アルミニウムおよびアルミニウム合金の熱処理

アルミニウムの用途は様々ですので、用途に応じて熱処理を施す必要があります。熱処理は、望ましい特性を満たすために、特定の方法でアルミニウムの特性を変更します。以前の記事の 1 つで、鉄および非鉄金属の熱処理について詳しく説明し、そのプロセスについても説明しました。

今日は、アニーリング均質化、溶体化熱処理などを含む、アルミニウムおよびアルミニウム合金の熱処理プロセスを知ることができます。

アルミニウムおよびアルミニウム合金の熱処理

アルミニウムと銅の熱処理は、ほぼ同じ熱処理プロセスを経ます。しかし、彼らの結果は明らかに異なります。プロセスアニーリング、均質化、溶体化熱処理は、銅とアルミニウムに対して実行でき、異なる結果が得られます。先ほど説明したように、加工硬化した材料を軟化させるために、銅で焼きなましが行われます。アルミニウムでは、焼きなまし時に硬化（歪み硬化）を失う銅とは異なり、歪み硬化材料を達成するために行われます。ホモジナイズでも同じことが起こります。

アルミニウムの熱処理は、沈殿によって硬化するアルミニウム合金の特定のサブセットの強度と硬度を高めるために実施されます。

アルミニウム特性のさまざまな要件は、さまざまな熱処理プロセスにつながります。以下は、アルミニウムおよびアルミニウム合金の熱処理です:

アニーリング:

アルミニウム合金は、加工すると歪み硬化します。これは、材料が塑性変形したときに発生し、アルミニウム内の粒子構造がすべり面領域に沿って互いに滑ります。このようなアルミニウム合金の目的は、結晶粒構造とすべり面を復元することです。軽い力でシェーピングの継続をアシスト。つまり、冷間鍛造や鋳造などの操作中に発生する内部応力を緩和するためです。

材料が華氏約 570 度から華氏 770 度で、約 30 分から 3 時間加熱されると、アルミニウム合金でアニーリングが行われます。温度と時間は、合金の組成と材料のサイズによって決まります。冷却速度は重要ではありません。つまり、アニーリング プロセスが達成された後は効果がありません。

均質化:

均質化は、アルミニウム部品に沈殿物要素をより均等に分散させるために行われます。これは、通常、華氏 900 度から華氏 1000 度の間で、その温度を融点よりも下げることによって達成されます。均質化温度に達したら、アルミニウムをゆっくり冷却します。

溶体化熱処理:

溶体化処理の目的は、金属部分を加工しやすくすることです。これは、アルミニウムの合金組成に応じて、特定の温度でアルミニウム部品を加熱することによって行われます。具体的には、華氏825度から華氏980度の範囲です。正確な温度が取得された場合、操作は成功しません。

つまり、温度が低すぎると強度が失われ、温度が高すぎると部品が溶けて変色する可能性があります。または、パーツ内の歪みが増加しています。目標温度に達すると、部品は浸漬されます。この浸漬時間は、材料の場合は 10 分から、長い部品や厚い部品の場合は 12 時間です。部品はこの時点で急冷されます。

急冷または急冷は、達成された合金中の溶解元素の最終的な分布を維持するのに役立ちます。つまり、閉じ込められた元素をその場で「凍結」させるか、アルミニウム部品を急速に冷却して、部品が冷えるにつれて合金元素が析出し続けるようにします。パーツは通常、水で冷却されます。

自然老化:

溶体化熱処理を受けたアルミニウムは、しばらくすると沈殿し、粒子が所定の位置に見えるようになり、部品の自然強度を高めるのに役立ちます.自然老化または時効硬化プロセスは、室温で 4 ～ 5 日以内に行われ、初日で少なくとも 90% の硬化が得られます。このため、アルミニウム材料は溶体化熱処理後、かなり急速に成形されます。

人工時効 (析出硬化):

人工硬化は、アルミニウム部品が室温で自然老化では達成できない最大硬度を必要とする場合に行われます。これを実現するには、溶解した元素を完全に析出させる必要があります。これは、アルミニウムを合金に特定の温度で加熱することによって行われます。通常、正確な温度は華氏 240 度および華氏 460 度です。この時点で、約 6 ～ 24 時間浸漬し、室温で冷却します。アルミニウム部品の降伏強度は増加しますが、引張強度はほとんど増加せず、延性が低下します。

アルミニウムおよびアルミニウム合金の熱処理について説明するこの記事は以上です。この投稿から多くのことを得ることができれば幸いです。もしそうなら、親切に他の学生と共有してください。読んでくれてありがとう、またね！