Materialteknik
Värmebehandlingsbara legeringar kan förstärkas genom värmebehandling.
Legeringar i 2xxx-, 6xxx- och 7xxx-serierna är värmebehandlingsbara.
Den initiala hållfastheten hos dessa legeringar uppnås på grund av härdningseffekten hos legeringselementen koppar (Cu), kisel (Si), magnesium (Mg) och zink (Zn).
Då lösligheten hos dessa grundämnen (eller intermetalliska föreningar som bildas av dessa grundämnen) i fast aluminium beror på temperaturen, är det möjligt att härda legeringarna från denna grupp genom en värmebehandling som kallas utfällningshärdning (åldringshärdning).
Utfällningshärdning (åldringshärdning) – förstärkning genom utfällning av fina partiklar av en andra fas från en övermättad fast lösning.
Värmbehandlingen vid utfällningshärdning omfattar följande steg:
I detta skede värms en del upp till en temperatur över solvustemperaturen för att lösa upp den andra fasen i den fasta lösningen.
Delen hålls vid denna temperatur under en tid som varierar från 1 timme till 20 timmar tills upplösningen har fullbordats.
Temperaturen och blötläggningstiden för lösningsbehandlingen får inte vara för hög för att förhindra en alltför stor tillväxt av kornen.
Släckning utförs i vatten, vatten-luftblandning eller ibland i luft.
Syftet med släckningsoperationen är att erhålla en övermättad fast lösning vid rumstemperatur.
Då den andra fasen bibehålls löst i detta skede är hårdheten hos den släckta legeringen lägre än efter åldersutfällning, dock högre än hårdheten hos legeringen i glödgat tillstånd.
Beroende på den temperatur vid vilken denna operation utförs kan åldrandet vara artificiellt eller naturligt.
1. Artificiell åldrande.
I detta skede värms detaljen upp till en temperatur under solvustemperaturen, följt av blötläggning under en tid som varierar mellan 2 och 20 timmar.
Blötläggningstiden beror på åldringstemperaturen (ju högre temperatur, desto lägre blötläggningstid).
Aldringstemperaturen och blötläggningstiden bestäms också av den önskade resulterande kombinationen av legeringens hållfasthet och duktilitet.
Troktigt hög åldringstemperatur och åldringstid resulterar i överåldring – minskning av hållfastheten och ökning av duktiliteten.
2. Naturlig åldrande
Naturlig åldrande sker vid rumstemperatur och tar relativt lång tid (från flera dagar till flera veckor).
Legeringarna från denna grupp levereras antingen i O-tillstånd (glödgat) eller i T-tillstånd (värmebehandlat genom åldringshärdning).
Värmebehandlingsbara legeringar används för tillverkning av flygplansdelar och flygplanskonstruktioner, delar till skruvmaskiner, karosseripaneler för bilar, svetsade konstruktioner.
till toppen