عملیات حرارتی در آلیاژهای آلومینیوم

عملیات حرارتی در آلیاژهای آلومینیوم (مخصوصاً پروفیل‌های سری 6xxx و 7xxx) نقش بسیار مهمی در افزایش استحکام، سختی و بهبود خواص مکانیکی دارد. در ادامه، انواع عملیات حرارتی آلومینیوم را با تمرکز بر پروفیل‌های اکسترود شده توضیح می‌دم:

• عملیات حرارتی آلومینیوم چیست؟

فرآیندی است که با کنترل دما و زمان، ساختار میکروسکوپی آلومینیوم را تغییر می‌دهد تا خواص موردنظر (استحکام، سختی، انعطاف‌پذیری و…) به‌دست آید.

• آلیاژهای عملیات‌پذیر:
• آلیاژهایی مثل سری:
• xxx (Al-Cu) 2
• xxx (Al-Mg-`Si) 6
• xxx (Al-Zn-Mg) 7

این آلیاژها با سخت‌کاری رسوبی (Precipitation Hardening) عملیات‌پذیر هستند.

• مراحل اصلی عملیات حرارتی برای پروفیل‌های آلومینیومی:

1. محلول‌سازی (Solution Heat Treatment): پروفیل در دمای بالا (مثلاً 520–550°C برای سری 6xxx) نگه‌ داشته می‌شود. عناصر آلیاژی (مثل Mg و Si) به‌صورت یکنواخت در آلومینیوم حل می‌شوند.
2. سرد کردن سریع (Quenching): قطعه به‌سرعت در آب یا هوا سرد می‌شود. این سرد شدن ناگهانی، محلول جامد را به‌صورت فوق اشباع نگه می‌دارد.
3. پیرسازی (Aging):دو نوع دارد:

• پیرسازی طبیعی (T4): در دمای محیط انجام می‌شود، زمان‌بر است (چند روز)، استحکام متوسط ایجاد می‌کند.
• پیرسازی مصنوعی (T6 / T5): در کوره حدود 160–200°C ، سریع‌تر و استحکام بالاتر نسبت به T4، مناسب برای پروفیل‌های ساختمانی، صنعتی و خودرویی
• مهم‌ترین حالت‌های عملیات حرارتی و کدهای استاندارد:

• مقایسه T5 و T6 در پروفیل‌های سری 6063:

• کاربرد عملیات حرارتی در پروفیل آلومینیومی:

• نکات مهم در عملیات حرارتی پروفیل:

1. پروفیل‌هایی با سطح نازک باید با دمای دقیق پخت شوند تا پیچیدگی یا تاب‌برداشت ایجاد نشود.
2. عملیات T6 برای خم‌کاری و پانچ مناسب نیست؛ بهتر است عملیات بعد از شکل‌دهی انجام شود.
3. در اکستروژن، بسیاری از کارخانه‌ها بلافاصله بعد از خروج پروفیل از قالب، عملیات T5 انجام می‌دهند (با فن + کوره پیرسازی).