알루미늄 단조품의 응력

알루미늄 단조품은 단조 공정 중에 주로 열 응력, 상변화 응력, 수축 응력 등 다양한 응력을 발생시킵니다. 이러한 응력은 알루미늄 단조품의 기계적 특성과 가공 정확도에 부정적인 영향을 미칩니다.

‌ 열 응력 ‌: 열 응력은 주조의 여러 부분의 냉각 속도가 다르기 때문에 발생합니다. 알루미늄 합금의 단조 과정에서 주조의 서로 다른 부분이 서로 다른 속도로 냉각되어 얇은 벽에 압축 응력이 발생하고 두꺼운 벽에 인장 응력이 발생하여 주조에 잔류 응력이 발생합니다.

상변화 응력 ‌: 상변화 응력은 냉각 과정에서 알루미늄 합금의 상변화로 인한 부피 변화입니다. 알루미늄 주조의 벽 두께가 고르지 않기 때문에 서로 다른 부품이 서로 다른 시간에 상 변화를 겪게 되어 부피 크기가 변경되어 상 변화 응력이 발생합니다.

‌수축 응력 ‌: 수축 응력은 알루미늄 주물이 수축될 때 금형과 코어의 방해로 인해 발생하는 인장 응력입니다. 이 응력은 일시적이며 알루미늄 주물의 포장을 풀면 저절로 소멸되지만, 포장 풀기 시간이 부적절할 경우 열 균열이 발생할 수 있습니다.

스트레스를 제거하는 방법
이러한 스트레스를 제거하기 위해 다음과 같은 방법을 채택할 수 있습니다.

‌시효 제거 방법‌: 더 낮은 온도에서 시효 처리를 수행함으로써 담금질 후 알루미늄 합금판의 잔류 응력을 완화하여 방출할 수 있습니다‌.
‌기계적 연신 방법‌: 영구 인장 소성 변형을 적용하여 인장 응력과 원래의 담금질 잔류 응력이 중첩되어 소성 변형이 발생하여 잔류 응력을 제거합니다.
‌금형 냉간 압착 방식‌: 특수 마무리 금형에서 제한된 냉간 성형을 수행하여 복잡한 형상의 알루미늄 합금 금형 단조품의 잔류 응력을 완화합니다.
‌열처리‌: 가열 및 냉각을 통해 알루미늄 부품의 결정 구조를 변경하여 물리적 특성을 변화시키고 내부 응력을 제거합니다.
‌냉간 가공‌: 기계적 힘으로 알루미늄 부품의 모양과 구조를 변화시켜 내부 응력을 제거합니다‌.