Opløsningsglødning og ældning: Aluminiumslegeringer

Der er et antal smedede og støbte aluminiumslegeringer, som kan styrkes ved opløsningsbehandling og ældning til en række forskellige anløbninger.

Fordele

De mekaniske egenskaber ved legeringskomponenter, som kan varmebehandles, kan optimeres ved at udvælge en passende sekvens af opløsnings- og ældningsprocesser. For visse legeringer kan f.eks. korrosionsmodstand forbedres på bekostning af styrke og omvendt.

Afhængig af legeringen og tværsnittet for tidspunktet for opløsningsbehandlingen kan visse afkølingsmetoder potentielt anvendes til at reducere formændring.

Brug & materialekvalitet

Smedede legeringer i serien 2XXX (Al-Cu), 6XXX (Al-Mg-Si), 7XXX (Al-Zn-Mg-Cr) og 8XXX (Al-Li) og støbte legeringer i serien 2XX (Al-Cu), 3XX (Al-Mg-Si-Cu) og 7XX (Al-Zn) kan opløsningsbehandles og modnes.

Endelige anløbninger for typerne T4X, T5X, T6X og T7X kan kun opnås som en funktion af legeringer ved varmebehandling. T3X- og T8X-anløbninger kan opnås ved brug af en kombination af termisk og termomekanisk behandling, såsom at strække eller komprimere simple former mellem opløsningsbehandling og ældning.

Almindelige smedede legeringer og anløbning er: 2014-T4, 2014-T6, 2024-T3, 2024-T4, 2024-T6, 2024-T8, 2219-T3, 2219-T4, 2219-T6, 2219-T8, 2618-T6, 2618-T61, 6061-T4, 6061-T6, 7050-T74, 7075-T6, 7075-T73, 7075-T74, 7075-T76, 7175-T74. Almindelige støbte legeringer er: A201-T7, A206-T7, C355-T6, A356-T6, A357-T6.

Proces detaljer

Opløsningsbehandling udføres typisk inden for 450 til 575 °C (842 til 1067 °F) i luft, efterfulgt af hurtig afgysning i koldt vandt, varmt vand, kogende vand (-T61 anløbning), opløsning af vandpolymer (glykol), vandsprøjt eller forceret luft. Naturlig ældning til anløbning T4 vil ske ved atmosfærisk temperatur for legeringerne 2XXX, 6XXX, 2XX og 3XX, hvor de fleste vil nå en stabil anløbning efter 96 timer. Kunstig ældning inden for 93 til 245 °C (199 til 473 °F) anvendes til at nå anløbningerne T6 og T7X.

Straks efter afgysning fra opløsningsbehandling er alle legeringer relativt bløde og kan til en vis grad formes eller gøres lige, hvis det foretages inden for et par timer. Disse legeringer vil naturligt hærdes ved atmosfærisk temperatur, hvor deres hårdhed øges gradvist i tiden efter afgysning. Dette kan undertrykkes ved nedkøling til under omkring 0 °C (32 °F), hvis det er ønskeligt at forme materialet eller rette det ud mere end et par timer efter afgysning. Køling til omkring under minus 23 °C (minus 10 °F) eller koldere er nødvendigt for at opretholde anløbningen Som-Bratkølet (AQ) i længere opbevaringsperioder end et par dage.

For maksimal formningsmulighed før opløsningsbehandling og ældning skal disse legeringer glødes fuldt ud for at skabe en stabil, død, blød O-anløbning ved at varme det inden for 400 til 425 °C (752 til 797 °F) og derefter langsomt afkøle det (28 °C eller 50 °F pr. time eller langsommere) til under 235 °C (455 °F), formet, og derefter behandles og modnes opløsningen.