Hærdning af aluminium
Hærdning af aluminium betyder at øge hårdheden og styrken af en aluminiumslegering. For støbegods sker dette oftest ved udskillelseshærdning, en varmebehandling der består af opløsningsglødning og aldring. Andre metoder – mixkrystalhærdning, kornfinpudsning eller koldbearbejdning – har mindre betydning i støberiet eller virker allerede under smeltning og størkning.
Metoder til hærdning af aluminium
| Metode | Hvad går det ud på | Anvendelse i støbegods |
|---|---|---|
| Udskillelseshærdning (dispersionshærdning) | opløsningsglødning og aldring – fine partikler af hærdende faser udskilles af opløsningen | hovedmetode for Al-Si-Mg- og Al-Si-Cu-legeringer (tilstande T4, T5, T6, T7) |
| Mixkrystalhærdning | legeringselementer, fx magnesium, opløst i aluminium, gør deformation vanskeligere | bl.a. aluminiumslegeringer med magnesium, anvendt i støbt tilstand |
| Kornfinpudsning og modifikation | tilsætninger til det flydende metal og hurtigere størkning giver en finere struktur | under smeltning og støbning, fx i kokille |
| Koldbearbejdningshærdning | plastisk deformation i kold tilstand – valsning, trækning | gælder plader, stænger og profiler, ikke støbegods |
Udskillelseshærdning kaldes også dispersionshærdning, fordi den styrkes af fine partikler, der er spredt i metallet. I streng terminologi betegner dispersionshærdning dog fremmede partikler, der ikke er opløselige i grundmassen (fx oxider i kompositter med en aluminiummatrix), og ikke partikler udskilt af opløsningen under aldring.
Sådan forløber udskillelseshærdning af aluminium
- Opløsningsglødning – glødning af støbegodset ved ca. 480–545°C (afhængigt af legering) og hurtig afkøling, normalt i vand. Legeringselementerne fastholdes i opløsning. Detaljer: opløsningsglødning af aluminium.
- Aldring – naturlig ved stuetemperatur eller kunstig i ovn, normalt ved ca. 150–180°C. Fine partikler udskilles af opløsningen og øger hårdhed og styrke. Detaljer: ældning af aluminium.
Nødvendig betingelse: opløseligheden af legeringselementerne i aluminium skal falde, når temperaturen falder. Det opfylder legeringer med magnesium og silicium eller med kobber; det opfylder hverken rent aluminium eller EN AC-51300 (AlMg5). Hele cyklussen kaldes også i daglig tale hærdning af aluminium.
Hvad hærdning af aluminiumsstøbegods giver
- højere trækstyrke og flydegrænse,
- højere hårdhed og slidstyrke samt bedre spånbarhed – et hårdere materiale „smører“ værktøjet mindre,
- gentagelige egenskaber for hele serien, kontrolleret ved modtagelse i henhold til kravene i PN-EN 1706.
Prisen er typisk en mindre brudforlængelse, og ved hurtig afkøling en risiko for deformation af tynde og lange støbegods. Varmebehandling har kun ringe indflydelse på korrosionsbestandigheden; her er legeringens sammensætning og overfladebehandlingen vigtigere, f.eks. pulverlakering.
Hærdning af aluminiumsoverfladen
Når kun overfladen skal være hård, anvendes overfladebehandling, f.eks. hårdanodisering, som danner et hårdt lag aluminiumoxid. På støbegods med højt silicium- eller kobberindhold er anodelaget dog ofte tyndere og mindre ensartet, så legeringen bør vælges med henblik på den planlagte overfladebehandling.
Kort fortalt: Aluminiumsstøbegods hærdes primært ved udfældningshærdning – ved opløsningsglødning (ca. 480–545°C og hurtig afkøling) og aldring (naturligt eller ved ca. 150–180°C). Det kræver en udfældningshærdbar legering, f.eks. EN AC-42000 (AlSi7Mg).
Hærdning af støbegods i vores støberi
Aluminiumsstøbegods hærdes efter kundens ønske – vi udfører opløsningsglødning og aldring samt udglødning. Varmebehandlingen kombineres med støbning i kokille eller i sandforme og med mekanisk bearbejdning. Efter aftale udfører vi også styrkeprøvninger.
Mere: varmebehandling af støbegods i støbelegeringer af aluminium.
Har du brug for hærdede aluminiumsstøbegods? Send tegning eller 3D-model til odlewnia@adjatech.pl eller ring: +48 61 662 43 37 (man–fre 8:30–16:30).
Ydelsesomfang: produktionstilbud fra støberi.