Hej tamo! Kao dobavljač 5251 aluminijumskih limova, iz prve ruke sam se uverio kako termička obrada može učiniti čuda na ovim materijalima. U ovom blogu ću razložiti kako termička obrada utiče na svojstva 5251 aluminijumskog lima.
Razumijevanje 5251 aluminijumskog lima
Prvo, hajde da dobijemo malo pozadine o 5251 aluminijumskim listovima. 5251 je legura koja pripada seriji 5000 aluminijskih legura. Ove legure su poznate po svojoj dobroj otpornosti na koroziju, srednjoj čvrstoći i odličnoj formaciji. Često se koriste u aplikacijama kao što su automobilski dijelovi, brodska oprema i općenito radovi na limovima.
Osnove toplotnog tretmana
Toplinska obrada je proces u kojem zagrijavamo i hladimo metale na kontroliran način kako bismo promijenili njihova fizička i mehanička svojstva. Postoji nekoliko različitih tipova procesa termičke obrade, ali oni koji su najrelevantniji za 5251 aluminijumske ploče su žarenje, termička obrada rastvorom i starenje.
Žarenje
Žarenje je kao da aluminijski lim daje veliku tabletu za hlađenje. Aluminijski lim 5251 zagrijavamo na određenu temperaturu, a zatim ga polako hladimo. Ovaj proces ublažava unutrašnja naprezanja koja su se mogla nakupiti tokom proizvodnje, poput valjanja ili oblikovanja. Kada žarimo aluminijski lim 5251, njegova tvrdoća se smanjuje i povećava duktilnost. To znači da postaje mekši i lakši za savijanje i oblikovanje bez pucanja. Na primjer, ako planirate napraviti neke zamršene automobilske dijelove koji zahtijevaju puno savijanja, žareni 5251 aluminijski lim bi bio odličan izbor.
Otopina Toplina - Tretman
Toplinska obrada rastvora je nešto intenzivnija. Aluminijski lim 5251 zagrijavamo na visoku temperaturu tako da se svi legirajući elementi rastvaraju u aluminijskoj matrici. Zatim ga brzo gasimo, obično u vodi. Ovo stvara prezasićenu čvrstu otopinu. Nakon termičke obrade rastvorom, aluminijumski lim je u relativno mekom stanju, ali ima potencijal da dobije snagu daljim starenjem.
Starenje
Starenje je proces u kojem otopinom – termički obrađeni aluminijumski lim držimo na određenoj temperaturi određeno vreme. Tokom starenja, legirajući elementi koji su rastvoreni u aluminijumskoj matrici počinju da stvaraju sitne taloge. Ovi precipitati djeluju kao male prepreke za dislokacije (defekti u kristalnoj strukturi), što otežava deformaciju metala. Kao rezultat toga, čvrstoća i tvrdoća aluminijskog lima 5251 značajno se povećavaju. Postoje dvije vrste starenja: prirodno starenje i umjetno starenje. Prirodno starenje se dešava na sobnoj temperaturi tokom vremena, dok se veštačko starenje vrši na povišenim temperaturama kako bi se ubrzao proces.
Kako toplinska obrada utječe na specifična svojstva
Snaga
Jedan od najznačajnijih efekata termičke obrade na 5251 aluminijumski lim je njihova čvrstoća. Kao što sam ranije spomenuo, žarenje smanjuje čvrstoću jer omekšava metal. S druge strane, termička obrada rastvora praćena starenjem može značajno povećati čvrstoću. Na primjer, primljeni 5251 aluminijumski lim može imati granicu tečenja od oko 100 - 120 MPa. Nakon odgovarajuće termičke obrade rastvora i veštačkog starenja, granica popuštanja može skočiti na 200 - 250 MPa ili čak više. To čini termički obrađene aluminijske limove 5251 pogodnim za primjene gdje je potrebna visoka čvrstoća, kao što su strukturne komponente čamaca ili okviri neke industrijske opreme.
Duktilnost
Duktilnost je sposobnost materijala da se plastično deformira prije loma. Žarenje povećava duktilnost 5251 aluminijumskog lima. Ovo je odlično za primjene gdje materijal treba oblikovati u složene oblike. Na primjer, u proizvodnji dekorativnih aluminijskih panela, aluminijski lim visoke duktilnosti 5251 može se lako savijati, štancati ili valjati u različite dizajne. Međutim, kada vršimo toplinsku obradu otopinom i starenje radi povećanja čvrstoće, duktilnost se obično smanjuje. Precipitati koji nastaju tokom starenja ograničavaju kretanje dislokacija, što takođe ograničava sposobnost metala da se plastično deformiše.
Otpornost na koroziju
Serija 5000 aluminijumskih legura, uključujući 5251, već ima dobru otpornost na koroziju zbog prisustva magnezijuma kao legirajućeg elementa. Toplinska obrada generalno nema negativan uticaj na otpornost na koroziju 5251 aluminijumskih limova. Zapravo, u nekim slučajevima, proces toplinske obrade to može poboljšati. Na primjer, formiranje ujednačenije mikrostrukture tokom termičke obrade može učiniti površinu aluminijskog lima otpornijom na koroziju. Ovo je ključno za primjenu u morskim okruženjima, gdje su aluminijski limovi stalno izloženi slanoj vodi.
Obradivost
Obradivost se odnosi na to koliko lako se materijal može rezati, bušiti ili strojno obrađivati. Žareni 5251 aluminijumski limovi se relativno lako obrađuju jer su mekši. Međutim, termički obrađeni limovi povećane čvrstoće mogu biti malo izazovniji za mašinu. Veća tvrdoća može uzrokovati veće habanje reznih alata, a strugotine koje nastaju tijekom strojne obrade mogu biti teže razbiti. Ali sa pravim alatima za rezanje i parametrima obrade, termički obrađeni 5251 aluminijumski limovi se i dalje mogu efikasno mašinski obrađivati.
U poređenju sa drugim aluminijumskim proizvodima
Također je zanimljivo usporediti 5251 aluminijske limove s drugim aluminijskim proizvodima nakon termičke obrade. Na primjer, the5754 Aluminijski limje još jedna popularna legura u seriji 5000. Dok i 5251 i 5754 imaju dobru otpornost na koroziju, 5754 općenito ima veću čvrstoću nakon termičke obrade. S druge strane,3003Aluminijumska pločaiz serije 3000 je uglavnom legiran manganom. Ima manju čvrstoću u poređenju sa termički obrađenim limovima 5251, ali je poznat po odličnoj formabilnosti čak i bez ekstenzivne termičke obrade. I theAluminijska ploča otporna na eksplozijuje dizajniran za posebne primjene gdje je potrebna otpornost na eksplozije. Toplinska obrada za ovu vrstu ploča je optimizirana da poboljša njene sigurnosne karakteristike.
Zaključak
U zaključku, termička obrada je moćan alat kada je u pitanju prilagođavanje svojstava 5251 aluminijumskog lima. Bilo da vam je potreban mekan i duktilan materijal za oblikovanje ili jak i čvrst materijal za konstrukcijske primjene, pravi proces toplinske obrade može vas odvesti tamo. Kao dobavljač 5251 aluminijumskih limova, mogu vam obezbediti limove u različitim termički obrađenim uslovima kako bi zadovoljili vaše specifične potrebe. Ako ste zainteresovani za kupovinu aluminijumskih limova 5251 ili imate pitanja o termičkoj obradi i njenim efektima, slobodno se obratite. Možemo razgovarati i pronaći najbolje rješenje za vaš projekat.
Reference
- ASM priručnik, svezak 4: Toplinska obrada. ASM International.
- Udruženje aluminijuma. Standardi i podaci za aluminijum.
- Callister, WD, & Rethwisch, DG Materials Science and Engineering: An Introduction. Wiley.