(1) Treball calent
El treball en calent es refereix al procés de formació de plàstic d’alumini i aliatges d’alumini per sobre de la temperatura de recristalització. La plasticitat dels lingots processats en calent és més alta i la resistència a la deformació és menor. Pot produir productes amb una quantitat de deformació més gran amb equips de menor capacitat. Per tal d’assegurar el rendiment organitzatiu del producte, s’ha de controlar estrictament la temperatura de calefacció, la temperatura de deformació, la velocitat de deformació, el grau de deformació, la temperatura final de la deformació i la velocitat de refrigeració després de la deformació de la peça. Mètodes de treball en calent comuns d’aliatges d’alumini inclouen extrusió calenta, rodatge calent, forja calenta, molèsties calentes, forja de matrius líquides, formació semi-sòlida, colada contínua i rodatge, colada contínua i rodatge, colada contínua i extrusió, etc.
(2) Millora de l'estructura de repartiment per deformació calenta
Els aliatges d'alumini tenen una alta plasticitat i una baixa resistència a alta temperatura. A més, s’intensifica el procés de difusió atòmica, acompanyat de recristalització completa, que és propici per a la millora de l’estructura. Sota la condició d’estat d’estrès de compressió triaxial dominant, la deformació calenta pot canviar amb més eficàcia l’estructura de fosa d’alumini d’alumini i alumini: donada una quantitat adequada de deformació, l’estructura del repartiment pot experimentar els següents canvis favorables.
① Generalment, la deformació tèrmica es completa mitjançant una deformació repetida en múltiples passades. Atès que els processos d’enduriment i suavització es produeixen simultàniament a cada passada, la deformació trenca els grans columnes gruixuts i la deformació repetida fa que l’estructura del material esdevingui més uniforme i els grans equiaxats. Al mateix temps, es poden curar algunes petites esquerdes.
② A causa de l'efecte de la pressió hidrostàtica en l'estat de tensió, les bombolles de l'estructura del repartiment es poden soldar, es poden compactar les cavitats de contracció i es pot compactar la solta per convertir -se en una estructura més densa.
③ A causa de la millor capacitat de moviment tèrmic dels àtoms d’alta temperatura, sota l’acció de l’estrès, amb l’ajuda de la difusió lliure i l’heterodifusió d’àtoms, la composició química del lingot és relativament reduïda. Mitjançant la deformació tèrmica, l’estructura del lingot es canvia en una estructura deformada (o estructura processada) i té una densitat més elevada, uniformement els grans equiaxats i una composició química relativament uniforme, de manera que la plasticitat i la força es milloren significativament. Control de la mida de les partícules dels productes en forma de calor
(3) Control de la mida del gra dels productes deformats en calent
La mida del gra del producte després de la deformació en calent depèn del grau de deformació i de la temperatura de deformació (principalment la temperatura final de processament). Quan es processen materials d’alumini i aliatge d’alumini dins del rang de temperatura de suavització completa, per obtenir grans uniformes i grans, la quantitat de deformació de cada passada hauria de ser superior al grau de deformació crítica. Normalment, la quantitat de deformació de cada passada hauria de ser superior al 10%. Per exemple, el grau de deformació crítica de 2024 aliatge és del 2% ~ 8% quan la velocitat de deformació és alta (com la deformació de l’impacte) i hauria de ser superior al 10% quan la velocitat de deformació és baixa (com ara forja o extrusió en una premsa hidràulica).
(4) Estructura de fibres durant la deformació calenta
Durant el procés de deformació calenta, els grans, les impureses, les segones fases i diversos defectes dins del metall seran allargats i aprimats al llarg de la direcció de deformació principal de l’extensió màxima, i la força en la direcció de la formació de fibres és superior a la força en altres direccions del material (més evident quan hi ha un efecte d’extrusió) i el material mostra diferents graus d’anisotropia. A més, la textura de deformació i la textura de recristalització també es pot generar simultàniament durant la deformació calenta, cosa que també farà que el material sigui direccional i no uniforme.
(5) Recuperació i recristalització durant la deformació tèrmica
Durant la deformació tèrmica, els materials d’alumini i aliatge d’alumini generalment experimenten una recuperació i una recristalització dinàmica:
① Recuperació d’alumini i aliatges d’alumini durant la deformació tèrmica.
L’energia de falles d’apilament d’alumini i els seus aliatges durant la deformació tèrmica és gran i l’energia d’autodifusió és petita. A temperatures altes, el relliscament de la luxació i la pujada són relativament fàcils de dur a terme. Per tant, la recuperació dinàmica és el seu únic mecanisme suavitzant durant la deformació tèrmica. Després de la deformació a alta temperatura, s’observa immediatament el material d’aliatge d’alumini i es pot veure un gran nombre de subgrens de recuperació a l’organització. Mantenir l’organització de recuperació dinàmica s’ha utilitzat amb èxit per millorar la força de 6063 perfils d’extrusió de construcció d’aliatges.
② Recristalització de l’alumini durant la deformació tèrmica.
Després que la deformació tèrmica entra en estat estacionari, es produeix una recristalització dinàmica completa dins del material d'alumini. A mesura que la deformació continua, es repeteix la recuperació i la recristalització i el seu estat organitzatiu no canvia amb l’augment de la deformació. Tanmateix, l’organització d’alumini suavitzat per la recristalització dinàmica és generalment difícil de mantenir perquè la recristalització estàtica es produeix ràpidament després de completar la deformació tèrmica i substitueix la “estructura de processament”. Per tant, la recristalització durant la deformació tèrmica inclou la recristalització dinàmica que es produeix simultàniament amb la deformació i la recristalització estàtica que es produeix durant el refredament després de completar la deformació entre cada passada. Tot i això, el principal factor suavitzant durant la deformació tèrmica és la recristalització dinàmica. Els resultats de la investigació mostren que el grau de deformació crítica de recristalització dinàmica és molt gran; La recristalització dinàmica és fàcil de nuclear als límits del gra i als límits de subgrain; Atès que el grau de deformació crítica de recristalització dinàmica és molt més gran que la de la recristalització estàtica, la recristalització estàtica es produirà immediatament una vegada que la deformació s’aturi; Com més gran sigui la temperatura de deformació, més curt és el temps necessari per a la recristalització dinàmica i la recristalització estàtica.
