Отливки из алюминиевых сплавов широко используются в производстве двигателей благодаря их превосходной теплопроводности, легкому весу и хорошей обрабатываемости, что делает их идеальным материалом. Однако в процессе производства отливки из алюминиевых сплавов часто требуют обработки старением для улучшения их механических свойств.
Обработка старением относится к процессу термообработки, который включает выдерживание алюминиевого сплава при определенной температуре в течение определенного периода времени, вызывая осаждение упрочняющих фаз внутри материала, тем самым увеличивая его прочность и твердость. Лечение старения обычно разделяют на естественное старение и искусственное старение. Естественное старение происходит при комнатной температуре и представляет собой медленный процесс, в то время как искусственное старение требует нагревательной печи, происходит быстрее и имеет более значительный эффект.
В процессе старения внутренняя кристаллическая структура алюминиевого сплава претерпевает микроскопические изменения. Эти изменения в основном проявляются в диффузии атомов растворенного вещества в твердом растворе и образовании упрочняющих фаз. Эти микроскопические изменения вызывают небольшие изменения в объеме материала, что приводит к изменениям размеров. Обычно эти изменения размеров невелики, но они все равно требуют внимания при изготовлении высокоточных-деталей.
В частности, после искусственного старения отливки двигателей из алюминиевых сплавов обычно имеют небольшую усадку. Усадка тесно связана с составом сплава, процессом литья, температурой и временем старения. Например, более высокие температуры или более длительное время старения приводят к большему выделению упрочняющих фаз и потенциально большей усадке; и наоборот, более низкие температуры или более короткое время старения приводят к меньшей усадке. Для критических сопрягаемых размеров после старения обычно требуется чистовая обработка, чтобы обеспечить точность окончательной сборки.
