Tratamiento De Envejecimiento De La Aleación De Aluminio-alusolarmount.com

Tratamiento de envejecimiento de la aleación de aluminio

February 23 , 2021

Tras el temple, la resistencia y la dureza de la aleación de aluminio son menores y su plasticidad es muy buena; sin embargo, tras unos días de almacenamiento, la resistencia y la dureza aumentan significativamente, mientras que la plasticidad disminuye considerablemente. El fenómeno de la mejora significativa de las propiedades mecánicas de las aleaciones de aluminio con el tiempo tras el temple se denomina endurecimiento por envejecimiento.

El aluminio no presenta transformación alotrópica, ni transformación eutectoide cerca del extremo del aluminio, solo la curva de solubilidad sólida con la temperatura. Cuando la aleación de aluminio se trata en solución, la solución sólida α sobresaturada a alta temperatura se mantiene intacta a temperatura ambiente. Sin embargo, esta solución sólida sobresaturada se encuentra en un estado desequilibrado a temperatura ambiente y tiende a estabilizarse debido a la desolventización y la precipitación de las fases de refuerzo. Con el tiempo, la fase de refuerzo se disuelve gradualmente para aumentar la resistencia y la dureza de la aleación, lo que se conoce como endurecimiento por envejecimiento. Existen dos métodos de envejecimiento: natural y artificial.

La temperatura de envejecimiento tiene una gran influencia en la velocidad de envejecimiento. Cuanto mayor sea la temperatura, mayor será la velocidad de envejecimiento, pero cuanto mayor sea la temperatura, menor será la resistencia máxima obtenida. Cuando la temperatura de envejecimiento supera los 150 °C, una vez que el endurecimiento alcanza su valor máximo, el efecto disminuirá si el envejecimiento continúa y la aleación comienza a ablandarse. Cuanto mayor sea la temperatura, más temprano y más rápido será el ablandamiento. Cuando la temperatura de envejecimiento desciende por debajo de la temperatura ambiente, la velocidad de envejecimiento es muy lenta. A -50 °C, las propiedades de la solución sólida templada no cambiarán significativamente incluso después de un largo período de envejecimiento. De acuerdo con este fenómeno, el envejecimiento puede suprimirse bajando la temperatura.

Entre las diversas aleaciones endurecibles por envejecimiento, las de duraluminio suelen someterse a un envejecimiento natural durante al menos cuatro días. La aleación de aluminio forjado se suele envejecer artificialmente, con una temperatura de envejecimiento de 150 a 180 °C y un tiempo de 6 a 10 h. El superduraluminio suele someterse a un envejecimiento artificial, con una temperatura de 120 a 140 °C y un tiempo de 16 a 24 h. Las piezas que deban envejecerse artificialmente tras el temple deben envejecerse a tiempo, con un intervalo no superior a cuatro h.

La aleación de aluminio envejecida también genera tensiones durante el proceso de corte. Para piezas con requisitos de alta precisión, también se requiere un recocido de alivio de tensiones. La temperatura de recocido de alivio de tensiones de la aleación de aluminio después del envejecimiento artificial debe ser de 20 a 40 °C inferior a la temperatura de envejecimiento después del temple, y el tiempo de recocido debe ser de 2 a 4 horas. Para el duraluminio después del envejecimiento natural, la temperatura de recocido de alivio de tensiones debe ser de 80 a 100 °C y el tiempo de recocido debe ser de 2 horas.

Al realizar un tratamiento de solución sólida antes del envejecimiento, la temperatura de calentamiento debe controlarse estrictamente para que los átomos de soluto se disuelvan en la solución sólida al máximo sin provocar la fusión de la aleación. En muchos tratamientos de solución de aleaciones de aluminio, la desviación admisible de la temperatura de calentamiento es de tan solo unos 5 °C. Para el envejecimiento artificial, la temperatura de calentamiento y el tiempo de mantenimiento deben controlarse estrictamente para obtener un efecto de refuerzo óptimo. En la producción, a veces se utiliza el envejecimiento por etapas, es decir, se mantiene a temperatura ambiente o a una temperatura ligeramente superior durante un tiempo, y luego a una temperatura superior durante un tiempo. Esto a veces permite obtener mejores resultados.

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