چرا قطعات آلیاژ آلومینیوم باید عملیات حرارتی شوند؟همانطور که می دانیم، بسیاری از ریخته گری های آلومینیومی الزامات عملکرد را در شرایط ریخته گری برآورده می کنند و نیازی به پردازش بیشتر ندارند.با این حال، به منظور بهبود خواص و استحکام و شکل‌پذیری، قطعات ریخته‌گری آلومینیوم و قطعات آلیاژ آلومینیوم معمولاً از طریق یک سری چرخه‌های گرمایش و سرمایش به نام عملیات حرارتی پردازش می‌شوند.این عملیات حرارتی شامل سه عملیات اساسی است: محلول، خاموش کردن و پیری.درمان محلول شامل حرارت دادن ریخته گری تا دمای نزدیک به یوتکتیک برای حل کردن اجزای یوتکتیک و تشکیل یک محلول همگن جامد است.
پس از این درمان محلول، ریخته گری را می توان خاموش کرد یا به سرعت سرد کرد، معمولاً در آب جوش، که به حفظ محلول یکنواخت در دمای اتاق کمک می کند.مرحله سوم برای عملیات حرارتی ریخته گری آلومینیوم، پیری طبیعی یا مصنوعی است که باعث افزایش استحکام و سختی می شود.از اصل سخت شدن سن نیز می توان برای سفارشی کردن عملیات حرارتی برای هر برنامه استفاده کرد.ترکیب این سه عملیات حرارتی ملایم نامیده می شود.هدف اصلی عملیات حرارتی ریخته‌گری‌های آلومینیومی ایجاد بهترین ترکیب از خواص مکانیکی است که بتواند الزامات کلیدی کاربردهای اجزا را برآورده کند.
سه عملیات حرارتی اساسی معمولاً در یک چرخه عملیات حرارتی ترکیب می شوند که خواص مختلفی را ارائه می دهد.اگرچه کتاب‌های مرتبط با ریخته‌گری آلومینیوم، راه‌حل‌های «معمولی» یا «توصیه‌شده»، زمان خاموش کردن و کهنگی و دمای هر آلیاژ و تمپر ارائه می‌دهند، این چرخه‌های عملیات حرارتی اغلب متغیر هستند و برای تغییر خواص مکانیکی ریخته‌گری‌ها برای برآورده کردن استحکام و شکل‌پذیری دستکاری می‌شوند. الزامات اجزای خاصتحقیقات اخیر شامل استفاده از بسترهای سیال برای رسیدن سریع به دمای محلول و ارائه چرخه های عملیات حرارتی سریعتر است.
مزایای پردازش و عملیات حرارتی ریخته گری آلومینیوم و قطعات آلیاژ آلومینیوم عبارتند از:
• همگن سازی عناصر آلیاژی - این عنصری است که به طور یکنواخت در کل ماتریس توزیع شده است، بنابراین عملکرد ریخته گری یکنواخت خواهد بود.
• تنش زدایی - تنش پسماند ایجاد شده در طول ریخته گری در دمای بالا و خنک شدن دمای محلول.گرم کردن ریخته‌گری تا دمای متوسط می‌تواند این تنش‌های پسماند را کاهش دهد.
• بهبود ثبات ابعادی و ماشین کاری - تغییرات در ریزساختار ممکن است باعث رشد قطعات ریخته گری در طول زمان شود.تحمل ابعادی محکم را در طول و بعد از پردازش حفظ کنید، و ریخته‌گری‌ها باید تحت عملیات حرارتی قرار گیرند تا رسوبات پایدار را تشکیل دهند.
• بهبود خواص مکانیکی - بیشترین استفاده از عملیات حرارتی افزایش خواص مکانیکی و خوردگی با کروی کردن ذرات فاز سازنده و سخت شدن رسوبی است.
تعداد کمی از خواص مورد نیاز در یک ریخته گری بهینه شده اند.اغلب، عملیات حرارتی مصالحه ای است که استفاده از سایر خواص را به حداکثر می رساند.به عنوان مثال، استحکام کششی و استحکام تسلیم را می توان بهبود بخشید، اما این منجر به ازدیاد طول کمتر می شود.برعکس، ازدیاد طول بیشتر منجر به مقاومت کششی و تسلیم کمتر می شود.
