Härdning av aluminium
Härdning av aluminium innebär att öka legeringens hårdhet och hållfasthet. I gjutgods görs detta oftast genom utskiljningshärdning, en värmebehandling som består av lösningsglödgning och åldring. Andra metoder – lösningshärdning, kornförfining eller deformationshärdning – har mindre betydelse inom gjutning, eller verkar redan vid smältning och stelning.
Metoder för härdning av aluminium
| Metod | Så fungerar det | Användning i gjutgods |
|---|---|---|
| Utskiljningshärdning (dispersionshärdning) | lösningsglödgning och åldring – fina partiklar av härdande faser utskiljs ur lösningen | huvudmetod för legeringarna Al-Si-Mg och Al-Si-Cu (tillstånden T4, T5, T6, T7) |
| Lösningshärdning | legeringsatomer, t.ex. magnesium, lösta i aluminium försvårar deformation | bl.a. aluminiumlegeringar med magnesium, används i gjutet tillstånd |
| Kornförfining och modifiering | tillsatser i smält metall och snabbare stelning ger en finare struktur | vid smältning och gjutning, t.ex. i kokill |
| Deformationshärdning | plastisk deformation i kallt tillstånd – valsning, dragning | gäller plåtar, stänger och profiler, inte gjutgods |
Utskiljningshärdning kallas ibland även dispersionshärdning, eftersom den förstärks av fina partiklar som är spridda i metallen. I strikt terminologi avser dispersionshärdning dock främmande partiklar som inte löser sig i grundmassan (t.ex. oxider i kompositer med aluminiummatris), inte partiklar som utskiljs ur lösningen under åldring.
Så går utskiljningshärdning av aluminium till
- Lösningsglödgning – glödgning av gjutgodset vid ca 480–545 °C (beroende på legering) och snabb kylning, vanligtvis i vatten. Legeringselementen förblir kvar i lösningen. Detaljer: lösningsglödgning av aluminium.
- Åldring – naturlig vid rumstemperatur eller artificiell i ugn, vanligtvis vid ca 150–180 °C. Fina partiklar utskiljs ur lösningen och ökar hårdheten och hållfastheten. Detaljer: åldring av aluminium.
Nödvändigt villkor: lösligheten hos legeringselementen i aluminium måste minska när temperaturen sjunker. Legeringar med magnesium och kisel eller med koppar uppfyller detta; rent aluminium och legeringen EN AC-51300 (AlMg5) gör det inte. Hela cykeln kallas i vardagligt tal även härdning av aluminium.
Vad ger härdning av aluminiumgjutgods
- högre draghållfasthet och sträckgräns,
- högre hårdhet och slitstyrka samt bättre bearbetbarhet – ett hårdare material fastnar mindre på verktyget,
- jämna egenskaper i hela serien, kontrolleras vid godkännande enligt kraven i PN-EN 1706.
Priset är vanligtvis lägre töjning, och vid snabb kylning – risk för deformation av tunna och långa gjutgods. Värmebehandlingen påverkar korrosionsbeständigheten lite; här är legeringens sammansättning och ytbehandlingen viktigare, t.ex. pulverlackering.
Härdning av aluminiumytor
När endast ytan ska vara hård används ytbehandling, t.ex. hård anodisering, som skapar ett hårt lager av aluminiumoxid. På gjutgods med högt kisel- eller kopparinnehåll blir anodskiktet dock ofta tunnare och mindre jämnt, så legeringen bör väljas med den planerade ytbehandlingen i åtanke.
Kort sagt: aluminiumgjutgods härdas huvudsakligen genom utskiljning – genom lösningsglödgning (ca 480–545 °C och snabb kylning) och åldring (naturlig eller vid ca 150–180 °C). Detta kräver en utskiljningshärdande legering, t.ex. EN AC-42000 (AlSi7Mg).
Värmebehandling av gjutgods i vårt gjuteri
Vi värmebehandlar aluminiumgjutgods efter kundens önskemål – vi utför lösningsglödgning, åldring och glödgning. Värmebehandlingen kombinerar vi med gjutning i kokill eller i sandformar och med mekanisk bearbetning. På begäran utför vi även hållfasthetstester.
Mer: värmebehandling av gjutgods i gjutlegeringar av aluminium.
Behöver du härdade aluminiumgjutgods? Skicka ritning eller 3D-modell till odlewnia@adjatech.pl eller ring: +48 61 662 43 37 (mån–fre 8:30–16:30).
Tjänsteutbud: gjuteriets tillverkningserbjudande.