Por que as peças de liga de alumínio devem ser tratadas termicamente?Como sabemos, muitos fundidos de alumínio atendem aos requisitos de desempenho nas condições de fundição e não precisam de processamento adicional.No entanto, para melhorar as propriedades, a resistência e a ductilidade, as peças fundidas de alumínio e as peças de liga de alumínio geralmente são processadas por meio de uma série de ciclos de aquecimento e resfriamento chamados de tratamento térmico.Este tratamento térmico envolve três operações básicas: dissolução, têmpera e envelhecimento.O tratamento da solução inclui o aquecimento da fundição a uma temperatura quase eutética para dissolver os componentes eutéticos e formar uma solução homogênea sólida.
Após este tratamento de solução, os fundidos podem ser temperados ou resfriados rapidamente, geralmente em água fervente, o que ajuda a manter uma solução uniforme à temperatura ambiente.A terceira etapa do tratamento térmico de fundidos de alumínio é o envelhecimento natural ou artificial, que aumenta a resistência e a dureza.O princípio de endurecimento por envelhecimento também pode ser usado para personalizar o tratamento térmico para cada aplicação.A combinação desses três tratamentos térmicos é chamada leve.O principal objetivo do tratamento térmico de peças fundidas de alumínio é desenvolver a melhor combinação de propriedades mecânicas que possam atender aos principais requisitos das aplicações dos componentes.
Três operações térmicas básicas geralmente são combinadas em um ciclo de tratamento térmico que fornece várias propriedades.Embora os livros relacionados à fundição de alumínio forneçam soluções "típicas" ou "recomendadas", o tempo de têmpera e envelhecimento e a temperatura de cada liga e revenido, esses ciclos de tratamento térmico são frequentemente variáveis e manipulados para alterar as propriedades mecânicas das peças fundidas para atender à resistência e ductilidade requisitos de componentes específicos.Pesquisas recentes incluíram o uso de leitos fluidizados para atingir as temperaturas da solução rapidamente e fornecer ciclos de tratamento térmico mais rápidos.
Os benefícios do processamento e tratamento térmico de peças fundidas de alumínio e peças de liga de alumínio incluem:
• Homogeneização dos elementos de liga - trata-se de um elemento distribuído uniformemente em toda a matriz, portanto o desempenho do fundido será uniforme;
• Alívio de tensão - tensão residual gerada durante a fundição em alta temperatura e resfriamento em temperatura de solução;Aquecer o fundido à temperatura média pode reduzir essas tensões residuais;
• Maior estabilidade dimensional e usinabilidade - mudanças na microestrutura podem fazer com que os fundidos cresçam com o tempo;Manter a tolerância dimensional apertada durante e após o processamento, e os fundidos devem ser submetidos a tratamento térmico para formar precipitados estáveis;
• Melhoria das propriedades mecânicas - O maior uso do tratamento térmico é melhorar as propriedades mecânicas e de corrosão por esferoidização das partículas da fase constituinte e endurecimento por precipitação.
Poucas das propriedades necessárias são otimizadas em uma única fundição.Mais frequentemente, o tratamento térmico é um compromisso que maximiza o uso de outras propriedades.Por exemplo, a resistência à tração e resistência ao escoamento podem ser melhoradas, mas isso resulta em menor alongamento.Por outro lado, um maior alongamento resulta em menores resistências à tração e ao escoamento.