Tratamento Térmico de Precisão para Fundições de Alumínio: Aumentando Resistência e Ductilidade

Após os processos primários de fabricação e resfriamento, o tratamento térmico abrangente de fundições de alumínio pode garantir que elas sejam capazes de atender às especificações exatas do usuário final. Este processo controlado altera as propriedades físicas das fundições para aumentar dureza ou resistência à tração, e obter a combinação especificada de ductilidade e resistência.

Tratamento térmico é um processo onde as fundições são aquecidas a uma temperatura predeterminada a uma taxa controlada, para alcançar as mudanças estruturais desejadas. A fundição é então mantida a esta temperatura por um período específico de tempo, e resfriada a uma taxa controlada. Este processo transforma a estrutura interna do alumínio, melhorando propriedades mecânicas e resistência ao desgaste, e melhorando usinabilidade e estabilidade dimensional. Este artigo analisa os vários tipos de tratamento térmico para fundições de alumínio.

Quais Tipos de Tratamento Térmico Estão Disponíveis para Fundições de Alumínio?

Diferentes fundições de alumínio podem requerer diferentes tratamentos térmicos, dependendo do tipo de fundição, resultado desejado e estrutura da liga. Fornos especializados são empregados para garantir que a fundição de alumínio manterá sua forma original sem trincar. Tipos de tratamento térmico incluem:

• TF (totalmente tratado termicamente): A fundição de alumínio é aquecida entre 515-535 °C por período de 4-12 horas. É então têmpera em água morna para evitar trincas, e finalmente aquecida novamente em outro forno a 150-160 °C por período de 4-16 horas. Este processo pode resultar em endurecimento de quase o dobro da fundição de alumínio original.
• Condição TB (T4): Dependendo da composição da liga de alumínio, as fundições são aquecidas a uma temperatura ligeiramente abaixo de seu ponto de fusão da liga. São mantidas a esta temperatura até que os elementos da liga entrem em solução sólida, e então têmpera em água, água fervente ou polímero. A escolha do meio de têmpera depende de manter equilíbrio entre alcançar certas propriedades mecânicas, gerenciar distorção da fundição e minimizar tensões internas.
• TB7 (tratado por solução e estabilizado): Similar ao TF, mas a fundição é aquecida a uma temperatura mais alta na segunda etapa. A temperatura é mantida entre 240-270 °C por cerca de 2-4 horas. O resultado final é uma fundição ligeiramente mais maleável que a alcançada com o processo TF.
• TE (endurecimento por envelhecimento): Para fundições mais intrincadas ou com características finas, a fundição é apenas aquecida a uma temperatura de 150-170 °C por 4-12 horas para acelerar o processo natural de endurecimento por envelhecimento. Nenhuma têmpera é envolvida no endurecimento por envelhecimento.
• Envelhecimento por Precipitação – Condição TE (T5 ou T51): Este é um processo artificial de envelhecimento por tratamento térmico geralmente realizado em temperaturas na faixa de 150-200 °C. Esta temperatura relativamente baixa estabiliza as fundições e melhora a usinabilidade. Tempos de imersão (soak) variam de 2-24 horas, dependendo da liga e espessura da fundição.
• Tempera T6: A fundição de alumínio é primeiro aquecida a uma temperatura muito alta de 538 °C por cerca de 12 horas. A fundição é rapidamente têmpera em solução de água ou glicol a temperatura de 66-100 °C. A fundição é finalmente envelhecida em forno, onde é aquecida a 154 °C por cerca de 3-5 horas, e então deixada resfriar naturalmente. Um processo de endireitamento pode ser realizado após a têmpera para garantir que as fundições permaneçam retas. T6 é mais utilizado para fundições usadas em aplicações estruturais como aeroespacial, automotiva, defesa e indústrias marítimas. T6 resulta em alumínio mais duro com menos deformação sob tensão de cargas pesadas.
• Tratado por Solução e Estabilizado – Condição TF7 (T7 ou T71): Fundições que podem ser usadas em condições de temperatura mais alta às vezes recebem tratamento de solução e estabilização entre 200-250 °C. Isso melhorará as propriedades mecânicas das fundições e aumentará a estabilidade. As propriedades mecânicas resultantes são ligeiramente diferentes de T6, pois geralmente há menor resistência à tração e de escoamento.
• Alívio de Tensão e Recozimento – Condição TS: Podem ser usados para remover tensões ou amolecer a fundição para operações mecânicas posteriores. Alívio de tensão geralmente realizado entre 200-250 °C, e recozimento feito entre 300-400 °C.
• Têmpera em Polímero: Um polímero é usado em vez de água, resultando em taxa de têmpera mais lenta e menos tensão na fundição. Funciona para fundições intrincadas que não requerem alto grau de dureza.

Após o tratamento térmico, as fundições podem ser submetidas a um processo de análise de detecção de trincas, para procurar quaisquer defeitos.

Saiba Mais Sobre Tratamento Térmico para Fundições de Alumínio

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