Pourquoi les pièces en alliage d'aluminium doivent-elles être traitées thermiquement ?Comme nous le savons, de nombreuses pièces moulées en aluminium répondent aux exigences de performance dans les conditions de coulée et ne nécessitent pas de traitement supplémentaire.Cependant, afin d'améliorer les propriétés, la résistance et la ductilité, les pièces moulées en aluminium et les pièces en alliage d'aluminium sont généralement traitées par une série de cycles de chauffage et de refroidissement appelés traitement thermique.Ce traitement thermique comporte trois opérations fondamentales : mise en solution, trempe et vieillissement.Le traitement en solution comprend le chauffage de la coulée à une température proche de l'eutectique pour dissoudre les composants eutectiques et former une solution homogène solide.
Après ce traitement en solution, les pièces moulées peuvent être trempées ou refroidies rapidement, généralement dans de l'eau bouillante, ce qui aide à maintenir une solution uniforme à température ambiante.La troisième étape du traitement thermique des pièces moulées en aluminium est le vieillissement naturel ou artificiel, qui augmente la résistance et la dureté.Le principe de durcissement par vieillissement peut également être utilisé pour personnaliser le traitement thermique pour chaque application.La combinaison de ces trois traitements thermiques est dite douce.L'objectif principal du traitement thermique des pièces moulées en aluminium est de développer la meilleure combinaison de propriétés mécaniques pouvant répondre aux exigences clés des applications de composants.
Trois opérations thermiques de base sont généralement combinées dans un cycle de traitement thermique qui fournit diverses propriétés.Bien que les livres sur le moulage de l'aluminium fournissent des solutions "typiques" ou "recommandées", le temps et la température de trempe et de vieillissement de chaque alliage et revenu, ces cycles de traitement thermique sont souvent variables et manipulés pour modifier les propriétés mécaniques des pièces moulées afin de répondre à la résistance et à la ductilité. exigences de composants spécifiques.Des recherches récentes ont inclus l'utilisation de lits fluidisés pour atteindre rapidement les températures de solution et pour fournir des cycles de traitement thermique plus rapides.
Les avantages du traitement et du traitement thermique des pièces moulées en aluminium et des pièces en alliage d'aluminium comprennent :
• Homogénéisation des éléments d'alliage - il s'agit d'un élément uniformément réparti dans toute la matrice, de sorte que les performances de la coulée seront uniformes ;
• Soulagement des contraintes - contraintes résiduelles générées lors de la coulée à haute température et du refroidissement de la température de mise en solution ;Le chauffage de la coulée à température moyenne peut réduire ces contraintes résiduelles ;
• Amélioration de la stabilité dimensionnelle et de l'usinabilité - les modifications de la microstructure peuvent entraîner la croissance des pièces moulées au fil du temps ;Maintenir une tolérance dimensionnelle serrée pendant et après le traitement, et les pièces moulées doivent être soumises à un traitement thermique pour former des précipités stables ;
• Amélioration des propriétés mécaniques - La plus grande utilisation du traitement thermique est d'améliorer les propriétés mécaniques et de corrosion en sphéroïdisant les particules de la phase constitutive et en durcissant par précipitation.
Peu de propriétés requises sont optimisées en une seule coulée.Le plus souvent, le traitement thermique est un compromis qui maximise l'utilisation d'autres propriétés.Par exemple, la résistance à la traction et la limite d'élasticité peuvent être améliorées, mais cela se traduit par un allongement inférieur.Inversement, un allongement plus élevé se traduit par des résistances à la traction et à l'élasticité plus faibles.