ما هو تعيين درجة حرارة المعالجة الحرارية لسبائك الألومنيوم؟

عندما تتعطل أجزاء الألومنيوم من حيث القوة أو تتشوه بسهولة، فغالبًا ما لا يكون السبب في ذلك هو السبيكة ولكن تسمية المزاج التي تم تجاهلها.

تصف تسميات درجات حرارة سبائك الألومنيوم كيفية معالجة المادة ميكانيكيًا أو حراريًا، مما يؤثر مباشرةً على قوتها وليونتها ومقاومتها للتآكل.

إن فهم هذه الرموز ليس مجرد مصطلحات فنية - فهو يحدد ما إذا كان الجزء يعمل أو يفشل.

ماذا تعني تسميات درجة حرارة سبائك الألومنيوم المعالجة حرارياً؟

يفترض الكثيرون أن نوع الألومنيوم وحده يحدد الأداء. لكن تصنيف المزاج يحكي القصة الكاملة.

تشير تسميات درجات الحرارة إلى المعالجة المحددة (مثل المعالجة الحرارية أو الشغل على البارد) المطبقة على السبيكة، مما يؤثر على خواصها الميكانيكية وسلوكها.

يحدد كل رمز مزاج طريقة تقوية السبيكة. عندما أقوم بتحديد المواد للعملاء، أؤكد دائمًا على ذلك - ليس كل الألومنيوم 6061 يؤدي نفس الأداء إذا كان T4 مقابل T6.

فئات المزاج الأساسية

وغالباً ما تكون هذه الرموز مرفقة بأرقام (مثل T6)، والتي تحدد تفاصيل العملية. على سبيل المثال، تعني T6 المعالجة الحرارية بالمحلول ثم التعتيق الاصطناعي.

لماذا يعد تعيين المزاج أمرًا بالغ الأهمية لأداء السبيكة؟

يمكن أن يؤدي تجاهل رموز المزاج إلى تعطل المنتج أو تشققه أو تشوهه تحت الضغط.

ويحدد تصنيف المزاج القوة النهائية للمادة وصلابتها وقابليتها للتشكيل ومقاومتها للتآكل - وهي أمور ضرورية للسلامة والمتانة.

في كل مرة أختار فيها مزاجًا لجزء ما، أنظر إلى احتياجات الأداء. على سبيل المثال، تحتاج القِطع التي ستخضع للتشغيل الآلي باستخدام الحاسب الآلي إلى قوة أعلى (T6)، بينما قد تحتاج القِطع التي تتطلب ثنيًا عميقًا إلى مزاج أكثر ليونة (O أو T4).

كيف يؤثر المزاج على الأداء

يمكن أن يؤدي اختيار المزاج الخاطئ إلى حدوث تشقق أثناء الثني أو تعطل تحت الضغط في الأجزاء الحاملة.

طلب أحد عملائي ذات مرة استخدام 6061-T6 لاستخدامات كثيفة التشكيل. نصحتهم بالتبديل إلى 6061-O للحصول على ليونة أفضل. وقد أنقذهم ذلك من آلاف القطع المرفوضة.

كيف يتم تعريف رموز المزاج المختلفة مثل T6، T4؟

دون معرفة ما يرمز إليه كل رمز مزاجي، من السهل إساءة اختيار المشروع وتعريضه للخطر.

ويحدد كل رمز مثل T6 أو T4 سلسلة من المعالجات الحرارية مثل المعالجة بالمحلول أو التعتيق أو التلدين التي تعطي قوة وليونة محددة.

لنستعرض بعض الأنواع الشائعة المستخدمة في سبائك الألومنيوم الصناعية والمعمارية مثل 6061 و6082:

تفاصيل رمز المزاج

مثال: 6061-T6 مقابل 6061-T4

6061-T6

• قوة شد عالية
• مثالية للأجزاء الهيكلية
• أصعب في الانحناء

6061-T4

• قوام أقل
• أسهل في التشكيل واللحام
• تُستخدم في ألواح وأنابيب السيارات

قد يعني اختيار T4 بدلاً من T6 الفرق بين الانحناء الناجح أو الجزء المتصدع. لقد ساعدت العديد من العملاء على التعامل مع هذا الأمر وتحقيق نتائج أفضل.

كيف تؤثر المعالجات الحرارية على خواص الألومنيوم؟

قد تبدو المعالجة الحرارية كعملية ثانوية، ولكنها المفتاح لإطلاق الإمكانات الكاملة للسبائك.

تعمل المعالجة الحرارية على تغيير البنية الداخلية للألومنيوم، مما يؤدي إلى تغيير صلابته وقوته وليونته ومقاومته للإجهاد والتآكل.

تتغير خواص سبائك الألومنيوم بشكل كبير بناءً على كيفية تسخينها وتبريدها. يتم التحكم في عملية المعالجة الحرارية، ويمكن أن تؤدي التغييرات الطفيفة إلى اختلافات كبيرة.

خطوات المعالجة الحرارية الرئيسية

1. المعالجة الحرارية بالمحلول

• تسخين السبيكة لإذابة المراحل الثانوية.
• يحسن من إمكانية التصلب.

2. التبريد

• تبريد سريع لقفل مرحلة المحلول.
• يُكوِّن محلولًا صلبًا فائق التشبع.

3. الشيخوخة (طبيعية أو اصطناعية)

• في درجة حرارة الغرفة (طبيعية) أو في درجة حرارة مرتفعة (اصطناعية).
• ترسيب الجسيمات التي تصلب المعدن.

تصور التغييرات في الملكية

على سبيل المثال، يكون الألومنيوم 7075 في مزاج T6 بنفس قوة الفولاذ تقريبًا. لقد عملت على هياكل الطيران والهياكل عالية التحميل حيث كانت هذه المعالجة الحرارية غير قابلة للتفاوض.

الخاتمة

تسميات درجات الحرارة هي أكثر من مجرد حروف وأرقام - فهي تحدد قوة الألومنيوم وقابليته للتشكيل والسلامة. إن معرفة الفرق بين T4 و T6 يمكن أن يصنع تصميمك أو يحطم تصميمك.