AlSi7Mg EN AC-42100 Erkautuskarkaisun optimointi.

Abstract

Alumiinivalimossa lämpökäsittely on työvaiheena yksi puhtaimmista valimotöistä. Nykyaikaiset nostolaitteet tekevät alumiinikappaleiden siirtelystä ja nostelusta kevyempää. Lämpökäsittelyä optimoitaessa pyritään löytämään sopiva lämpökäsittelyssä käytettävä lämpötila, sekä alumiinikappaleiden lämpökäsittelyaika lämpökäsittelyuuneissa. Tässä opinnäytetyössä käytettävän materiaalin lämpökäsittelyä kutsutaan erkautuskarkaisuksi, joka koostuu liuotushehkutuksesta, sammutuksesta sekä keinovanhentamisesta. Tutkimustyön ensimmäisenä tavoitteena oli löytää materiaalin lujuusominaisuuksiin sekä kovuuteen peilaten sopivat lämpökäsittelylämpötilat. Jos lujuusominaisuuksia menettämättä voidaan siirtyä käyttämään matalampia lämpötiloja, voidaan saavuttaa parempi energiatehokkuus ja kappaleiden oikaisun tarve liuotushehkutuksen jälkeen voisi vähentyä. Opinnäytetyössä haluttiin lisäksi tutkia, voidaanko vetokoesauvan ja ohuempien alumiinikappaleiden lämpökäsittelyaikoja lyhentää. Opinnäytetyön lopuksi tutkittiin erkautuskarkaisun vaikutuksia materiaalin mikrorakenteeseen. Opinnäytetyössä kartoitettiin lämpökäsittelyyn liittyvää teoriaa sekä sitä tapaa, jolla lämpökäsittelyjä toistaiseksi tehdään Lopen alumiinivalimolla. Lämpökäsittelyjen teoriaosuus sekä lähtötilanteen kartoitus antoivat perustan suunnitella ja testata erilaisia lämpökäsittelyjä sekä niiden vaikutusta materiaalin lujuusominaisuuksiin ja kovuuteen. Tutkimusmenetelmänä oli koesauvojen valaminen, niiden lämpökäsittelyt, sauvojen vetokokeet sekä kovuuskokeet. Aineenkoetuskokeilla voitiin tutkia lämpökäsittelyn vaikutusta lujuuteen ja kovuuteen, jolloin päästiin optimoimaan käytettäviä lämpötiloja.