Materials Engineering
A hőkezelhető ötvözetek hőkezeléssel erősíthetők.
A 2xxx, 6xxx és 7xxx sorozatú ötvözetek hőkezelhetők.
Az ötvözetek kezdeti szilárdsága a következő ötvözőelemek keményítő hatásának köszönhető: réz (Cu), szilícium (Si), magnézium (Mg) és cink (Zn).
Mivel ezeknek az elemeknek (vagy az ezekből az elemekből képződött intermetallikus vegyületeknek) a szilárd alumíniumban való oldhatósága a hőmérséklettől függ, az e csoportba tartozó ötvözeteket egy hőkezeléssel lehet keményíteni, amelyet kicsapásos keményítésnek (age hardening) neveznek.
Kicsapásos keményítés (age hardening) – egy második fázis finom részecskéinek kicsapásával történő szilárdítás egy túltelített szilárd oldatból.
A kicsapásos keményítés hőkezelése a következő lépésekből áll:
Ebben a szakaszban az alkatrészt a szolvushőmérséklet feletti hőmérsékletre melegítik, hogy a második fázis feloldódjon a szilárd oldatban.
Az alkatrészt ezen a hőmérsékleten tartják 1 órától 20 óráig változó ideig, amíg az oldódás megtörténik.
A hőmérséklet és az áztatási idő az oldatos kezelés során nem lehet túl magas, hogy megakadályozzák a szemcsék túlzott növekedését.
Az oltást vízben, víz-levegő keverékben vagy néha levegőben végzik.
Az oltási művelet célja, hogy szobahőmérsékleten túltelített szilárd oldatot kapjunk.
Mivel a második fázis ebben a szakaszban oldva marad, az oltott ötvözet keménysége alacsonyabb, mint a korszakos kiválás után, azonban magasabb, mint az ötvözet keménysége izzított állapotban.
Attól függően, hogy milyen hőmérsékleten végzik ezt a műveletet, az öregítés lehet mesterséges vagy természetes.
1. Mesterséges öregítés.
Ebben a szakaszban az alkatrészt a szolvushőmérséklet alatti hőmérsékletre melegítik, majd 2 és 20 óra közötti ideig áztatják.
Az áztatási idő az öregítési hőmérséklettől függ (minél magasabb a hőmérséklet, annál rövidebb az áztatási idő).
Az öregítési hőmérsékletet és az áztatási időt is az ötvözet szilárdságának és alakíthatóságának kívánt, eredményül kapott kombinációja határozza meg.
A túl magas öregítési hőmérséklet és idő túlzott öregítést – a szilárdság csökkenését és a alakíthatóság növekedését – eredményezi.
2. Természetes öregítés
A természetes öregítés szobahőmérsékleten történik, és viszonylag hosszú ideig tart (néhány naptól néhány hétig).
Az e csoportba tartozó ötvözeteket vagy O állapotban (lágyítva), vagy T állapotban (hőkezelve korhasztással) szállítják.
A hőkezelhető ötvözeteket repülőgép-alkatrészek és -szerkezetek, csavaros gépalkatrészek, autóipari karosszériaelemek, hegesztett szerkezetek gyártására használják.
felfelé