Tepelné zpracování T6 je běžný proces tepelného zpracování hliníkových slitin (včetně deformovaných hliníkových slitin a litých hliníkových slitin), s hlavním procesem tepelného zpracování v tuhém roztoku (kalení) a umělého stárnutí, jehož cílem je výrazné zlepšení pevnosti, tvrdosti a celkového výkonu materiálu.
Zde je konkrétní analýza:
1. Základní proces tepelného zpracování T6
A: Ošetření roztokem (kalení)
Hliníkovou slitinu zahřejte na vysoko{0}}teplotní jednofázovou zónu- (např. kolem 500 stupňů), udržujte izolaci, aby se prvky slitiny zcela rozpustily a vytvořil se přesycený pevný roztok, a poté rychle ochlaďte (obvykle vodním chlazením), aby se tento stav uzamkl. Tento proces lze přirovnat k kalení oceli, ale tvrdost a pevnost hliníkové slitiny se po kalení okamžitě nezvýší, ale plasticita se mírně zlepší.
B: Umělá včasnost
Udržení kalené hliníkové slitiny v teplotním rozsahu 100-200 stupňů po dlouhou dobu (několik hodin až desítek hodin) podporuje vysrážení zpevňujících fází (jako je Mg ₂ Si, CuAl ₂ atd.) z přesycených pevných roztoků, čímž se výrazně zlepšuje tvrdost a pevnost v tahu, ale může se snížit plasticita. Ve srovnání s přirozeným stárnutím (uchovávání při pokojové teplotě) může umělé stárnutí dosáhnout výkonnostních cílů rychleji a lépe kontrolovatelné.
2. Porovnání mezi T6 a jinými stavy tepelného zpracování
T1: Umělá včasnost
Stav T1 označuje materiál, který je ochlazen během vysokoteplotního tváření- a již není podroben zpracování za studena (ačkoli lze provést jednoduché narovnání a zploštění, pokud to neovlivní limit mechanického výkonu), po kterém následuje ruční stárnutí. Například je to jako dělat dort. Po upečení (vysokoteplotní formování a chlazení) se dort již nekrájí ani netvaruje (nezpracovává se za studena), ale umístí se do specifického prostředí (umělé stárnutí), aby byl lahodnější (se stabilnějším výkonem). Umělé stárnutí může zvýšit stabilitu materiálů. Například některé výrobky z hliníkové slitiny mohou po úpravě T1 dosáhnout určitých požadavků na tvrdost a pevnost, což je činí spolehlivějšími při následném použití.
T2: Žíhání
Žíhání, zjednodušeně řečeno, je zahřátí materiálu na vhodnou teplotu a následné pomalé ochlazování. Lze si to představit jako namáčení kovu v horkém prameni, což mu umožní relaxovat při příjemné teplotě a poté pomalu ochlazovat. Žíhání může přivést vnitřní strukturu kovů k rovnováze nebo téměř k rovnováze, stejně jako přeskupování neuspořádaných stavebních bloků. Po úpravě žíháním se sníží tvrdost materiálu a zlepší se plasticita, takže je vhodnější pro následné zpracování. Například některé kovové materiály, které vyžadují kování nebo ražení, se po žíhání snadněji tvarují.
T3: Zpracování za studena po tepelném zpracování, po kterém následuje přirozené stárnutí
Ošetření T3 se nejprve provádí tepelným zpracováním v tuhém roztoku, což znamená zahřátí slitiny na vysokoteplotní jednofázovou zónu a udržování konstantní teploty, což umožní přebytečné fázi plně se rozpustit v tuhém roztoku a poté rychlé ochlazení (obvykle vodním chlazením), aby se získal přesycený pevný roztok. Je to jako úplné rozpuštění soli v horké vodě a následné rychlé ochlazení, aby sůl zůstala v přesyceném stavu. Poté proveďte zpracování za studena, jako je natahování, extruze atd., abyste změnili tvar a vlastnosti materiálu. Nakonec nechte materiál postupně se stabilizovat v přirozeném prostředí přirozeným stárnutím. Některé výrobky z hliníkové slitiny, které vyžadují vysokou pevnost a dobrou tvarovatelnost, budou ošetřeny T3, jako jsou některé komponenty z hliníkové slitiny na letadlech.
T4: Ošetření tuhým roztokem plus přirozené stárnutí
Stav T4 je po úpravě v tuhém roztoku již podroben zpracování za studena (lze jednoduše narovnat nebo zploštit) a poté se nechá přirozeně stárnout, dokud není v podstatě stabilní. Například zahřátím kusu kovu, aby se rozpustily nečistoty, rychlým ochlazením a následným umístěním do přirozeného prostředí, aby se postupně stabilizoval jeho výkon. Některé díly z hliníkové slitiny v motorech automobilů jsou ošetřeny T4, aby byl zajištěn stabilní výkon a pevnost v přirozeném prostředí.
T5: Léčba tuhým roztokem s neúplným umělým stárnutím
Léčba T5 zahrnuje neúplné umělé stárnutí po ošetření pevným roztokem. Neúplné umělé stárnutí využívá relativně nízké teploty stárnutí nebo kratší doby izolace, čímž lze dosáhnout vynikajících komplexních mechanických vlastností, vysoké pevnosti, dobré plasticity a houževnatosti, ale odolnost proti korozi může být nižší. Stejně jako při dokonalém ovládání tepla a času při vaření vytvoříte nutričně vyvážený pokrm, který nemusí dlouho vydržet. Některé mechanické díly, které vyžadují pevnost i houževnatost, ale nemají vysoké požadavky na odolnost proti korozi, budou ošetřeny T5.
T6: Léčba tuhým roztokem s úplným umělým stárnutím
T6 je po úpravě roztokem zcela uměle stárnutý. Použitím vyšší teploty stárnutí a delší doby výdrže lze dosáhnout maximální tvrdosti a pevnosti v tahu, ale rychlost prodloužení je nižší. Je to jako uvařit jídlo důkladně, i když chuť může být trochu tvrdá (nízká tažnost), dokáže zajistit dostatek energie (tvrdost a pevnost). Dveře a okna z hliníkové slitiny používané ve stavebnictví jsou často ošetřeny T6, aby byla zajištěna dostatečná pevnost a tvrdost.
