Forjados de liga de alumínio no processo de fabricação, muitas vezes geram tensões residuais. Essas tensões residuais podem afetar negativamente as propriedades mecânicas, estabilidade dimensional e resistência à corrosão das peças forjadas. Assim, o controle e a redução das tensões residuais em peças forjadas de ligas de alumínio são importantes para melhorar a qualidade e o desempenho do produto. Este trabalho aborda a gênese das tensões residuais em peças forjadas de ligas de alumínio e propõe estratégias para seu controle.
As principais causas do estresse residual das peças forjadas de liga de alumínio incluem os seguintes aspectos:
Taxa de resfriamento desigual: no processo de forjamento, devido à taxa de resfriamento desigual em diferentes partes do forjamento, o estresse térmico interno é gerado e, em seguida, o estresse residual é formado.
Deformação plástica: as peças forjadas de liga de alumínio sofrem deformação plástica durante o processo de forjamento, e a deformação plástica pode fazer com que os deslocamentos e os limites de grão deslizem dentro e entre os grãos, resultando em tensões residuais.
Processos de tratamento térmico: comportamentos como transições de fase e precipitação durante o tratamento térmico também podem causar alterações de volume e distorções na rede, levando à criação de tensões residuais.
Para controlar e reduzir as tensões residuais em peças forjadas de ligas de alumínio, as seguintes estratégias podem ser adotadas:
Processo de forjamento otimizado: através do design razoável do processo de forjamento, os parâmetros como temperatura de forjamento, taxa de deformação e taxa de resfriamento são controlados para que as peças forjadas sejam uniformemente deformadas e resfriadas no processo de forjamento, reduzindo assim o estresse residual.
Regulação de tratamento térmico: formulação racional do processo de tratamento térmico, ajustando parâmetros como temperatura, tempo e modo de resfriamento, controlando o processo de mudança de fase e comportamento de precipitação, a fim de reduzir a geração de tensões residuais.
Tratamento de pré-esforço: usando o método de tratamento de pré-esforço, uma certa quantidade de pré-esforço é carregada no forjamento de liga de alumínio, de modo que seja o oposto do esforço residual, para conseguir o efeito de reduzir ou eliminar o esforço residual.
Medição e avaliação de tensões residuais: as tensões residuais das peças forjadas da liga de alumínio são medidas e avaliadas usando técnicas de testes não destrutivos, tais como difração de raios X e difração de nêutrons. Com o conhecimento oportuno da distribuição e magnitude das tensões residuais, as medidas de controle correspondentes podem ser direcionadas.
Com o progresso contínuo da tecnologia, o controle do esforço residual das peças forjadas da liga de alumínio no futuro prestará mais atenção ao refinamento e à inteligência. Técnicas avançadas como simulação numérica e inteligência artificial desempenharão um papel importante na previsão e controle de tensões residuais. Ao mesmo tempo, com o desenvolvimento de novos materiais e processos, espera-se alcançar um controle mais eficaz das tensões residuais das peças de forjamento de liga de alumínio e melhorar a qualidade e o desempenho do produto.
As tensões residuais das peças forjadas de ligas de alumínio são fatores importantes que afetam a qualidade e o desempenho do produto. Através de estratégias de controle como otimização do processo de forjamento, regulação de tratamento térmico, tratamento de pré-tensão e medição e avaliação de tensões residuais, as tensões residuais de forjamento de liga de alumínio podem ser efetivamente reduzidas e reguladas. Isso ajudará a melhorar as propriedades mecânicas, estabilidade dimensional e resistência à corrosão das peças forjadas de liga de alumínio e promover o desenvolvimento sustentável no campo das peças forjadas de liga de alumínio.
