Tratamento térmico para peças fundidas de alumínio

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

O tratamento térmico é um processo onde as peças fundidas são aquecidas a uma temperatura predeterminada a uma taxa controlada, para alcançar as mudanças estruturais desejadas. O fundido é então mantido nessa temperatura por um período de tempo específico e resfriado a uma taxa controlada. Este processo transforma a estrutura interna do alumínio, melhorando as propriedades mecânicas e resistência ao desgaste, melhorando a usinabilidade e a estabilidade dimensional. Este artigo analisa os vários tipos de tratamento térmico para peças fundidas de alumínio.

Quais tipos de tratamento térmico estão disponíveis para peças fundidas de alumínio?

Diferentes fundições de alumínio podem exigir 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 mantenha sua forma original sem rachaduras. Os tipos de tratamento térmico incluem:

• TF (totalmente tratado termicamente):A fundição de alumínio é aquecida entre 515-535°C por um período de 4-12 horas. Em seguida, é temperado em água morna para evitar rachaduras e, finalmente, aquecido novamente em outro forno a 150-160°C por um período de 4-16 horas. Este processo pode resultar em um endurecimento quase o dobro do alumínio fundido original.
• Condição TB (T4):Dependendo da composição da liga de alumínio, as peças fundidas são aquecidas a uma temperatura logo abaixo do ponto de fusão da liga. Eles são mantidos a essa temperatura até que os elementos de liga entrem em uma solução sólida e, em seguida, resfriados em água, água fervente ou polímero. A escolha do meio de têmpera depende da manutenção de um equilíbrio entre alcançar certas propriedades mecânicas, gerenciar a distorção da fundição e minimizar as tensões internas.
• TB7 (solução tratada termicamente e estabilizada):Semelhante ao TF, mas a fundição é aquecida a uma temperatura mais alta no segundo estágio. A temperatura é mantida entre 240-270°C durante cerca de 2-4 horas. O resultado final é uma fundição um pouco mais maleável do que a obtida com o processo TF.
• TE (envelhecimento):Para fundidos mais complexos ou com características finas, o fundido é aquecido apenas a uma temperatura de 150-170°C por 4-12 horas para acelerar o processo natural de endurecimento por envelhecimento. Nenhuma têmpera está envolvida no endurecimento por envelhecimento.
• Envelhecimento por Precipitação – Condição TE (T5 ou T51):Este é um processo de envelhecimento por tratamento térmico artificial que geralmente é realizado em temperaturas na faixa de 150-200˚C. Esta temperatura relativamente baixa estabiliza as peças fundidas e melhora a usinabilidade. Os tempos de imersão ou retenção variam de 2 a 24 horas, dependendo da liga e da espessura da peça fundida.
• T6 Temper:A fundição de alumínio é primeiro aquecida a uma temperatura muito alta de 538⁰C por cerca de 12 horas. A fundição é rapidamente temperada em uma solução de água ou glicol a uma temperatura de 66-100°C. A peça fundida é finalmente envelhecida em um forno, onde é aquecida a 154°C por cerca de 3-5 horas, e então deixada esfriar naturalmente. Um processo de endireitamento pode ser realizado após a têmpera para garantir que as peças fundidas permaneçam retas. O temperamento T6 é mais frequentemente utilizado para fundições usadas em aplicações estruturais, como indústrias aeroespacial, automotiva, de defesa e marítima. T6 resulta em um alumínio mais duro com menos deformação sob o estresse de cargas pesadas.
• Tratado e estabilizado por solução – Condição TF7 (T7 ou T71):As peças fundidas que podem ser usadas em condições de temperatura mais altas às vezes receberão um tratamento de solução e estabilização entre 200-250˚C. Isso melhorará as propriedades mecânicas das peças fundidas e aumentará a estabilidade. As propriedades mecânicas resultantes são ligeiramente diferentes do T6, pois geralmente há uma menor resistência à tração e ao escoamento.
• Alívio de tensões e recozimento – Condição TS:Estes podem ser usados ​​para remover tensões ou suavizar a fundição para operações mecânicas posteriores. O alívio do estresse geralmente é realizado entre 200-250˚C, e o recozimento é feito entre 300-400˚C.
• Revenimento de polímeros:Um polímero é usado em vez de água, resultando em uma taxa de têmpera mais lenta e menos estresse no fundido. Isso funciona para fundições complexas que não exigem um grau mais alto de dureza.

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

Saiba mais sobre o tratamento térmico para peças fundidas de alumínio

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