Tensión en piezas forjadas de aluminio

Las piezas forjadas de aluminio generarán una variedad de tensiones durante el proceso de forja, que incluyen principalmente tensión térmica, tensión de cambio de fase y tensión de contracción. Estas tensiones tendrán un efecto adverso sobre las propiedades mecánicas y la precisión del procesamiento de las piezas forjadas de aluminio.

‌ Estrés térmico ‌: El estrés térmico es causado por las diferentes velocidades de enfriamiento de las distintas partes de la pieza fundida. Durante el proceso de forja de aleaciones de aluminio, diferentes partes de la pieza fundida se enfrían a diferentes velocidades, lo que genera tensión de compresión en paredes delgadas y tensión de tracción en paredes gruesas, lo que genera tensión residual en la pieza fundida.

‌ Tensión de cambio de fase ‌: La tensión de cambio de fase es el cambio de volumen causado por el cambio de fase de la aleación de aluminio durante el proceso de enfriamiento. Debido al espesor desigual de las paredes de las piezas fundidas de aluminio, diferentes piezas experimentan cambios de fase en diferentes momentos, lo que resulta en cambios en el tamaño del volumen, generando así tensión de cambio de fase.

‌ Esfuerzo de contracción ‌: El estrés de contracción es el esfuerzo de tracción causado por la obstrucción del molde y el núcleo cuando se contrae la fundición de aluminio. Esta tensión es temporal y se disipará por sí sola cuando se desempaque la pieza de aluminio, pero si el tiempo de desempaque es inadecuado, puede causar grietas térmicas.

Métodos para eliminar el estrés.
Para eliminar estas tensiones, se pueden adoptar los siguientes métodos:

‌Método de eliminación del envejecimiento‌: al realizar el tratamiento de envejecimiento a una temperatura más baja, la tensión residual en la lámina de aleación de aluminio después del enfriamiento se puede relajar y liberar‌.
‌Método de estiramiento mecánico‌: al aplicar una deformación plástica por tracción permanente, la tensión de tracción y la tensión residual de enfriamiento original se superponen y se produce la deformación plástica, eliminando así la tensión residual‌.
‌Método de prensado en frío con molde‌: Al realizar un conformado en frío limitado en un molde de acabado especial, la tensión residual en las piezas forjadas de aleación de aluminio de forma compleja‌.
‌Tratamiento térmico‌: cambiando la estructura cristalina de la pieza de aluminio mediante calentamiento y enfriamiento, cambiando así sus propiedades físicas y eliminando la tensión interna‌.
‌Trabajo en frío‌: cambiar la forma y estructura de la pieza de aluminio mediante fuerza mecánica, eliminando así la tensión interna‌.