НАУКА: Современные технологии обработки алюминия и его сплавов
«Крылатый металл», как называют алюминий за его незаменимость в строительстве летательных аппаратов, сегодня является одним из самых востребованных конструктивных материалов в мире. Это связано в первую очередь с его внушающими природными запасами, а также совокупностью химических, физических и механических характеристик.
Алюминий - один из самых распространенных металлов по содержанию в земной коре. Неоспоримыми преимуществами алюминия и его сплавов считают их малую плотность, сравнительно высокие прочностные характеристики, хорошую теплопроводность и электропроводность, высокую коррозионную стойкость, технологичность. Совокупность всех перечисленных выше свойств позволяет отнести алюминиевые сплавы к числу важнейших технических материалов.
Широкий спектр применения алюминиевых сплавов обуславливает необходимость в развитии и совершенствовании способов его обработки. Одним из немаловажных видов обработки алюминиевых сплавов является их термическая обработка, которая обеспечивает необходимые эксплуатационные характеристики и качество изделий в целом.
К основным видам термической обработки алюминиевых сплавов относят: отжиг (гомогенизирующий отжиг, рекристаллизационный отжиг, возврат, полный отжиг), закалка и старение (естественное или искусственное).
Осуществление некомпетентной термической обработки приводит к появлению дефекта. Чаще всего дефекты образуются на закалочных операциях. Наиболее типичными ошибками, возникающими при термической обработке, являются: пережог, неполная и неравномерная закалка, коробление, образование трещин при закалке.
Пережог наблюдается при превышении заданной температуры термической обработки и нарушения состава печной атмосферы. Лучше всего данный дефект выявлять при исследовании микроструктуры материала.
Неполная или неравномерная закалка является следствием неравномерного нагрева, плохой температурной однородности, как в печном пространстве, так и в закалочном агрегате, недостаточного времени выдержки, длительного времени переноса закаливаемых изделий в закалочную среду, плохой температурной однородности закалочной среды. При таких условиях возможно также появление коробления.
С целью не допустить образования выше перечисленных дефектов, необходимо обеспечить максимальную однородность температуры на поверхности изделия при нагреве и выдержке, а также равномерное охлаждение. Этого можно достичь при помощи мощной циркуляции печной атмосферы и перемешивании закалочной среды. Следует обеспечить точную и надежную систему контроля технологического режима. Стабильность результатов термической обработки будет зависеть от автоматизации технологического процесса.
Современные комплексы для термической обработки алюминиевых сплавов (рис. 1) производства компании Nabertherm, за счет применения комплекса инженерно-технических решений, позволяют минимизировать влияние вредных факторов при проведении термической обработки для обеспечения наилучшего результата.
Рис. 1 Комплекс для термической обработки алюминиевых сплавов.
Главным преимуществом представленных агрегатов является полная автоматизация технологического процесса термической обработки алюминиевых сплавов. Это позволяет получать стабильный результат и исключает влияние человеческого фактора на получение конечного результата.
Комплекс также обладает и другими положительными характеристиками, такими как:
1. Соответствие современным техническим требованиям в области термической обработки алюминиевых сплавов. ПЛК - обеспечивающий полный контроль и документирование всех ключевых технологических параметров протекающего процесса. Полностью автоматизированная система управляет всеми процессами термической обработки, включая перемещение и фиксирование изделий.
2. Высокая степень однородности температуры внутри рабочего пространства (до ±3°С) печи за счет мощной циркуляции воздуха и специальной конструкции теплового агрегата обеспечивает равномерный прогрев изделий по всему объему садки. Это позволяет производить термическую обработку в максимально узком температурном диапазоне, обеспечивая наилучший состав пересыщенного раствора.
3. Усовершенствование закалочного бака. В закалочном баке (рис. 2) предусмотрены устройства нагрева, охлаждения, циркуляции и контроля температуры закалочной среды, что обеспечивает равномерное охлаждение изделий и четкое регулирование технологических параметров. В результате чего упрочняющие фазы твердого раствора распределены более равномерно, что значительно уменьшает вероятность возникновения дефектов.
Рис. 2 Циркуляция охлаждающей среды в закалочном устройстве.
4. Контроль влажности атмосферы. Атмосфера внутри рабочего пространства камер нагрева при эксплуатации дополнительно контролируется на наличие повышения влажности, выше критических параметров, что уменьшает возможность появления водородного охрупчивания.
Наличие таких существенных преимуществ позволяет качественно производить термические операции по обработке сплавов из алюминия и обеспечить требуемые свойства и характеристики выпускаемой продукции.
Специалисты компании ФИНВАЛ при тесном сотрудничестве с компанией Nabertherm помогут выбрать необходимое качественное оборудование, обеспечивающее все необходимые технические требования, а так же подберут дополнительное и вспомогательное оборудование.
Алексей Рыжов, Бренд-менеджер по термическому оборудованию, ГК Финвал
| < Предыдущая | Следующая > |
|---|
