O alumínio é um metal amplamente utilizado em diversas indústrias devido às suas excelentes propriedades, como baixa densidade, alta resistência à corrosão e boa condutividade elétrica. O tratamento térmico é um processo importante que pode melhorar significativamente as propriedades mecânicas e o desempenho dos produtos de alumínio. Como fornecedor de alumínio, possuo amplo conhecimento e experiência em diferentes métodos de tratamento térmico de alumínio. Neste blog, apresentarei alguns métodos comuns de tratamento térmico para alumínio.
Recozimento
O recozimento é um processo de tratamento térmico que envolve aquecer o alumínio a uma temperatura específica e depois resfriá-lo lentamente. Este processo é usado para aliviar tensões internas, aumentar a ductilidade e melhorar a usinabilidade.
Existem três tipos principais de recozimento para alumínio:
- Recozimento Completo: Este é o tipo mais comum de recozimento para alumínio. O alumínio é aquecido a uma temperatura entre 343°C e 427°C (650°F e 800°F), mantido nesta temperatura por um tempo suficiente para permitir que o metal atinja uma temperatura uniforme, e então resfriado lentamente. O recozimento total é usado para produzir uma estrutura totalmente recristalizada, o que resulta em máxima maciez e ductilidade. Por exemplo, quando fornecemosTubo de alumínio sem costura, o recozimento completo pode tornar o tubo mais fácil de dobrar e formar sem rachar.
- Recozimento de Processo: Também conhecido como recozimento com alívio de tensão, o recozimento de processo é usado para aliviar as tensões internas geradas durante processos de trabalho a frio, como laminação, trefilação ou dobra. O alumínio é aquecido a uma temperatura abaixo da temperatura de recristalização, normalmente entre 260°C e 371°C (500°F e 700°F), e depois resfriado ao ar. Este processo é frequentemente utilizado na produção deBobina de alumínio 1060para evitar rachaduras e empenamentos durante o processamento posterior.
- Recozimento Esferoidizante: Este tipo de recozimento é usado para melhorar a usinabilidade de ligas de alumínio com alto teor de carbono. O alumínio é aquecido a uma temperatura ligeiramente acima da temperatura crítica inferior e depois resfriado lentamente. Este processo faz com que as partículas de metal duro tenham um formato esférico, o que reduz as forças de corte e melhora o acabamento superficial durante a usinagem.
Tratamento térmico de solução
O tratamento térmico em solução é um processo no qual a liga de alumínio é aquecida a uma alta temperatura para dissolver os elementos de liga na matriz de alumínio. A liga é então rapidamente resfriada até a temperatura ambiente para reter os elementos dissolvidos em uma solução sólida supersaturada.
As etapas do tratamento térmico em solução são as seguintes:
- Aquecimento: A liga de alumínio é aquecida a uma temperatura de solubilização específica, que geralmente está entre 450°C e 550°C (842°F e 1022°F), dependendo da composição da liga. Por exemplo, algumas ligas de alumínio de alta resistência requerem uma temperatura de solubilização mais elevada.
- Imersão: A liga é mantida na temperatura de solubilização por um determinado período de tempo para garantir que todos os elementos de liga estejam completamente dissolvidos na matriz de alumínio. O tempo de imersão depende da espessura e composição da liga.
- Têmpera: Após a imersão, a liga é rapidamente temperada em água, óleo ou ar para evitar a precipitação dos elementos de liga. A taxa de têmpera é um fator crítico no tratamento térmico em solução. Uma taxa de têmpera rápida pode resultar em maior resistência, mas também aumenta o risco de tensão residual e distorção.
O tratamento térmico em solução é frequentemente usado para melhorar a resistência e a resistência à corrosão das ligas de alumínio. Após o tratamento térmico em solução, a liga de alumínio pode ser ainda mais reforçada por endurecimento por precipitação.
Endurecimento por precipitação
O endurecimento por precipitação, também conhecido como endurecimento por envelhecimento, é um processo que aumenta a resistência e a dureza das ligas de alumínio pela precipitação de partículas finas de uma segunda fase dentro da matriz de alumínio.
O processo de endurecimento por precipitação consiste em três etapas:
- Tratamento de solução: Primeiro, a liga de alumínio é tratada termicamente em solução conforme descrito acima para formar uma solução sólida supersaturada.
- Têmpera: A liga é resfriada rapidamente até a temperatura ambiente para reter a solução sólida supersaturada.
- Envelhecimento: A liga temperada é então aquecida a uma temperatura mais baixa, normalmente entre 120°C e 200°C (248°F e 392°F), e mantida nesta temperatura por um determinado período de tempo. Durante o envelhecimento, a solução sólida supersaturada se decompõe e partículas finas de uma segunda fase precipitam-se para fora da matriz. Esses precipitados atuam como obstáculos ao movimento das discordâncias, aumentando assim a resistência e a dureza da liga.
Existem dois tipos de envelhecimento: envelhecimento natural e envelhecimento artificial. O envelhecimento natural ocorre à temperatura ambiente durante um período de tempo, enquanto o envelhecimento artificial é realizado a uma temperatura elevada. Por exemplo, algumas ligas de alumínio de grau aeroespacial são envelhecidas artificialmente para atingir a alta resistência e resistência à fadiga exigidas.
Alívio do estresse
O alívio de tensão é um processo de tratamento térmico usado para reduzir as tensões internas em produtos de alumínio causadas por processos de fabricação como fundição, soldagem ou usinagem.
O processo de alívio de tensões envolve aquecer o alumínio a uma temperatura abaixo da temperatura de recozimento, normalmente entre 150°C e 260°C (302°F e 500°F), e mantê-lo nesta temperatura por um tempo suficiente para permitir que as tensões internas relaxem. Depois disso, o alumínio é resfriado lentamente até a temperatura ambiente.
O alívio de tensões é importante porque as tensões internas podem causar distorções, rachaduras e redução da vida útil à fadiga. Por exemplo, na produção deFolha de Alumínio 1100, o alívio de tensões pode melhorar o nivelamento e a estabilidade dimensional da folha.
Conclusão
Cada método de tratamento térmico do alumínio tem suas próprias características e aplicações exclusivas. O recozimento pode melhorar a ductilidade e a usinabilidade, o tratamento térmico em solução e o endurecimento por precipitação podem aumentar a resistência e a resistência à corrosão, e o alívio de tensões pode reduzir as tensões internas. Como fornecedor de alumínio, temos experiência e instalações para fornecer produtos de alumínio tratado termicamente de alta qualidade para atender às diversas necessidades de nossos clientes.
Quer você atue na indústria aeroespacial, automotiva, de construção ou de embalagens, podemos oferecer os produtos certos de alumínio tratado termicamente. Se você estiver interessado em nossos produtos de alumínio ou tiver alguma dúvida sobre processos de tratamento térmico, não hesite em nos contatar para compras e discussões adicionais. Estamos empenhados em fornecer-lhe os melhores produtos e serviços.
Referências
- Comitê do Manual de Metais. (1990). Manual de Metais: Propriedades e Seleção: Ligas Não Ferrosas e Metais Puros. ASM Internacional.
- Davis, Jr (2001). Alumínio e ligas de alumínio. ASM Internacional.