Nhiệt luyện kim loại màu (kết hợp với đốt nóng và làm nguội) được thực hiện nhằm mục đích làm thay đổi tính chất (độ cứng, độ mềm, giãn) mà không làm thay đổi hình dạng.
Dưới đây là ví dụ về chủng loại kim loại màu và phương pháp nhiệt luyện.
Nhiệt luyện kim loại màu
- Loại:
- Hợp kim đồng, hợp kim nhôm, magie, hợp kim titan, vàng, bạc, v.v…
- Nhiệt luyện:
- Biến thành dung dịch, hóa lỏng, ủ, làm cứng hóa già, v.v…
- Ví dụ sản phẩm sản xuất:
- Rất nhiều lĩnh vực như vật liệu tiếp xúc mà tiêu biểu là vật liệu kết nối, bánh xe hơi, gọng kính, phụ kiện, linh kiện xe hơi, linh kiện máy bay
Hợp kim đồng và vàng
Dễ uốn, nhiệt luyện nhiều lần để dát mỏng. Trường hợp nhiệt luyện và làm nguội nhanh trong môi trường nitơ để kiểm soát “oxy hóa” thì làm nguội trong môi trường ni-tơ + hydro.
Hợp kim titan
Do trong môi trường nitơ xảy ra nitro hóa, còn môi trường hydro xảy ra giòn hóa nên thông thường sử dụng khí argon.
Hợp kim nhôm
Do bề mặt bị phủ bởi màng oxy hóa cứng chắc nên thông thường nhiệt luyện trong không khí.
Sản phẩm do Thermal cung cấp
Hợp kim đồng Sản phẩm gia công áp lực
| JIS | Loại | Ủ | Loại bỏ ứng lực | Hóa già |
|---|---|---|---|---|
| C1100 | Đồng sạch kỹ thuật | 260~650℃ | 190℃ | - |
| C2100 | Đồng đỏ (95/5) | 425~790℃ | 205℃ | - |
| C2300 | Đồng đỏ (85/15) | 425~730℃ | 233~245℃ | - |
| C2600 | Đồng vàng (70/30) | 425~700℃ | 260℃ | - |
| C2801 | Đồng vàng (60/40) | 425~600℃ | 205℃ | - |
| C3500 | Đồng vàng dễ cắt | 425~650℃ | 245℃ | - |
| C4250 | Đồng photpho | 480~680℃ | 190℃ | - |
| C7060 | Bạc niken | 590~815℃ | 245℃ | - |
| C1720 | Đồng berrili | 770~1040℃ | - | 315℃ |
- Bổ sung 1）
- Ủ được thực hiện để đốt nóng vật đã được làm cứng bằng gia công nguội từ mức nhiệt độ tái kết tinh trở lên, làm mềm nhờ sự phát triển của tái kết tinh và hạt kết tinh.
- Bổ sung 2）
- Xử lý loại bỏ ứng lực để loại bỏ ứng lực tồn đọng phát sinh khi gia công ở nhiệt độ tái kết tinh trở xuống, phòng ngừa nứt theo thời gian (nứt ăn mòn ứng lực), phù hợp với tấm đồng vàng, v.v…
Ngoài ra, khi gia công nguội ở nhiệt độ cao rồi loại bỏ ứng lực ở nhiệt độ thấp thì đối tượng sẽ mạnh lên và đặc tính bật tăng lên do đó phù hợp với tấm đồng photpho.
- Bổ sung 3）
- Xử lý hóa già sẽ làm cứng khi biến thành dung dịch từ nhiệt độ cao, phân tách nguyên tử chất tan ở nhiệt độ thấp và hóa già do đó phù hợp với tấm đồng berili, v.v…
Hợp kim nhôm Sản phẩm gia công áp lực
| JIS | Tôi luyện | Ủ | Xử lý biến thành dung dịch | Tôi | Xử lý làm cứng hóa già |
|---|---|---|---|---|---|
|
1080 1100 1200 |
0 |
340~410℃ Làm mát bằng không khí hoặc làm mát lò |
- | - | - |
|
2014, 2014 Ván bìa |
0 |
340~410℃ Làm mát bằng không khí hoặc làm mát lò |
- | - | - |
| T4, T42, T3 | - | 495~505℃ | Làm mát bằng nước | Từ 96 giờ trở lên ở nhiệt độ phòng | |
| T6, T62 | - | 495~505℃ | Làm mát bằng nước | 170~180℃, 10 giờ | |
| 2017 | 0 |
340~410℃ Làm mát bằng không khí hoặc làm mát lò |
- | - | - |
| T4, T42, T3 | - | 495~510℃ | Làm mát bằng nước | Từ 96 giờ trở lên ở nhiệt độ phòng | |
|
2024, 2024 Ván bìa |
0 | Làm mát bằng không khí hoặc làm mát lò khoảng 410℃ | - | - | - |
| T4, T42, T3, T361 | - | 490~500℃ | Làm mát bằng nước | Từ 96 giờ trở lên ở nhiệt độ phòng | |
| T62 | - | 490~500℃ | Làm mát bằng nước | 185~195℃, khoảng 9 giờ | |
| T861 | - | 490~500℃ | Làm mát bằng nước | 185~195℃, 8 giờ | |
|
3003 3203 |
0 |
340~410℃ Làm mát bằng không khí hoặc làm mát lò |
- | - | - |
|
3004 3005 |
0 |
340~410℃ Làm mát bằng không khí hoặc làm mát lò |
- | - | - |
|
5005 5254 5086 |
0 |
340~410℃ Làm mát bằng không khí hoặc làm mát lò |
- | - | - |
| 6061 | 0 |
340~410℃ Làm mát bằng không khí hoặc làm mát lò |
- | - | - |
| T4, T42 | - | 515~550℃ | Làm mát bằng nước | Từ 96 giờ trở lên ở nhiệt độ phòng | |
| T6, T62 | - | 515~550℃ | Làm mát bằng nước | 155~165℃, 18 giờ | |
| 7N01 | 0 | Làm nguội lò khoảng 410℃ | - | - | - |
| T4 | - | Làm mát bằng không khí hoặc làm mát bằng nước khoảng 450℃ | Từ 1 tháng trở lên ở nhiệt độ phòng | ||
| T6 | - | Làm mát bằng không khí hoặc làm mát bằng nước khoảng 450℃ | Khoảng 120℃, từ khoảng 24 giờ trở lên | ||
|
7075, 7075 Ván bìa |
0 |
340~410℃ Làm mát bằng không khí hoặc làm mát lò |
- | - | - |
| T6, T62 | - | 460~510℃ | Làm mát bằng nước | 115~125℃, từ khoảng 24 giờ trở lên | |
- Bổ sung 1）
- Ký hiệu tôi luyện của JIS
- F = Giữ nguyên trạng như sản xuất
- O = Ủ
- H = Đã gia công làm cứng
- T4 = Hóa già tự nhiên sau khi biến thành dung dịch
- T3 = Gia công nguội sau khi biến thành dung dịch rồi để hóa già tự nhiên thêm
- T5 = Làm nguội từ gia công nhiệt độ cao rồi hóa giá nhân tạo
- T6 = Hóa già nhân tạo sau khi biến thành dung dịch
- T8 = Thực hiện gia công nguội sau khi biến thành dung dịch rồi hóa già nhân tạo
- T42 = Người sử dụng đã thực hiện xử lý T4
- T62 = Người sử dụng đã thực hiện xử lý T6
- T361 = Đã thực hiện gia công nguội với tỷ lệ giảm mặt cắt 6% sau khi biến thành dung dịch
- T861 = Đã thực hiện xử lý làm cứng hóa già nhân tạo trên T36
- Bổ sung 2）
- Độ dày từ 12mm trở xuống, thêm 30 phút cho thời gian làm cứng hóa già mỗi lần tăng thêm 12mm.
- Bổ sung 3）
- Về thời gian ủ trong trường hợp ủ vật đã nhiệt luyện, nên đốt nóng đến khoảng 410℃ và duy trì từ 1 giờ trở lên và làm nguội xuống 260℃ với tốc độ tối đa 28℃ mỗi giờ.
Vật đúc hợp kim nhôm
| JIS | Thành phần hóa học (%) | Xử lý biến thành dung dịch | Hóa già nhân tạo | Độ bền kéo căng (kg/mm) | Chịu lực (kg/mm) | Giãn (%) | ||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Al | Zn | Mn | RE | Zr | Si | Cu | Ni | Mg | (℃) | (h) | (℃) | (h) | ||||
| MC1 - F | 5,3~6,1 | 2,5~3,5 | 0,15~0,6 | - | - | Từ 0,30 trở xuống | Từ 0,10 trở xuống | Từ 0,01 trở xuống | Phần còn lại | - | - | - | - | > 18 | > 7 | > 4 |
| T4 | 380~390 | 10~4 | - | - | > 24 | > 7 | > 7 | |||||||||
| T5 | - | - | 260 | 4 | > 18 | > 8 | > 2 | |||||||||
| T6 | 380~390 | 10~4 | 220~230 | 5 | > 24 | > 11 | > 3 | |||||||||
| MC2 - F | 8,1~ 9,3 | 0,4~ 1,0 | 0,13~ 0,5 | - | - | Từ 0,30 trở xuống | Từ 0,10 trở xuống | Từ 0,01 trở xuống | Phần còn lại | - | - | - | - | > 16 | > 7 | - |
| T4 | 410~420 | 16~24 | - | - | > 24 | > 7 | > 7 | |||||||||
| T5 | - | - | 170~215 | 16~4 | > 16 | > 8 | > 2 | |||||||||
| T6 | 410~420 | 16~24 | 170~215 | 16~4 | > 24 | > 11 | > 3 | |||||||||
| MC3 - F | 8,3~ 9,7 | 1,6~ 2,4 | 0,10~ 0,5 | - | - | Từ 0,30 trở xuống | Từ 0,10 trở xuống | Từ 0,01 trở xuống | Phần còn lại | - | - | - | - | > 16 | > 7 | - |
| T4 | 405~410 | 16~24 | - | - | > 24 | > 7 | > 6 | |||||||||
| T5 | - | - | 230 | 5 | > 16 | > 8 | - | |||||||||
| T6 | 405~410 | 16~24 | 260~220 | 4~5 | > 24 | > 13 | - | |||||||||
| MC5 - F | 9,3~10,7 | Từ 0,3 trở xuống | 0,10~ 0,5 | - | - | Từ 0,30 trở xuống | Từ 0,10 trở xuống | Từ 0,01 trở xuống | Phần còn lại | - | - | - | - | > 14 | > 7 | - |
| T4 | 420~425 | 16~24 | - | - | > 24 | > 7 | > 6 | |||||||||
| T6 | 420~425 | 16~24 | 230~205 | 5~24 | > 24 | > 11 | > 2 | |||||||||
| MC6-T5 | - | 3,6~ 5,5 | - | - | 0,50 ~ 1,0 | - | Từ 0,10 trở xuống | Từ 0,01 trở xuống | Phần còn lại | - | - | 220~175 | 8~12 | > 24 | > 14 | > 5 |
| MC7-T5 | - | 5,6~ 6,5 | - | - | 0,60 ~ 1,0 | - | Từ 0,10 trở xuống | Từ 0,01 trở xuống | Phần còn lại | - | - | 150 | 48 | > 27 | > 18 | > 5 |
| T6 | 495~500 | 2 | 130 | 48 | > 27 | > 18 | > 5 | |||||||||
| MC8-T5 | - | 2,0~ 3,1 | 2,5~ 4,0 | - | 0,50 ~ 1,0 | - | Từ 0,10 trở xuống | Từ 0,01 trở xuống | Phần còn lại | - | - | 215 | 5 | > 14 | > 10 | > 2 |
- Bổ sung 1）
- Vật đúc Mg sẽ được thực hiện T4, T5, T6 nhưng cũng có khi thực hiện T2 (thực hiện gia công nguội sau khi gia công nhiệt độ cao rồi để hóa già tự nhiên) hay F.
- Bổ sung 2）
- Rửa kỹ trước khi nhiệt luyện. Cấm sử dụng bột nhôm.
- Bổ sung 3）
- Gốc Mg-Al-Zn sẽ cho vào lò 260℃ sau đó từ từ nâng lên nhiệt độ biến thành dung dịch để phòng ngừa bị rỗ.
- Bổ sung 4）
- Do khả năng cảm thụ tôi thấp hơn so với hợp kim nhôm nên có thể áp dụng làm mát bằng không khí hoặc làm mát bằng nước nóng trong làm mát bằng cách biến thành dung dịch nhưng đối với sản phẩm đúc thì áp dụng làm mát bằng nước.
- Bổ sung 5）
- Do hợp kim Mg cháy bốc lửa ở 430℃ nên sử dụng môi trường phòng ngừa bốc lửa trong lò khi biến thành dung dịch.
Hợp kim titan Sản phẩm gia công áp lực
| Gốc | MIL | Ủ nắn thẳng (℃×h) |
Ủ (℃×h) |
Xử lý biến thành dung dịch (℃×h) | Hóa già (℃×h) |
|---|---|---|---|---|---|
| Hợp kim α | Commercially Pure Titanium |
538~593 × 1/3~2/3 524~538 × 1/2~1 471~495 × 2~4 416~440 × 7~8 |
538~816 x 0,03~2AC hoặc làm nguội chậm | - | - |
| Hợp kim α+β | Ti-3Al-2.5V | 371~649 × 1/4~6 | 704~760 × 1~3AC | - | - |
| Ti-8Al-1Mo-1V | 580~788 × 1/6~1,25 | 704~927 × 0,03~8AC | 899~1025× 0,16~1,5WQ | 538~621 × 824AC | |
| Ti-6Al-6V-2Sn | 538~593 × 1/2~3 | 704~816 × 1~3AC | 843~899× 0,16~1WQ | 469~606 × 2~8AC | |
| Ti-6Al-2Sn-4Zr-6Mo | - | - | 815~913 x ≥ 1AC hoặc nhanh hơn | 593 × 4~8AC | |
| Hợp kim β | Ti-13V-11Cr-3Al | 482~538 × 1/2~3 | 760~816 × 0,03~1 | 760~816× 0,16~1 | 440~525 × 2~60 |
- Bổ sung 1）
- Hợp kim α có hiệu quả kém dù có thực hiện xử lý biến thành dung dịch hay xử lý hóa già, do đó được sử dụng trong ủ.
- Bổ sung 2）
- Hợp kim α+β có độ cứng nhưng không thể gia công nguội.
- Bổ sung 3）
- Hợp kim β có tính gia công nguội tăng lên khi gia công biến thành dung dịch, độ cứng tăng lên đáng kể khi hóa già.
- Bổ sung 4）
- Để ngăn chặn quá trình oxy hóa, kết hợp môi trường argon và tẩy chân không trong lò.
- Bổ sung 5）
- AC nghĩa là làm mát bằng không khí, WQ là làm mát bằng nước.
Vui lòng nhấn nút bên phải để biết thêm chi tiết.