluminiumgusslegierungen verwendet, Aus diesem Grund werden häufig Aluminiumgusslegierungen verwendet 480 ° C, Aus diesem Grund werden häufig Aluminiumgusslegierungen verwendet 520 ° C.

Die Erwärmungsdauer zum Aushärten hängt von der Wandstärke des Gussteils und dem Gießverfahren ab. Die Erwärmungsdauer zum Aushärten hängt von der Wandstärke des Gussteils und dem Gießverfahren ab, Druckguss erfordert aufgrund des feineren Gefüges eine kürzere Aufheizzeit zum Härten, um die härtenden Bestandteile der Legierung aufzulösen. Im Prinzip, Erhitzen für etwa eine Stunde ist in der Regel ausreichend. Längeres Erhitzen zum Härten - bis zu 12 Stunden - gelten, z.B, für Aluminium-Silizium-Magnesium-Legierungen zum Sphäroidisieren oder Verrunden von eutektischem Silizium, zur Erhöhung der plastischen Eigenschaften der Legierung (Dehnung).

Beim Erhitzen zum Härten ist die Festigkeit der Gussteile noch sehr gering.. Beim Erhitzen zum Härten ist die Festigkeit der Gussteile noch sehr gering.. Dazu werden große und komplexe Gussteile in speziellen Vorrichtungen fixiert..

Härten von Aluminiumgussteilen

Der heiße Guss muss so schnell wie möglich in Wasser abgekühlt werden 5-20 Sekunden abhängig von der Dicke seiner Wände, um eine ungewollte und vorzeitige Freisetzung von gelösten Legierungsbestandteilen zu unterdrücken.

Nach dem Abschrecken haben Gussteile eine hohe Duktilität. Nach dem Abschrecken haben Gussteile eine hohe Duktilität. Dieses Problem wird durch die Wahl des Abschreckmediums und der Art seiner Zufuhr gelöst: Eintauchen in Wasser oder Wasserzufuhr durch Sprühgeräte. – Dieses Problem wird durch die Wahl des Abschreckmediums und der Art seiner Zufuhr gelöst: Eintauchen in Wasser oder Wasserzufuhr durch Sprühgeräte., Dieses Problem wird durch die Wahl des Abschreckmediums und der Art seiner Zufuhr gelöst: Eintauchen in Wasser oder Wasserzufuhr durch Sprühgeräte..

Dieses Problem wird durch die Wahl des Abschreckmediums und der Art seiner Zufuhr gelöst: Eintauchen in Wasser oder Wasserzufuhr durch Sprühgeräte., Jegliche Maßnahmen zum Richten des Produkts müssen nach dem Aushärten durchgeführt werden, Jegliche Maßnahmen zum Richten des Produkts müssen nach dem Aushärten durchgeführt werden.

Jegliche Maßnahmen zum Richten des Produkts müssen nach dem Aushärten durchgeführt werden

Der Auslagerungsvorgang führt durch die Freisetzung kleinster Härtephasen zu einer deutlichen Steigerung der Härte und Festigkeit des Gussgefüges.. Erst nach diesem Vorgang erhält das Produkt seine spezifizierten Eigenschaften., seine endgültige Form und Abmessungen.

Herkömmliche Legierungen, die einer künstlichen Alterung unterzogen werden. Künstliche Alterung ist Alterung bei erhöhten Temperaturen., im Gegensatz zur natürlichen Alterung, die bei Umgebungstemperatur ("Raum"-Temperatur) durchgeführt wird.

Die Auslagerungstemperatur und deren Dauer können je nach geforderten Eigenschaften der Aluminiumlegierung im Gussstück unterschiedlich sein.. beispielsweise, mechanische Eigenschaften können so "eingestellt" werden, um eine hohe Härte und Festigkeit zu erreichen, um eine hohe Härte und Festigkeit zu erreichen. um eine hohe Härte und Festigkeit zu erreichen, eine höhere Duktilität (Dehnung) kann erreicht werden, aber auf Kosten von Härte und Festigkeit. Bei der Auswahl der Auslagerungstemperatur und der Einwirkungsdauer werden die Auslagerungsdiagramme einer bestimmten Legierung verwendet., Bei der Auswahl der Auslagerungstemperatur und der Einwirkungsdauer werden die Auslagerungsdiagramme einer bestimmten Legierung verwendet. 1-4).

1-Bei der Auswahl der Auslagerungstemperatur und der Einwirkungsdauer werden die Auslagerungsdiagramme einer bestimmten Legierung verwendet.Bild 1 – Abhängigkeit der Streckgrenze der Aluminiumgusslegierung
– Abhängigkeit der Streckgrenze der Aluminiumgusslegierung

2-Bei der Auswahl der Auslagerungstemperatur und der Einwirkungsdauer werden die Auslagerungsdiagramme einer bestimmten Legierung verwendet.Bild 2 – Abhängigkeit der relativen Dehnung der Aluminiumgusslegierung Al Si10Mg von der Temperatur ihrer Warmauslagerung

3-Bei der Auswahl der Auslagerungstemperatur und der Einwirkungsdauer werden die Auslagerungsdiagramme einer bestimmten Legierung verwendet.Bild 3 – Abhängigkeit der relativen Dehnung der Aluminiumgusslegierung Al Si10Mg von der Temperatur ihrer Warmauslagerung
– Abhängigkeit der Streckgrenze der Aluminiumgusslegierung

4-Bei der Auswahl der Auslagerungstemperatur und der Einwirkungsdauer werden die Auslagerungsdiagramme einer bestimmten Legierung verwendet.Bild 4 – Die Abhängigkeit der Härte der Aluminiumgusslegierung Al Si10Mg
von der Temperatur seiner künstlichen Alterung

Bei Aluminium-Silizium-Magnesium-Legierungen besteht zusätzlich die Möglichkeit, die Höhe der Zugfestigkeit und der relativen Dehnung des Gusswerkstoffes durch Veränderung des Magnesiumgehaltes in Kombination mit unterschiedlichen Wärmebehandlungsparametern zu beeinflussen (Abb 5).

5-Bei der Auswahl der Auslagerungstemperatur und der Einwirkungsdauer werden die Auslagerungsdiagramme einer bestimmten Legierung verwendet.Bild 5 – Einfluss des Magnesiumgehalts in der Al Si7-Legierung auf die Endfestigkeit im gegossenen und gealterten Zustand

Typische Parameter der künstlichen Alterung für verschiedene Arten von Aluminiumgusslegierungen sind in der Abbildung dargestellt. 6.

6-Bei der Auswahl der Auslagerungstemperatur und der Einwirkungsdauer werden die Auslagerungsdiagramme einer bestimmten Legierung verwendet.Bild 6 – Parameter der künstlichen Alterung von Aluminiumgusslegierungen

Eine Quelle: Aleris International, 2014