Wärmebehandelbare Legierungen können durch Wärmebehandlung verfestigt werden.

Legierungen der Serien 2xxx, 6xxx und 7xxx sind wärmebehandelbar.

Die Anfangsfestigkeit dieser Legierungen wird durch die härtende Wirkung der Legierungselemente Kupfer (Cu), Silizium (Si), Magnesium (Mg) und Zink (Zn) erreicht.

Da die Löslichkeit dieser Elemente (oder der aus diesen Elementen gebildeten intermetallischen Verbindungen) im festen Aluminium von der Temperatur abhängt, ist es möglich, die Legierungen dieser Gruppe durch eine Wärmebehandlung zu härten, die als Ausscheidungshärtung (Alterungshärtung) bezeichnet wird.

Ausscheidungshärtung (Alterungshärtung) – Verfestigung durch Ausscheidung feiner Teilchen einer zweiten Phase aus einem übersättigten Mischkristall.

Die Wärmebehandlung der Ausscheidungshärtung umfasst die folgenden Stufen:

In diesem Stadium wird ein Teil auf eine Temperatur oberhalb der Solvustemperatur erwärmt, um die zweite Phase im Mischkristall aufzulösen.

Das Teil wird bei dieser Temperatur für eine Zeit von 1 Stunde bis 20 Stunden gehalten, bis die Auflösung abgeschlossen ist.

Die Temperatur und die Einwirkzeit der Lösungsbehandlung sollten nicht zu hoch sein, um ein übermäßiges Wachstum der Körner zu verhindern.

Das Abschrecken erfolgt in Wasser, Wasser-Luft-Gemisch oder manchmal auch an der Luft.

Ziel des Abschreckens ist es, einen übersättigten Mischkristall bei Raumtemperatur zu erhalten.

Da die zweite Phase in diesem Stadium gelöst bleibt, ist die Härte der abgeschreckten Legierung niedriger als nach der Aushärtung, jedoch höher als die Härte der Legierung im geglühten Zustand.

Je nach der Temperatur, bei der dieser Vorgang durchgeführt wird, kann die Alterung künstlich oder natürlich sein.

1. Künstliche Alterung.

In diesem Stadium wird das Teil auf eine Temperatur unterhalb der Solvustemperatur erwärmt und anschließend für eine Dauer von 2 bis 20 Stunden eingeweicht.

Die Einweichzeit hängt von der Alterungstemperatur ab (je höher die Temperatur, desto geringer die Einweichzeit).

Die Alterungstemperatur und die Durchwärmungszeit werden auch durch die gewünschte Kombination von Festigkeit und Duktilität der Legierung bestimmt.

Zu hohe Alterungstemperatur und -zeit führen zu einer Überalterung – Abnahme der Festigkeit und Zunahme der Duktilität.

2. natürliche Alterung

Die natürliche Alterung wird bei Raumtemperatur durchgeführt und dauert relativ lange (mehrere Tage bis mehrere Wochen).

Die Legierungen dieser Gruppe werden entweder im O-Zustand (geglüht) oder im T-Zustand (wärmebehandelt durch Aushärtung) geliefert.

Wärmebehandelbare Legierungen werden für die Herstellung von Flugzeugteilen und -strukturen, Schraubenmaschinenteilen, Automobilkarosserieteilen und Schweißkonstruktionen verwendet.
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