Під відпалом алюмінію і алюмінієвих сплавів зазвичай розуміють повний отжиг, на відміну від часткового відпалу, відпалу для зняття деформаційного зміцнення або відпалу в контрольованій атмосфері.
Повний отжиг алюмінію і алюмінієвих сплавів
Після повного відпалу все алюмінієві сплави - як термічно зміцнюється. так термічно незміцнюється - отримують стан, яке є самим м'яким, самим пластичним і найбільш сприятливим для пластичної деформації.
Міжнародне позначення цього стану буква «О». Іноді цю букву «О» плутають з цифрою «0».
У вітчизняних стандартах на алюмінієву продукцію є стан просто «відпалу» і цей стан позначають буквою «М». За змістом і за механічними властивостями сплавів в цьому стані цей «просто» отжиг є саме повним відпалом, як його розуміють у міжнародних стандартах.
температура відпалу
Зниження або повне зняття деформаційного зміцнення від холодної пластичної деформації (нагартовки або наклепу) досягається при нагріванні до температури від 260 до 440 ° С. Це справедливо як для термічно зміцнюючих, так і для термічно не зміцнює алюмінієвих сплавів.
Швидкість разупрочнения нагартована матеріалу сильно залежить від температури. Тому час, який потрібен для повного відпалу даного алюмінієвого сплаву з цією ступенем нагартовки, може відрізнятися від декількох годин при низьких температурах до декількох секунд при високих температурах.
Яка мета відпалу - така температура відпалу
Якщо метою відпалу є просто зняття деформаційного наклепу, то нагрівання до температури близько 345 ° С буде цілком достатньо. Якщо ж необхідно видалити зміцнення від термічної обробки або навіть просто від охолодження з температури гарячої обробки, то потрібна спеціальна термічна обробка для отримання структури з виділенням упрочняющей фази в вигляді великих і окремо розташованих частинок. Такий термічною обробкою і є повний відпал: витримка при температурі від 415 до 440 ° С і повільне охолодження зі швидкістю близько 30 ° С в годину до 260 ° С.
Високі швидкості дифузії легуючих елементів в алюмінії, які характерні для такої високої температури, тривалість витримки і повільне охолодження забезпечують максимальну коалесценцію (укрупнення) частинок зміцнюючої фази, що і дає в результаті матеріалу - алюмінієвому сплаву - мінімальну твердість.
Витримка відпалу і охолодження після відпалу
При відпалі важливо забезпечити, щоб задана температура була досягнута у всіх частинах садки і у всіх точках кожного виробу. Тому зазвичай призначають тривалість витримки при температурі відпалу не менше 1 години. Максимальна температура відпалу є помірно критичною: рекомендується не перевищувати температуру 415 ° С через можливе окислення і зростання зерна. Швидкість нагріву може бути критичною, наприклад, для сплаву 3003, який зазвичай вимагає швидкого нагріву для запобігання зростанню зерна. Щодо повільне охолодження на спокійному повітрі або з піччю рекомендується для всіх сплавів для мінімізації викривлення.
Типові параметри повного відпалу для деяких алюмінієвих сплавів представлені нижче.
Параметри повного відпалу для зняття деформаційного зміцнення
алюмінієві сплави
1060, 1100, 1350
3003, 3004, 3105
5005, 5050, 5052, 5083, 5086, 5154, 5182, 5254, 5454, 5456, 5457, 5652
7005
Застосовується також для термічно зміцнюючих сплавів, якщо метою відпалу є тільки зняття деформаційного зміцнення або часткове відпалювання.
температура відпалу
Тривалість витримки при температурі відпалу
Близько 1 години. Тривалість перебування в печі повинна бути не більше, ніж це необхідно, що довести б всі частини садки до температури відпалу.
Охолодження після відпалу
Швидкість охолодження після відпалу не має значення.
Параметри повного відпалу для зняття термічного зміцнення
алюмінієві сплави
температура відпалу
Тривалість витримки при температурі відпалу
Від 2 до 3 годин
Охолодження після відпалу
Охолодження зі швидкістю близько 30 ° С в годину від температури відпалу до 260 ° С. Швидкість подальшого охолодження не має значення.