A fundição sob pressão de liga de alumínio é amplamente utilizada em indústrias como a automotiva, Aeroespacial, e eletrônica, mas as peças fundidas brutas muitas vezes não atendem aos rigorosos requisitos de desempenho. Tratamento térmico de fundição sob pressão de liga de alumínio resolve isso controlando com precisão os processos de aquecimento e resfriamento para otimizar as propriedades do material. Este artigo detalha seus objetivos principais, Métodos, Considerações importantes, e aplicações práticas para ajudá-lo a dominar esta etapa crítica da fabricação.
1. Quais são os objetivos principais do tratamento térmico de fundição sob pressão de liga de alumínio?
O objetivo principal do tratamento térmico é resolver falhas inerentes às peças fundidas brutas e melhorar sua funcionalidade.. Abaixo estão os quatro objetivos principais, Organizado por prioridade:
| Propósito | Benefício principal | Cenário Alvo |
| Elimine tensões internas | Reduz o risco de rachaduras durante a usinagem ou uso | Fundições com espessura de parede irregular (Por exemplo, Suportes de motor) |
| Melhorar as propriedades mecânicas | Aumenta a força de tração (por 20-40%), dureza, e plasticidade | Peças de alta carga (Por exemplo, Capas de transmissão) |
| Stabilize structure & tamanho | Prevents volume changes from high-temperature phase transitions | Componentes de precisão (Por exemplo, electronic sensor casings) |
| Optimize machining performance | Lowers cutting resistance, increasing tool life by 30%+ | Parts requiring complex CNC machining (Por exemplo, corpos da válvula) |
2. Quais são os principais métodos de tratamento térmico para peças fundidas sob pressão de liga de alumínio?
Different methods target specific property improvements. Below is a detailed comparison of the most widely used techniques, including the recommended T5 artificial aging processo.
2.1 Principais métodos de tratamento térmico: Uma comparação lado a lado
| Método | Definição | Parâmetros Críticos | Core Functions | Aplicações ideais |
| Recozimento | Heat to high temp (300-400° c) + slow furnace cooling | Heating rate: 50-100°C/h; Tempo de espera: 2-4h | Decomposes second-phase particles; reduces hardness | Pre-machining of hard castings (Por exemplo, alumínio – silicon alloys) |
| Tratamento de solução | Heat near eutectic melting point (450-550° c) + rapid quenching | Temp < overburn temp; Quench transfer time < 10é | Maximizes dissolution of strengthening elements (Por exemplo, Cu, mg); Melhora a resistência à corrosão | Parts requiring high strength (Por exemplo, aircraft fittings) |
| Aging Treatment | Post-solution heating to 120-200°C + heat preservation | Tempo de espera: 4-12h; Método de resfriamento: Air/water | Promotes precipitation of strengthened phases; Balances strength and plasticity | Follow-up to solution treatment (Por exemplo, Peças estruturais automotivas) |
| T5 Artificial Aging (Recomendado) | Low-temperature start → ramp to target temp (150-180° c) + resfriamento de ar | Heating rate: 30-50°C/h; Tempo de espera: 6-8h | Avoids high-temperature deformation/pore expansion; Lowers costs by 15-20% vs.. T6 | Complex thin-walled parts (Por exemplo, smartphone midframes) or high-gas-content castings |
| Cold-Hot Cycle Treatment | 3-5 cycles of heating (200-300° c) + resfriamento (-20 to 0°C) | Tempo de ciclo: 2-3h/cycle; Temperature variation: ±5°C | Stabilizes phase structure; Ensures dimensional accuracy (± 0,01 mm) | Ultra-precision parts (Por exemplo, componentes de dispositivos médicos) |
3. Quais fatores críticos devem ser controlados durante o tratamento térmico?
Even the best method fails without strict process control. Abaixo estão 5 non-negotiable considerations, presented as a checklist for practical use:
3.1 Fatores de controle essenciais
- Controle de temperatura:
- Risk of too high: Overheating (grain growth) or deformation (até 5% dimensional deviation).
- Risk of too low: Failure to achieve desired strength (tensile strength may drop by 30%).
- Solução: Use digital thermostats with ±2°C accuracy.
- Time Management:
- Holding time depends on: Alloy type (Por exemplo, Al – Mg alloys need 2-3h; Al – Cu alloys need 4-6h) and casting thickness (add 1h for every 10mm thickness).
- Consequence of mismatch: Too long → oxidation; Too short → incomplete phase transformation.
- Umidade & Atmosphere:
- Humidity limit: < 40% RH (to prevent oxidation and surface pitting).
- Protective atmosphere: Use nitrogen or argon (reduces surface defects by 80% vs.. air heating).
- Cooling Method:
- Quenching medium selection (based on part needs):
| Médio | Velocidade de resfriamento | Suitable Parts |
| Water | Rápido (100-150° C/S.) | Peças de alta resistência (Por exemplo, engrenagens) |
| Óleo | Moderado (20-50° C/S.) | Parts sensitive to internal stress (Por exemplo, thin plates) |
| Air | Lento (5-10° C/S.) | Low-deformation requirements (Por exemplo, peças decorativas) |
- Adaptabilidade de materiais:
- Different alloys respond differently:
- Al – Si alloys: Excellent for annealing (Melhora a usinabilidade).
- Al – Cu alloys: Require solution + envelhecimento (maximizes strength).
- Al – Mg alloys: Avoid high-temperature solution treatment (risk of burning).
4. Perspectiva da Yigu Technology sobre tratamento térmico de fundição sob pressão de liga de alumínio
Na tecnologia Yigu, acreditamos aluminum alloy die casting heat treatment is not just a “post-processing step” but a “design-in factor” Para peças de alto desempenho. Nossa experiência mostra que 70% of casting failures stem from mismatched heat treatment schemes—for example, using T6 treatment on thin-walled parts often causes warping, while T5 can reduce this risk by 90%.
We recommend integrating heat treatment requirements into the early design stage: Para peças complexas, simulate stress distribution first to select methods like T5 or cold-hot cycling; for corrosion-sensitive parts, combine solution treatment with a protective atmosphere. By balancing process efficiency and performance goals, we help customers cut costs by 15-25% while improving part lifespan by 2-3x.
5. Perguntas frequentes: Perguntas comuns sobre tratamento térmico de fundição sob pressão de liga de alumínio
1º trimestre: Todas as peças fundidas em liga de alumínio podem ser tratadas termicamente?
Não. Por exemplo, high-silicon aluminum alloys (Se o conteúdo > 12%) have limited response to solution/aging treatment, so annealing is preferred. Always check the alloy’s chemical composition first.
2º trimestre: Como o tratamento T5 se compara ao processo T6 tradicional?
T6 (solution + full artificial aging) offers higher strength but risks deformation. T5 (direct artificial aging) is simpler, mais barato, and better for thin-walled/complex parts—though its tensile strength is 5-10% lower than T6.
3º trimestre: O que devo fazer se uma peça fundida rachar após o tratamento térmico?
Primeiro, check if the quenching transfer time was too long (causing precipitation) or if the cooling medium was too fast (induzindo estresse). Ajustar parâmetros: Prolongue o tempo de retenção em 1 hora ou mude para um meio de resfriamento mais lento (Por exemplo, da água ao óleo).