Термическая обработка алюминиевых сплавов. Отжиг, закалка, старение.

Для упрочнения алюминиевых сплавов применяют закалку и старение, а для устранения неравновесных структур и деформационных дефектов строения, снижающих пластичность сплава, - отжиг.

Закалка заключается в нагреве до температуры, при которой избыточные интерметаллидные фазы полностью или большей частью растворяются в алюминии, выдержке при этой температуре и быстром охлаждении до нормальной температуры для получения пересыщенного твердого раствора. Особенностью алюминиевых сплавов является малый интервал температур под закалку. Например для сплава Д16 485-505град., более высокие температуры вызывают пережог (оплавление по границам зерен), что приводит к образованию трещин, пузырей, снижаются мех.св-ва и сопротивление коррозии. Охлаждение при закалке должно быть со скоростью выше критической. Под критической скоростью закалки понимают минимальную скорость охлаждения, которая предотвращает распад пересыщенного твердого раствора. Чаще всего для закалки применяют воду. После закалки сплавы имеют невысокую прочность и высокую пластичность.

После закалки следует старение, при котором сплав выдерживают при нормальной температуре несколько суток (естественное старение) или в течении 10-24 часов при повышенной температуре 150-200град.(искуственное старение). В процессе старения происходит распад пересыщенного твердого раствора, что сопровождается упрочнением сплава, происходит в несколько стадий в зависимости от температуры и продолжительности старения. При естественном старении образуются лишь зоны ГП1, при искуственном старении последовательность структурных изменений: ГП1 – ГП2 – θ’- θ.

Диффузионный отжиг (гомогенизация). Этому виду отжига подвергают слитки перед обработкой давлением для устранения дендритной ликвации, которая приводит к получению неоднородного твердого раствора и выделению по границам зерен и между ветвями дендритов хрупких неравновесных эвтектических включений. В результате пластичность литого сплава повышается. Гомогенизация способствует получению мелкозернистой структуры в отожженых листах и уменьшает склонность к коррозии. Температура – 450-520град, выдержка 4-40ч, охлаждение на воздухе или с печью.