Inżynieria Materiałów
Stopy obrabialne cieplnie mogą być wzmocnione przez obróbkę cieplną.
Stopy serii 2xxx, 6xxx i 7xxx są stopami obrabialnymi cieplnie.
Początkowa wytrzymałość tych stopów jest osiągana dzięki hartującemu działaniu pierwiastków stopowych: miedzi (Cu), krzemu (Si), magnezu (Mg) i cynku(Zn).
Ponieważ rozpuszczalność tych pierwiastków (lub związków międzymetalicznych utworzonych z tych pierwiastków) w litym aluminium zależy od temperatury, możliwe jest hartowanie stopów z tej grupy przez obróbkę cieplną, zwaną hartowaniem strąceniowym (wiekowym).
Hartowanie strąceniowe (wiekowe) – umocnienie przez wytrącenie drobnych cząstek drugiej fazy z przesyconego roztworu stałego.
Obróbka cieplna hartowania strąceniowego obejmuje następujące etapy:
Na tym etapie ogrzewa się część do temperatury wyższej od temperatury rozpuszczania w celu rozpuszczenia drugiej fazy w roztworze stałym.
Część utrzymuje się w tej temperaturze przez czas zmienny od 1 godz. do 20 godz. aż do osiągnięcia rozpuszczenia.
Temperatura i czas moczenia przy obróbce roztworowej nie powinny być zbyt wysokie, aby nie dopuścić do nadmiernego rozrostu ziaren.
Hartowanie przeprowadza się w wodzie, mieszaninie wody i powietrza lub niekiedy w powietrzu.
Celem operacji hartowania jest uzyskanie przesyconego roztworu stałego w temperaturze pokojowej.
Ponieważ na tym etapie druga faza zachowuje rozpuszczenie, twardość hartowanego stopu jest niższa niż po wytrąceniu wiekowym, jednak wyższa niż twardość stopu w stanie wyżarzonym.
W zależności od temperatury, w której przeprowadza się tę operację, starzenie może być sztuczne lub naturalne.
1. Starzenie sztuczne.
Na tym etapie część podgrzewa się do temperatury niższej od temperatury rozpuszczalności, a następnie moczy się przez czas wahający się od 2 do 20 godzin.
Czas moczenia zależy od temperatury starzenia (im wyższa temperatura, tym krótszy czas moczenia).
Temperatura starzenia i czas wygrzewania są również określone przez pożądany wynik kombinacji wytrzymałości i ciągliwości stopu.
Zbyt wysoka temperatura i czas starzenia powodują nadmierne starzenie – spadek wytrzymałości i wzrost ciągliwości.
2. starzenie naturalne
Starzenie naturalne przeprowadza się w temperaturze pokojowej i trwa ono stosunkowo długo (od kilku dni do kilku tygodni).
Stopy z tej grupy dostarczane są w stanie O (wyżarzone) lub w stanie T (poddane obróbce cieplnej przez hartowanie wiekowe).
Stopy do obróbki cieplnej są stosowane do produkcji części i konstrukcji lotniczych, części maszyn śrubowych, paneli karoserii samochodowych, konstrukcji spawanych.
do góry
.